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第六单元 碳和碳的氧化物 知识点记忆
课题一 金刚石、石墨、C60
一、碳的几种单质
1. 金刚石（C）是自然界中最硬的物质，可用于制钻石、刻划玻璃、钻探机的钻头等。不导电.
2. 石墨（C）是最软的矿物之一，有优良的导电性，润滑性。
（1）可用于制铅笔芯、干电池的电极、电车的电刷等。
注意：铅笔不含铅，是石墨和黏土混合而成的混合物。
（2）无定形碳：焦炭、木炭、活性炭、炭黑等，由石墨的微小晶体和少量杂质构成。
活性炭、木炭具有疏松多孔的结构，所以有强烈的吸附性，可用于：制糖工业、防毒面具里的滤毒罐。
3. C60 是一种由60个碳原子构成的分子，形似足球，性质很稳定。
金刚石和石墨的物理性质有很大差异的原因是：碳原子的排列方式不同。
CO和CO2的化学性质有很大差异的原因是：分子的构成不同。
二、 单质碳的化学性质:
单质碳的物理性质各异, 而各种单质碳的化学性质却完全相同 !
1. 常温下，碳的化学性质稳定
【为何碳在常温下化学性质比较稳定？碳原子的最外层有4个电子，既不容易得电子，也不容易失去电子，因此常温下碳的化学性质比较稳定。】
档案材料一般用碳素墨水书写； 古代书画历经百年也安然无恙；木质电线杆埋入地下部分用火烧焦可防腐都是利用这个原理。
2. 碳具有可燃性：
C+O2CO2（充分燃烧） 2C+O22CO（不充分燃烧）
碳在氧气中燃烧现象：燃烧剧烈，发出白光；放热；生成能使澄清石灰水变浑浊的气体。
3. 碳具有还原性： 可用于冶金工业。
2Fe2O3+3C4Fe+3CO2↑
木炭还原氧化铜的实验（见右图）
【实验现象】澄清的石灰水变浑浊；黑色固体逐渐变成红色。
【化学方程式】C+2CuO2Cu+CO2↑
? 反应开始的标志：澄清的石灰水变浑浊。
? 在酒精灯上加网罩的目的：集中火焰提高温度。
? 实验完毕后先熄灭酒精灯的后果：石灰水倒吸入热的试管中使试管炸裂。
第二节 二氧化碳制取的研究
1、 实验室制取二氧化碳
1. 原料：大理石或石灰石、稀盐酸。
? 不用稀硫酸代替稀盐酸的原因：稀硫酸与大理石反应生成微溶于水的硫酸钙，阻碍反应的继续进行。
? 不用浓盐酸代替稀盐酸的原因：浓盐酸易挥发，使生成的二氧化碳中混有氯化氢气体而不纯。
? 不用纯碳酸钙或碳酸钠等代替大理石、石灰石的原因：反应速率太快，不容易控制和收集，且成本较高。
2. 反应原理：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
3. 气体发生装置是由 反应物状态_和___反应条件 决定的，气体收集装置是由气体的 密度 和气体在水中的_溶解性 决定的
4. 发生装置：同分解过氧化氢溶液制取氧气的发生装置
（原因：固体和液体混合，在常温下反应生成气体）


B发生装置的优点：装置简单；
C发生装置的优点：便于添加液体药品；
D、E发生装置的优点：可以控制化学反应的速率；
F发生装置的优点：可以让反应随时开始随时停止。
实验中产生的二氧化碳气体常混有少量的氯化氢气体和水蒸气，某同学利用下图除杂装置，得到了纯净、干燥的二氧化碳气体。F中饱和NaHCO3溶液的作用是除氯化氢气体。G中浓硫酸的作用是除水蒸气。有同学认为只需用NaOH固体便可以把杂质同时除去，你认为是否可行，说明理由 NaOH也能与CO2反应。
。




