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第六單元：《碳和碳的氧化物》 知識點
課題1金剛石、石墨和C60
一、碳的幾種單質
1、金剛石：無色透明的固體，是自然界中最硬的物質，可用于制鉆石、刻劃玻璃、鉆探機的鉆頭等。
2、石墨：深灰色固體，是最軟的礦物之一，有優良的導電性，潤滑.
用于制鉛筆芯、潤滑劑等。
★金剛石和石墨的物理性質有很大差異的原因：碳原子的排列不同。
★CO和CO2的化學性質有很大差異的原因是：分子的構成不同。
3、C60 中的60是指：一個C60分子中含有60個碳原子。
4、活性炭、木炭具有強烈的吸附性（表現在脫色、除異味、吸附毒氣等方面），焦炭用于冶鐵。
二、單質碳的化學性質:（類似氫氣的化學性質）
碳的幾種單質物理性質各異,而化學性質卻相同!
1、常溫下化學性質不活潑（古代字畫能長久保存的原因之一）
2、可燃性:
完全燃燒(氧氣充足)生成CO2 : C+O2點燃CO2
不完全燃燒 (氧氣不充足)生成CO：2C+O2點燃2CO
3、還原性：C+2CuO 高溫 2Cu+CO2↑ 應用：冶金工業
現象：黑色粉末逐漸變成紅色，澄清石灰水變渾濁。
2Fe2O3+3C高溫4Fe+3CO2↑
裝置圖：


課題2 二氧化碳制取的研究
1、實驗室制取氣體的思路：（原理、裝置、檢驗）
（1）發生裝置：由反應物狀態及反應條件決定：
固固加熱型：①加熱高錳酸鉀制取O2②加熱氯酸鉀與二氧化錳混合物制取O2（圖1）

圖1 圖2
固液常溫型：①分解過氧化氫制取O2②實驗室制CO2③實驗室制H2。（圖2）
（2）收集方法：由氣體的密度及溶解性決定：
不溶于水、難溶于水、不易溶于水的氣體（也不與水反應）用排水法收集
密度比空氣大（也不與空氣的成分發生反應）用向上排空氣法
密度比空氣小（也不與空氣的成分發生反應）用向下排空氣法
O2收集方法：向上排空氣法、排水法（密度比空氣大、不易溶于水）
CO2收集方法：向上排空氣法（密度比空氣大、能溶于水且能與水反應）
H2收集方法：向下排空氣法、排水法（密度比空氣小、難溶于水）
★2、二氧化碳的實驗室制法
1）反應原理：用石灰石（或大理石）和稀鹽酸反應： CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑
①為什么不能用純的CaCO3或Na2CO3 ？反應速率太快，不易控制。
②為什么不用濃鹽酸？濃鹽酸易揮發，揮發出的氯化氫氣體使制得的二氧化碳不純。
③為什么不用稀硫酸？生成微溶于水的CaSO4覆蓋在石灰石表面，阻止反應進一步進行。
2) 裝置圖：

3）氣體收集方法：向上排空氣法
4）驗證方法：
將制得的氣體通入澄清的石灰水，如石灰水變渾濁，則證明是二氧化碳。
驗滿方法：
用燃著的木條，放在集氣瓶口，木條熄滅，證明已二氧化碳氣體已經收集滿。（對比氧氣的驗證和驗滿）
3、二氧化碳的工業制法：
煅燒石灰石：CaCO3煅燒CaO+CO2↑

課題3二氧化碳和一氧化碳
★二氧化碳：
1、物理性質：無色,無味的氣體，密度比空氣大，能溶于水，高壓低溫下可得固態二氧化碳—干冰。
2、化學性質:
1)與水反應生成碳酸：（★P118實驗）
CO2+H2O=H2CO3 生成的碳酸（不是CO2）能使紫色的石蕊試液變紅，
H2CO3 = H2O+ CO2↑ 碳酸不穩定,易分解，所以加熱后，變紅了的石蕊試液又會恢復紫色。
2)能使澄清的石灰水變渾濁：
CO2+Ca(OH)2 = CaCO3↓+H2O 本反應可用于檢驗二氧化碳氣體。
★重要提示：石灰石和大理石的主要成分都是碳酸鈣；氧化鈣也叫生石灰；氫氧化鈣也叫熟石灰；石灰漿或石灰水的主要成分都是氫氧化鈣！煅燒石灰石： CaCO3高溫CaO+CO2↑
生石灰和水反應可得熟石灰：CaO+H2O=Ca(OH)2
CO2+Ca(OH)2==CaCO3↓+H2O
補充：二氧化碳能與灼熱的碳反應： C+CO2高溫2CO （吸熱反應）
3、用途：滅火：既利用其物理性質（密度比空氣大），又利用其化學性質（不能燃燒也不能支持燃燒）；
干冰用于作制冷劑、人工降雨；溫室肥料；是工業原料如制飲料等。
4、二氧化碳過多排放引起溫室效應。減緩溫室效應的措施：①減少煤、石油、天然氣等化石燃料的燃燒；②大力開發如太陽能、風能等清潔能源；③多植樹造林；不濫砍濫伐；④使用雙面紙張、不使用一次性筷子。
★一氧化碳：
1、物理性質：無色，無味的氣體，密度比空氣略小。（某種氣體密度與空氣密度大小比較的方法：某種氣體的相對分子質量與空氣的平均相對分子質量29相比較。）
2、化學性質:（H2、CO、C具有相似的化學性質：①可燃性 ②還原性 ③毒性）
1）可燃性：2CO+O2點燃2CO2
現象：產生藍色火焰，火焰上方罩一個內壁沾有澄清石灰水的燒杯，澄清石灰水變渾濁。（點燃前一定要檢驗純度）
鑒別：H2、CO、CH4：看燃燒產物（不可根據火焰顏色，因為是藍色）
2）還原性：
CO+CuO △ Cu+CO2
現象：黑色的氧化銅逐漸變紅，澄清石灰水變渾濁。
Fe2O3+3CO高溫2Fe+3CO2
現象：紅色粉末逐漸變黑，澄清石灰水變渾濁。
2）毒性：一氧化碳極易于血液中的血紅蛋白結合，從而使血紅蛋白不能再與氧氣結合，造成生物體內缺氧。
★除雜：括號外為主要物質，括號內為雜質。
CO[CO2] 通入足量的石灰水
CO2[CO] 通過灼熱的氧化銅 CO+CuO △ Cu+CO2
CaO[CaCO3]只能煅燒（不可加鹽酸） CaCO3煅燒CaO+CO2↑
本章知識間的聯系：
①C→CO ：2C＋O2 2CO C＋CO2 2CO
②C→CO2 ：C＋O2 CO2 C＋2CuO 2Cu＋CO2↑
3C＋Fe2O3 3CO2↑＋2Fe
③CO→CO2 ：2CO＋O2 2CO2 CO＋CuO Cu＋CO2
3CO＋Fe2O3 2Fe＋3CO2
④CO2→H2CO3: CO2＋H2O ===H2CO3
⑤H2CO3 →CO2 ：H2CO3 ===CO2↑＋H2O
⑥CO2 →CaCO3 ：CO2＋Ca(OH)2 ===CaCO3↓＋H2O
⑦CaCO3 →CO2 ：CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑ CaCO3 CO2↑＋CaO

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