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初三化學第六單元《碳和碳的氧化物》知識總結
課題一
金剛石、石墨、C60
要點一：碳的單質
1、同一種元素可以存在不同的單質，但由于原子的排列方式不同，即結構不同，因此他們的性質存在差異
2、金剛石、石墨、C60的比較
　
金剛石
石墨
C60
物理性質
顏色
無色透明
深灰色不透明
　
狀態
正八面體形狀的固體
細鱗片狀固體
形似足球
光澤
加工雕琢后有奪目光澤
有金屬光澤
　
硬度
自然界中最大
質軟而滑膩
　
導電性
不導電
導電性好
導電性優良
導熱性
良好
良好
很差
熔點
很高
很高
　
主要用途
鉆頭、玻璃刀、鉆石
鉛筆芯、潤滑劑、電極
制備新材料、超導體
相互關系
　
3、木炭、活性炭的吸附性：木炭、活性炭、炭黑等物質都是由石墨的微小晶粒和少量雜質構成的，所以從嚴格的意義上來說他們不是碳的單質（被稱為無定形碳）。由于木炭和活性炭均具有疏松多孔的結構，所以他們具有較強的吸附能力，可以吸附毒氣、色素、有異味的物質，用途：制糖工業、食品行業、制作防毒面具
【要點詮釋】
1、由于木炭的結構疏松多孔，有很大的表面積，因此它具有吸附性，活性炭的吸附性比木炭的吸附性強。吸附作用是將氣體或溶液里的微小粒子吸附在固體表面，是物理變化
2、碳和炭區別：碳是元素的名稱，是核電荷數為6的一類原子的總稱，比如：碳元素、碳單質、一氧化碳等；炭是指具體的物質，它表示由碳元素組成的某種單質，如：木炭、活性炭、焦炭，一般在未指明具體的單質時，習慣上用碳，如：熾熱的碳、當碳燃燒時等
要點二：碳的化學性質
1、穩定性：在常溫下，碳的化學性質不活潑；在高溫下，碳能夠與很多物質起反應×
2、可燃性（碳與氧氣反應）
（1）當氧氣充足時，碳完全燃燒，生成二氧化碳，同時放出大量的熱
實驗現象：木炭在氧氣中劇烈燃燒，發出白光、放熱，生成無色無味的能使澄清石灰水變渾濁的氣體
方程式：
（2）當氧氣不充足時，碳不完全燃燒，生成一氧化碳，同時放出熱量
方程式：
【拓展】碳燃燒時生成物的判斷
當M克碳與N克氧氣反應時
①
時，生成物只有二氧化碳，且氧氣有剩余
②時，恰好完全反應，生成二氧化碳
③時，既有二氧化碳，也有一氧化碳生成
④時，恰好完全反應生成一氧化碳
⑤時，生成物只有二氧化碳，且碳有剩余
3、還原性（碳與某些氧化物反應）：高溫下碳能跟某些氧化物反應，奪取某些氧化物中的氧元素，是這些氧化物失去氧而發生還原反應
木炭還原氧化銅實驗
（1）藥品：木炭粉（黑色）、氧化銅（黑色粉末）
（2）實驗現象：黑色粉末逐漸變紅，澄清石灰水變渾濁
（3）方程式：
（4）注意事項
①酒精燈加網罩可使火焰集中并提高溫度（反應條件高溫必須＞500℃）
②試管口要略向下傾斜，防止冷凝水倒流炸裂試管
③實驗裝置的氣密性要良好
④實驗結束時，先撤出導管，然后在熄滅酒精燈（防止澄清石灰水倒流入熱的試管，使試管炸裂），待試管冷卻后再把試管內的粉末取出（防止灼熱的銅被氧化）
⑤實驗過程中石灰水始終沒有變渾濁的原因：反應溫度不夠；裝置漏氣；石灰水與空氣中的二氧化碳接觸時間太長已經變質
