1、1木炭+氧化铜澄清的石灰水第六单元 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）是自然界中最硬的物质，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
2、性质有很大差异的原因是：碳原子的排列不同。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，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 CO2（充分燃烧） 2C+O2 2CO（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
3、灰水变浑浊的气体。3. 碳具有还原性： 可用于冶金工业。2Fe2O3+3C 4Fe+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+2CuO 2Cu+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：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，阻碍反
4、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。22. 反应原理：CaCO 3+2HCl=CaCl2+H2O+CO23. 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
5、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： CaCO3 CaO+CO2第三节 一氧化碳和二氧化碳一、 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
6、论】 一般情况下，二氧化碳既不能燃烧，也不能支持燃烧； 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。【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。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。2. 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
7、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】 第一朵小花变红； 第二朵小花不变色； 第三朵小花不变色； 第四朵小花变红； 第四朵小花被烘烤后由红色变成紫色。【实验分析】 醋酸能使紫色小花变红，说明酸（溶液）可以使紫色石蕊变红； 水不能使紫色石蕊变红； 二氧化碳不能使紫色石蕊变红； 二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊变红； 说明碳酸被分解了。 【化学方程式】CO 2 + H2O=H2CO3 和 H2CO3 = H2O+CO23. 二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊：CO2+Ca(OH)
8、2=CaCO3+H 2O 该反应可鉴定二氧化碳气体。4. 二氧化碳不能供给呼吸。 （注意：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：CO 2+C 2CO 该反应是吸热反应（CO 2氧化剂，C还原剂） ；该反应也可将二氧化碳变为一氧化碳的。三、 二氧化碳的用途CO2（1）CO2（2）31. 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： 二氧化碳的密度比空气大； 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：Na 2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO22. 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
9、雾。3. 光合作用：作气体肥料，可以提高农作物的产量。四、 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（O 3） 、甲烷（CH 4） 、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+O 2 2CO2【燃烧的现象】 发 出 蓝 色 火 焰 ； 放 热 ； 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+O 2 2CO2、CO 2+C 2CO、C+O 2
10、CO22. 一氧化碳具有还原性 CO+CuO Cu+CO 3CO+Fe2O3 2Fe+3CO23. 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2. 还原性：冶炼金属（3CO+Fe 2O3 2Fe+3CO2、CO+CuO Cu+CO2） 。（1）一氧化碳还原氧化铜的实验： 实验操作： 先通入一氧化碳，在加热前必须先检验一氧化碳的纯度； 点燃酒精灯； 熄灭酒精灯； 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
11、水 变浑浊。注意事项： 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。 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。 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 2 2CuO） 。 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 澄清石灰水的作用： 证明反应生成二氧化碳； 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（ 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。五、 三大还原剂：H 2、C、CO 共同性质：可燃性、还原性。高温 = =
