《碳和碳氧化物》知识点总结

第六单元碳和碳的氧化物知识总结课题一金刚石、石墨、C60

一、碳的几种单质

1.金刚石（C）是自然界中最理的物质，可用于制钻石、刻划玻璃、钻探机的钻头等

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,所以有吸附性,（活性炭吸附性比木炭强）⑴木炭有吸附作用，用于吸附一些食品和工业产品里的色素，吸附有异味的物质⑵活性炭有较强的吸附作用，用于防毒面具、冰箱的除臭剂⑶焦炭用于冶铁，⑷炭黑加到橡胶里能够增加轮胎的耐磨性

3.C60是一种由60个碳原子构成的会壬，形似足球，性质很稳定

4.同一种元素可以组成不同的单质例红磷和白磷，氧气和臭氧，碳的各种单质等（互为同素异形体）★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不同C0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（完全燃烧都生成二氧化碳）！

1.常温下，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+O2亘整CO（充分燃烧）2c+02-2CO（不充分燃烧）2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2Fe O+3C=£44Fe+3CO t木炭+飞铜232★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™一澄清的石灰水【化学方程式】C+2CuO=^i2Cu+CO2T占一=■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使火焰集中并提高温度■配制混合物时木炭粉应稍过量的目的防止已经还原的铜被氧气重新氧化■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、制取气体的一般思路是

（1）反应原理

（2）实验装置

（3）验证气体实验室制取气体的装置包括发生装置和收集装置，对于发生装置主要由反应物的这态，反应条件决定；对于收集装置主要考虑生成气体的物理性质（气体的密度大小、溶解性）

2、实验室制取气体的装置一般有，

（1）固体+固体一气体，如用高锦酸钾、二氧化钵和氯酸钾制氧气,装置特点是试管口略向:E倾斜，以免水倒流，引起试管炸裂，铁夹夹在距试管口1Z工处，导管不能伸入试管中太是

（2）液体+固体一气体，如用过氧化氢溶液和二氧化镭制氧气,用锌粒和稀硫酸制氢气,用大理石（或石灰石）和稀盐酸制二氧化碳装置特点是；长颈漏斗的末端必须插入液面以下

3、根据制取气体的性质，集气装置可有下述两种情况:

①排水集气法凡不易溶于水，不与水反应的气体均可用排水集气法，如收集氧气、氢气等气体

②排空气法密度与空气相差较大（可用相对分子质量比较，空气的平均相对分子质量是29,大于29的密度比空气大,小于29的密度比空气小），且不与空气中任一成分反应的均可用排空气法a.向上排空气法所收集的气体相对分子质量大于29,如二氧化碳、氧气等b.向下排空气法所收集的气体相对分子质量小于29,如氢气、甲烷等一.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，阻与反应的继续进行.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液化氢气体而不纯♦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=CaCl+H2O+CO2t

23.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）

4.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）

5.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

6.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

7.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

二、二氧化碳和氧化钙的工业制法CaCO-CaO+CO2t（石灰石和大理石的主要成分都是碳酸钙;3

三、氧化钙叫石灰，也叫生石灰；氢氧化钙也叫熟石灰，也叫消石灰；石灰浆或石灰水的主要成分都是氢氧化钙）第三节一氧化碳和二氧化碳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C02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，二氧化碳的密度比空气的密度

②一般情况下，二氧化碳既不能燃烧，也不能支持燃烧（化学性质）;■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【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】二氧化碳能溶于水（此实验不能得出二氧化碳可以和水反应的结论）

二、二氧化碳的化学性质

1.一般情况下，二氧化碳既不能燃烧，也不能支持燃烧（此性质可由实验一得到）

2.二氧化碳能与水反应生成碳酸（碳酸可使紫色石蕊变色，而不是二氧化碳，此实验证明了二氧化碳和水反应）【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To【化学方程式】C02+H2O=H2c3和H2c3=H2O+CO2f

3.二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊:CO+Ca（OH）=CaCO!+H2O该反应可鉴定二氧化碳气体

2234.二氧化碳不能供给呼吸（注意二氧化碳浓度过高会导致头痛，神智不清，严重的可导致死亡，但二氧化碳没有毒性）

5.二氧化碳能与灼热的碳反应生成一氧化碳:CO2+C后星2co该反应是吸热反应（C02一氧化剂，C一还原剂）；该反应也可将二氧化碳变为一氧化碳的

四、二氧化碳的用途、⑴灭火；（灭火器原理Na2co3+2HCl==2NaCl+H2O+CO2t与制取C02反应相似）既利用其物理性质（密度比空气大），又利用其化学性质（不能燃烧也不能支持燃烧）；⑵作致冷剂；（干冰）⑶人工降雨；（干冰）⑷作温室肥料等（光合作用需要二氧化碳）

（5）也可以作工业原料如制饮料

五、二氧化碳对环境的影响造成温室效应r全球变暖，两极冰川融化1温室效应的危*海平面升高，淹没沿海地带土地沙漠化，农业减产2控制温室效应的措施J•减少煤、石油、天然气等化石燃料的使用措施（开发利用太阳能、风能等清洁能源大力植树造林，严禁乱砍滥伐【能导致温室效应的气体】二氧化碳、臭氧

（03）、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+亘蹙2c

222.【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2C0+02县暨2c、CO2+C屋星2C

0、C+02星暨C

0223.一氧化碳具有还原性C0+Cu0二=Cu+CO3CO4-Fe O息星2Fe+3CO

2324.一氧化碳具有毒性★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

四、一氧化碳的用途

1.可燃性作气体燃料2co+望=2CO

222.还原性冶炼金属3CO+Fe O_2Fe+3co

2、CO+CuO△C11+CO223」;J1一氧化碳还原氧化铜的实验工一―一实验操作

①先通入一氧化碳，在加热前必须先检验一氧化碳的纯度；

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检验一氧化碳纯度的目的防止加热空气和一氧化碳的混合气体引起爆炸2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3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2CU+O==2CUOO24因为CO污染空气,所以尾气中的C0气体要经过处理可将尾气点燃5澄清石灰水的作用

①证明反应生成二氧化碳;

②除去装置内的二氧化碳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

⑥下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【工业铁的冶炼】♦原料铁矿石、焦炭、石灰石、空气原理在高温下，利用焦炭与氧气反应生成的一氧化碳把铁从铁矿石里还原出来点燃高温高温♦C+CO2C+CO2===2C03C0+FezCh===2Fe+3cO22=====

五、三大还原剂H

2、C、CO——共同性质可燃性、还原性注意

①CO和心一样与空气或氧气混合时，遇明火可能发生爆炸，点燃前必须验纯方法与小一样

②H2和的燃烧火焰是发出淡蓝色的火焰2C0和02的燃烧火焰是发出蓝色的火焰CH4和2的燃烧火焰是发出明亮的蓝色火焰但鉴别、CO、CH4可燃性的气体是看燃烧产物只有水生成的是氢气，只有二氧化碳生成的是一氧化碳，H2既有水又有二氧化碳生成的是甲烷不可根据火焰颜色。