第六单元《碳和碳的氧化物》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

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） 3. C 60 是一种由60个碳原子构成的分子，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。

CO 和CO 2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

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+O 2

CO 2（充分燃烧）2C+O 2

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；生成能使澄清石灰水变浑浊的气体。

3. 碳具有还原性： 2Fe 2O 3+3C

4Fe+3CO 2↑

【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+CO 2↑

? 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。

? 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状态，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→气体，如用高锰酸钾、二氧化锰和氯酸钾制氧气， 装置特点是：试管口略向下倾斜，以免水倒流，引起试管炸裂， 铁夹夹在距试管口1/3处，导管不能伸入试管中太长。

（2）液体+固体→气体，如用过氧化氢溶液和二氧化锰制氧气，

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 ②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.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

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 3CaO+CO2↑（石灰石和

大理石的主要成分都是碳酸钙）

第三节一氧化碳和二氧化碳

一、二氧化碳的物理性质

?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。

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）

3.二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊：

CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O 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+C2CO

该反应是吸热反应（CO2—氧化剂，C—还原剂）

【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+O 22CO2

【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+O

22CO2、CO2

+C2CO、C+O 2CO2

、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

（1）一氧化碳还原氧化铜的实验：

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。

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

④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

⑤澄清石灰水的作用：证明反应生成二氧化碳；

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