专题05 碳和碳的氧化物（讲义）（解析版）.docx

主题二物质的性质与应用

专题05碳和碳的氧化物

01考情透视·目标导航

02知识导图·思维引航

03考点突破·考法探究

考点一碳单质

实验木炭与氧化铜反应

考点二一氧化碳和二氧化碳

实验一氧化碳还原氧化铁

实验二氧化碳物理、化学性质实验

考点三常见气体的制取

实验二氧化碳的实验室制取

考点四二氧化碳对生活和环境的影响

04题型精研·考向洞悉

题型一碳单质

考向01碳单质物理性质及用途

考向02碳单质化学性质

考向03木炭还原氧化铜实验

题型二一氧化碳和二氧化碳

考向01一氧化碳、二氧化碳的性质及用途

考向02二氧化碳的性质实验

考向03一氧化碳和二氧化碳的对比

题型三常见气体的制取

考向01实验室制取气体的仪器和原理

考向02发生装置和收集装置的选择

考向03气体的检验和验满及性质验证

考向04万能瓶的使用

题型四低碳生活与资源化利用

考向01碳中和与低碳行动

考向02碳循环

考向03二氧化碳的资源化利用

跨学科实践活动基于碳中和理念设计低碳行动方案

考点

课标要求

命题预测

碳单质

通过实验探究认识二氧化碳的主要性质，认识物质的性质与用途的关系；初步学习二氧化碳的实验室制法，归纳实验室制取气体的一般思路与方法；以自然界中的氧循环和碳循环为例，认识物质在自然界中可以相互转化及其对维持人类生活与生态平衡的意义。

1.碳和碳的氧化物是中考的必考内容。选择题、填空题、实验探究题均有涉及。预计2025年中考仍以碳和碳的化合物的性质和用途，二氧化碳的制取，低碳生活为考查重点，且以填空题、实验探究题为主要题型进行考查。

2.气体的制取、检验与净化是中考实验探究题常考题型，主要考查常见气体二氧化碳、氧气（有时也会拓展考查氢气和氨气等）的制备，并且常见气体的检验和净化也常穿插其中，常考题型是实验探究题，有时也会以选择题的形式考查。

一氧化碳和二氧化碳

常见气体的制取

二氧化碳对生活的影响

考点一碳单质

一、碳单质的物理性质和用途

结构

构成微粒

性质

用途

物理性质不同的原因

金刚石

碳原子

无色透明的的固体。天然存在的最硬的物质。

特殊条件下制备的金刚石薄膜透光性好、硬度大；导热性好。

制装饰品(钻石)；制钻头、切割大理石、裁玻璃；

金刚石薄膜用作光学窗口和透镜的涂层；用于集成电路基板散热。

金刚石、石墨和C60都是碳元素组成的单质，物理性质有明显差异的原因：

原子的排列方式不同

石墨

碳原子

灰黑色的有金属光泽的固体；很软，有滑腻感；熔点高，有良好的导电性。

作电极或电刷、制铅笔芯、做坩埚，作机械高温润滑剂

C60

C60分子

有特殊的物理性质

用于超导、催化、材料科学等领域

二、无定形碳

1．焦炭、木炭、活性炭和炭黑主要成分也是碳单质，结构与石墨类似。

木炭、活性炭有疏松多孔的结构，因此有吸附性，活性炭的吸附作用比木炭强。

2．活性炭的应用：可用于防毒面具中除去毒气、制糖业中脱色以制白糖；水的净化处理；冰箱去味；吸附装修产生的有害气体。

3．活性炭、木炭的吸附性是物理性质。

三、碳单质的化学性质

1．碳单质的化学性质

（1）常温下稳定性强（古代字画能长久保存的原因）。

（2）可燃性：(O2充足)完全燃烧生成CO2：C+O2CO2；（O2不足）不完全燃烧生成CO：2C+O22CO。

（3）还原性：C+2CuO2Cu+CO2↑（置换反应）（现象：黑色粉末逐渐变成光亮红色，石灰水变浑浊）。3C+2Fe2O34Fe+3CO2↑（现象：红棕色粉末逐渐变成黑色，石灰水变浑浊）

应用：冶金工业。

2．实验：木炭与氧化铜反应

实验仪器

试管、酒精灯、金属网罩、铁架台（带铁夹）、弹簧夹、橡胶塞、导管、升降台、火柴

实验试剂

木炭、氧化铜、澄清石灰水。

实验原理

C＋2CuO2Cu＋CO2↑。

实验装置

实验步骤

a.连接仪器，检查装置的气密性；

b.把刚烘干的木炭粉末和氧化铜粉末混合均匀，小心地铺放进试管；

c.将试管固定在铁架台上，将导管插入澄清石灰水中；

d.打开弹簧夹，用酒精灯加热混合物几分钟；

e.先撤出导管，用弹簧夹夹紧乳胶管，停止加热，待试管冷却后再把试管里的粉末倒在纸上。观察现象。

实验现象

大试管中的固体由黑色变为红色；小试管中的澄清石灰水变浑浊。

实验结论

木炭能够还原氧化铜生成铜单质和二氧化碳；该实验说明木炭具有还原性。

实验注意

=1\*GB3①木炭粉和氧化铜粉末烘干的原因：防止木炭与水蒸气反应生成的氢气和一氧化碳与氧化铜反应。

=2\*GB3②火焰加金属网罩的目的：集中火焰，提高温度。

=3\*GB3③实验结束后，先撤出导气管，再停止加热的目的：防止石灰水倒流炸裂热的试管。

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