【拓展】碳與金屬氧化物（MxOy）反應通式：
【要點詮釋】
（1）碳單質的化學性質都相同，如金剛石、石墨、C60、木炭都是由碳元素組成的，他們的原子最外層電子數都相同（都是4個），因此不同碳單質的化學性質相同
（2）碳單質的化學性質在常溫下溫度，但隨著溫度的升高，能夠與許多物質發生化學反應；反應的條件不同，產物也不同。如：碳和氧氣點燃時，氧氣充分生成二氧化碳，氧氣不充分生成一氧化碳
（3）性質決定用途
①碳在常溫下具有穩定性，所以古代用墨寫的字就不褪色
②碳具有可燃性，可用作燃料
③碳具有還原性，可用作還原劑，用來冶煉金屬。
如
，在該反應中，碳得到氧，被氧化生成二氧化碳，碳是還原劑；氧化鐵失去氧、被還原成鐵，是氧化劑
（4）碳的還原性還體現在還原二氧化碳中
，該反應是吸熱反應
（5）檢驗物質中是否含有碳酸根離子的方法
①所用試劑：HCl、澄清石灰水
②步驟：取少量藥品，加入HCl，將生成的氣體通入澄清石灰水中
③現象：產生氣體，石灰水變渾濁
④結論：樣品中含有碳酸根離子
課題二
二氧化碳的制取和研究
要點一：二氧化碳的實驗室制法
1、藥品：大理石或石灰石（主要成分都是CaCO3）
2、反應原理：
3、實驗裝置
（1）反應裝置：固——液不加熱型
（2）裝置連接時的注意事項
①長頸漏斗的下端必須插到液面以下，否則生成的氣體從長頸漏斗逸出
②導氣管只需剛過瓶口即可（便于導氣），嚴禁深入到液面下（壓強太大，錐形瓶炸裂）
（3）收集裝置：收集裝置的選擇由氣體的密度、溶解性決定。二氧化碳能溶于水，密度比空氣大，因此只能采用向上排空氣法收集，收集時要將導管插到集氣瓶底
4、檢驗：將燃著的木條放在集氣瓶口，若木條熄滅，則已收集滿
5、檢驗：將生成的氣體通入澄清石灰水中，若石灰石變渾濁，則說明有二氧化碳生成
【要點詮釋】
藥品選用應注意的問題
（1）不能用濃鹽酸：濃鹽酸揮發出的氯化氫氣體混入二氧化碳中，導致收集的二氧化碳不純
（2）不能用硫酸：硫酸與碳酸鈣反應
生成的碳酸鈣微溶于水，它會覆蓋著石灰石的表面，阻礙了石灰石與硫酸的進一步接觸，使反應難以繼續進行
（3）不用碳酸鈉：碳酸鈉是固體粉末且易溶于水，它與鹽酸反應速率太快，不利于收集，且碳酸鈉的造價比石灰石高
課題三
二氧化碳和一氧化碳
要點一：二氧化碳的性質和用途
1、二氧化碳的物理性質
（1）通常狀況下，二氧化碳是一種無色無味的氣體
（2）標準狀況下，二氧化碳的密度為1.997g/L，比空氣大
（3）二氧化碳能溶于水，1體積水中能溶解1體積的二氧化碳
（4）固態的二氧化碳又叫干冰，二氧化碳的三態變化：
2、二氧化碳的化學性質
（1）二氧化碳既不燃燒，也不支持燃燒
注意：由于二氧化碳能夠支持某些活潑金屬的燃燒，因此由于活潑金屬燃燒引起的火災不能用二氧化碳撲滅
（2）二氧化碳能與水反應生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊溶液變紅，碳酸不穩定，易分解
（3）二氧化碳與石灰石反應生成白色碳酸鈣沉淀，利用這一性質，來檢驗二氧化碳
【拓展】實驗室吸收二氧化碳使用氫氧化鈉溶液
3、二氧化碳性質的探究實驗
（1）高低蠟燭實驗
①實驗現象：低處的蠟燭先熄滅，高出的蠟燭后熄滅