5. 收集装置：向上排空气法收集气体的装置
（原因：二氧化碳能溶于水，且密度比空气密度大）
6. 检查装置的气密性：先用止水夹夹住导气管，再从长颈漏斗中加水，当水没过下端管口后，若水面不下降，则表明不漏气。
7. 验满：把燃着的木条放在集气瓶口，如果木条熄灭，证明已经收集满了。
8. 检验：把气体通入澄清的石灰水中，如果石灰水变浑浊，证明收集的气体是二氧化碳。
2、 二氧化碳的工业制法： CaCO3 CaO+CO2↑
第三节 一氧化碳和二氧化碳
1、 二氧化碳的物理性质及对应的探究实验：
? 无色无味，常温常压下为气体。
? 一般情况下，二氧化碳的密度比空气的密度大。
【实验操作】如右图（1），将CO2气体慢慢倒入杯中。
【实验现象】蜡烛自下而上依次熄灭。
【实验分析】二氧化碳气体沿烧杯内壁流下，先聚集在底部，
然后逐渐上升，把杯内的空气自下而上排出。
【实验结论】① 一般情况下，二氧化碳既不能燃烧，也不能支持燃烧；
② 一般情况下，二氧化碳的密度比空气的密度大。
? 二氧化碳能溶于水。
【实验操作】如右上图（2）向一个收集满二氧化碳气体的质地较软的塑料瓶中加入约1/3体积的水，立即旋紧瓶盖，振荡。
【实验现象】瓶体变瘪（或者塑料瓶变扁）。
【实验分析】二氧化碳溶于水时，使瓶内的气体体积减小，因而压强减小，外界大气压把瓶子压瘪了。
【实验结论】二氧化碳能（可）溶于水。
1. 二氧化碳的化学性质
2. 一般情况下，二氧化碳既不能燃烧，也不能支持燃烧。
3. 二氧化碳能与水反应生成碳酸。
【实验操作】取四朵用石蕊溶液染成紫色的干燥的纸花。第一朵纸花喷上稀醋酸，第二朵纸花喷上水，第三朵纸花直接放入盛满二氧化碳的集气瓶中，第四朵纸花喷上水之后，再放入盛满二氧化碳的集气瓶中，观察四朵纸花的颜色变化。然后将第四朵纸花取出，小心烘烤，观察现象。
【实验现象】① 第一朵小花变红；② 第二朵小花不变色； ③ 第三朵小花不变色； ④ 第四朵小花变红； ⑤ 第四朵小花被烘烤后由红色变成紫色。
【实验分析】① 醋酸能使紫色小花变红，说明酸（溶液）可以使紫色石蕊变红；② 水不能使紫色石蕊变红；③ 二氧化碳不能使紫色石蕊变红；④ 二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊变红；⑤ 说明碳酸被分解了。 【化学方程式】CO2 + H2O=H2CO3 和 H2CO3 = H2O+CO2↑
4. 二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊：
CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O 该反应用于检验二氧化碳气体。
5. 二氧化碳不能供给呼吸。（注意：二氧化碳没有毒性）
6. 二氧化碳能与灼热的碳反应生成一氧化碳：CO2+C2CO 该反应是吸热反应
3、 二氧化碳的用途
1. 灭火（既利用了二氧化碳的物理性质，又利用了二氧化碳的化学性质）
原因：① 二氧化碳的密度比空气大；
② 一般情况下，二氧化碳既不能燃烧，也不能支持燃烧。
灭火器原理：Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
2. 干 冰： 干冰升华吸收大量的热，因此干冰可用于人工降雨、制冷剂、舞台云雾。
3. 光合作用：作气体肥料，可以提高农作物的产量。
4、 二氧化碳对环境的影响：造成温室效应
【能导致温室效应的气体】二氧化碳、臭氧（O3）、甲烷（CH4）、氟氯代烷等。
第二课时： 一氧化碳
一、一氧化碳的物理性质：
无色、无味的气体，难溶于水，密度比空气略小。
一氧化碳只能用排水法收集，不能用向下排空气法收集。
二、一氧化碳的化学性质：
1. 一氧化碳具有可燃性：2CO+O22CO2
【燃烧的现象】① 发出蓝色火焰； ② 放热； ③ 生成能使澄清石灰水变浑浊的气体。
煤炉从上至下，常发生的三个反应：2CO+O22CO2、CO2+C2CO、C+O2CO2
2.一氧化碳具有毒性。
原因： 一氧化碳极易与血液中的血红蛋白结合，造成生物体内缺氧。
注意： 由于一氧化碳难溶于水，因此在室内摆放一盆水无法预防煤气中毒。
3.一氧化碳具有还原性 CO+CuOCu+CO 3CO+Fe2O32Fe+3CO2





（1）一氧化碳还原氧化铜的实验：
实验操作：
①先通入一氧化碳（或者氮气或者稀有气体），直到把玻璃管内的空气排尽；
② 点燃酒精灯；
③ 熄灭酒精灯；
④ 再通入一会儿一氧化碳直到试管冷却。
实验现象： 黑色粉末变成红色，生成的气体使澄清的石灰水变浑浊。
注意事项：
① 实验开始时先通CO的目的：排净装置内的空气，防止CO与空气混合加热引起爆炸。
② 实验完毕后继续通入CO的目的：防止灼热的铜重新被空气中的氧气氧化
③因为CO污染空气，所以尾气中的CO气体要经过处理。可将尾气点燃或者在“C”处套一个气球（这种收集方法叫气囊法）
④ 澄清石灰水的作用： 证明反应生成二氧化碳；
（2）一氧化碳还原氧化铁的实验
【实验装置和实验操作】与上面的实验类似，A处的酒精灯要换成酒精喷灯）
【实验现象】 红色粉末逐渐变黑，生成的气体使澄清的石灰水变浑浊。
三、一氧化碳的用途：
1. 可燃性：作气体燃料
2. 还原性：冶炼金属（3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2、CO+CuO Cu+CO2）。
四、三大还原剂：H2、C、CO —— 共同性质：可燃性、还原性。

木炭+氧化铜

澄清的石灰水

F G

收集装置

混合气体

饱和NaHCO3溶液

浓H2SO4

CO2

（2）

CO2


（1）

记忆：酒精灯迟到早退，CO早来晚归。

高温

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