②結論：二氧化碳既不燃燒，也不支持燃燒；二氧化碳的密度比空氣大
（2）二氧化碳與水反應實驗
①實驗現象：A紙花變紅，BC紙花不變紅，D紙花變紅，加熱后又變回了紫色②實驗結論：酸能使紫色石蕊變紅；二氧化碳、水不能使紫色石蕊變紅；二氧化碳與水反應生成了碳酸，碳酸能使紫色石蕊變紅；碳酸不穩定易分解
③注意：在題目中若出現石蕊溶液則是石蕊與水的混合物，遇到二氧化碳可直接變紅
4、二氧化碳的用途
（1）二氧化碳可以用于滅火、制水汽、作氣體肥料、化工產品的原料
（2）固態的二氧化碳又叫干冰，可用作制冷劑、形成人工云霧（舞臺上）、人工降雨
5、煤爐中涉及的化學方程式（由上到下）
【要點詮釋】
（1）二氧化碳一般不支持可燃物的燃燒，但不是所有的物質，如金屬鎂能在二氧化碳中燃燒
（2）把二氧化碳通入紫色石蕊溶液時，會觀察到石蕊溶液變紅，使石蕊溶液變紅的不是二氧化碳，而是二氧化碳與水反應生成的碳酸，硫酸、鹽酸等也能是紫色石蕊溶液變紅
（3）二氧化碳能溶于水和與水發生化學反應，兩者在本質上是不同的，前者是二氧化碳的物理性質，后者是二氧化碳的物理性質
（4）實驗室久置的石灰水內壁會有一層白色的物質，白色物質是CaCO3，反應的原因：石灰水吸收了空氣中的二氧化碳
【易錯點】
（1）能使燃著的木條熄滅的氣體不一定是二氧化碳，其他既不燃燒也不不支持燃燒的氣體也能，如：氮氣
（2）能使澄清石灰水變渾濁的物質不一定是二氧化碳，也可以是二氧化硫或其他氣體，但由于二氧化硫有刺激性氣味，而二氧化碳是無色無味的氣體，因此用澄清石灰水來檢驗二氧化碳
要點二：二氧化碳對生活和環境的影響
1、二氧化碳無毒，但在二氧化碳用過的地方，人們會感到窒息，通常空氣中含有0.03％的二氧化碳，當含量達到1％的時候就對人體有害；達到4％—5％時，就會感到氣喘、頭痛、眩暈；達到10％的時候，就會使人不省人事、呼吸逐漸停止，以致死亡
2、溫室效應的形成、危害、對策
（1）溫室效應形成的主要原因：隨著工農業生成的發生和人類生活水平的提高，煤、石油、天然氣等化石燃料的需求量不斷增大，他們燃燒后放出大量的二氧化碳等溫室氣體；而由于一些天災和濫砍濫伐，能夠吸收二氧化碳的大片森林和草原綠地卻在不斷消失，從而導致碳氧循環不平衡，導致大氣中的二氧化碳等溫室氣體增多，地球表面的溫度上升
（2）溫室效應的危害：氣溫上升，導致冰川融化，海平面上升，沿海城市會被淹沒；地球表面的水分蒸發，使土地荒漠化、農業減產
（3）防治措施：減少煤、石油等含碳礦物燃料的使用，更多利用清潔能源如太陽能、風能、水能、地熱能、潮汐能等；大力植樹造林，禁止濫砍濫伐，提倡種植花草增加綠化面積等
【要點詮釋】
（1）空氣中二氧化碳含量過高會引起溫室效應，但不能說二氧化碳是空氣污染物，一般空氣中二氧化碳的體積分數大約在0.03％左右
（2）綠色植物的光合作用在大氣循環中起著重要的作用，它是消耗二氧化碳的主要途徑，對大氣中氧氣和二氧化碳含量保持不變及人類的生存、生活有著重大的影響
（3）大氣中二氧化碳產生的途徑有：人和動植物的呼吸、礦物燃料的燃燒、動植物體的腐爛等，大氣中二氧化碳的消耗途徑有：植物的光合作用等
（4）二氧化碳不能供給呼吸，并不是說二氧化碳有毒。當空氣中的二氧化碳超過正常含量時，會對人體產生有害影響
要點三：一氧化碳的性質和用途
1、一氧化碳的物理性質：一氧化碳是一種無色無味的氣體，密度比空氣略小，難溶于水
2、一氧化碳的化學性質
（1）可燃性：一氧化碳燃燒放出大量的熱，火焰呈藍色
（2）還原性：在加熱或高溫的條件下一氧化碳能夠顯現出還原性
（3）毒性：一氧化碳被吸入肺中，能跟血液里的血紅蛋白結合成穩定的碳氧血紅蛋白，隨血液遍布全身，使氧氣不能與血紅蛋白相結合，造成機體急性缺氧，因此一氧化碳有劇毒
輕微中毒者，應立即撤離中毒環境，呼吸大量新鮮空氣或氧氣。病情嚴重者，進行人工呼吸并緊急送往醫院；有人說在煤爐上放一壺水就能防止一氧化碳中毒，這種說法是不正確的，因為一氧化碳難溶于水且不與水反應
3、一氧化碳的用途
（1）一氧化碳具有可燃性可作氣體燃料
（2）一氧化碳具有還原性，可用于冶金工業
【要點詮釋】
1、一氧化碳、二氧化碳物理性質的比較
　
二氧化碳
一氧化碳
顏色、狀態、氣味
無色無味的氣體
密度
比空氣大
略小于空氣
溶解性
能溶于水
難溶于水
2、一氧化碳、二氧化碳化學性質的比較
　
二氧化碳
一氧化碳
跟水反應
　
　
跟石灰石反應
　
　
跟氧氣反應
　
跟金屬氧化物反應
暫不研究
毒性
無毒
劇毒
3、一氧化碳和碳單質性質的比較
（1）相似點：都具有可燃性、還原金屬氧化物的特點，燃燒時放出大量的熱，所以一氧化碳常作氣體燃料，在冶金工業上常用作還原劑來冶煉金屬
（2）不同點：一氧化碳是氣體、化合物；碳是固體、單質。由于碳元素有可變化合價，所以碳在不同條件下燃燒的產物也不同
4、區別氧化劑、還原劑、氧化反應、還原反應
物質跟氧（不是氧氣）發生的反應叫氧化反應，含氧化合物里的氧被奪去的反應叫做還原反應。在反應中提供氧的物質是氧化劑，氧化劑具有氧化性，在反應中得到氧的物質是還原劑，還原劑具有還原性。例如在
反應中，C是還原劑具有還原性，發生了氧化反應；被氧化為CO2，CuO是氧化劑，具有氧化性，發生還原反應，Cu被還原
5、物質的性質決定用途
物質的性質
用途
二氧化碳不支持燃燒，密度比空氣大
滅火劑
干冰蒸發后，不使食物潮濕
保存易腐食物
干冰能使空氣中的水蒸氣凝結成水
人工降雨
加壓能使二氧化碳在水中的溶解度增大
制汽水
光合作用能使二氧化碳轉化為碳水化合物
溫室肥料
一氧化碳可燃
氣體燃料
一氧化碳具有還原性
冶金工業作還原劑
6、本單元方程式圖解
7、一氧化碳與二氧化碳性質應用的誤區
①當一氧化碳中混有少量二氧化碳時，如何除去二氧化碳？
一氧化碳不與石灰水發生反應，而二氧化碳能與石灰水發生反應，根據這一特點，可將混合氣體通入足量的澄清石灰水，二氧化碳被吸收，從而除去
②如何除去二氧化碳中的少量一氧化碳？
在加熱的條件下，一氧化碳能與氧化銅發生反應，而二氧化碳則不能，因此可將混合氣體通過足量的灼熱氧化銅，把一氧化碳轉化為二氧化碳而除去
③用點燃的方法除去二氧化碳中少量的一氧化碳
這種方法是錯誤的，二氧化碳中一氧化碳的含量很低時，不能被點燃

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