第六单元 碳和碳的氧化物
课题1 金刚石、石黑和C60
1、碳的单质常见的有金刚石、石墨和C60。
⑴、 金刚石：纯净的金刚石是无色透明、正八面体形状的固体。天然采集的金刚石经过加工可以成为装鉓品-----钻石；金刚石是天然存在的最硬的物质，常用做玻璃刀的刀头或钻探机的钻头。
⑵、 石墨：石墨是一种深灰色的有金属光泽而不透明的细磷片状固体。石墨很软（常用作铅笔芯）；有哗腻感（可作润滑剂）；还有导电性（可作电极）。
⑶、 碳单质除金刚石、石墨外还有木炭、活性炭、焦炭和炭黑等；它们都是由石墨的微小晶体和少量杂质构成的。木炭具有疏松多孔的结构，因些它具有吸附能力，可以吸附色素和异味；活性炭的吸附作用比木炭还要强，防毒面具的滤毒罐就是利用活性炭来吸附毒气，制糖工业中也利用活性炭来脱色来制白糖。
⑷、 C60形状类似足球，应用于材料、科学、超导体方面；一个C60分子是由60个碳原子构成的。 ⑸、 金刚石、石墨都是由碳元素组成的单质，在氧气中完全燃烧，都生成二氧化碳。 ⑹、 金刚石、石墨由于碳原子排列方式不同，所以物理性质有很大差异。
⑺、 石墨转化为金刚石，属于化学变化。
2、碳的化学性质
⑴、稳定性：古代字画年深日久也不变色，是因为碳在常温下化学性质稳定。
⑵、碳与氧气的反应：当碳燃烧充分时，生成二氧化碳，化学方程式为：
当碳燃烧不充分时，生成一氧化碳，化学方程式为：
⑶、碳与某些氧化物的反应：
图是木炭粉还原氧化铜的实验，些实验的现象是：试管内黑色粉未变红，澄清的石灰水变浑浊；反应的化学方程式是：，此反应体现了碳的还原性。碳的还原性可用于冶金工业上，下为焦炭在高温条件下还原氧化铁的方程式：
3、氧化---还原反应：物质和氧发生的化学反应叫氧化反应，含氧化合物里的氧被夺的反应叫还原反应。
课题 2 二氧化碳制取的研究
1、 实验室制取二氧化碳：
⑴、 药品：实验室常用稀盐酸与大理石(或石灰石，主要成分都是碳酸钙)反应来制取二氧化碳。 ⑵、 原理：CaCO3 + 2HCl == CaCl2 + H2O + CO2↑
⑶、 装臵：
发 生 装 臵 收 集 装 臵
⑷、收集方法：因为二氧化碳能溶于水，且密度比空气大，所以用向上排空气法收集二氧化碳。 ⑷、 检验二氧化碳的方法：将气体通入澄清的石灰水，若澄清的石灰水变浑浊，说明气体是二氧化碳。
⑸、 验满的方法：将燃着的木条放入瓶口，若木条熄灭，则气体已满。 ⑹、 实验步骤：A：连接仪器；B：检查装臵的气密性；C：加入药品，先加固体药品，再加液体药 品；D：收集；E：验满；F：拆除。
⑺、 问题与反思：
A：能否用碳酸钠代替大理石或石灰石？
不能，因为碳酸钠与稀盐酸反应速率太快，不易于收集。
Na2CO3 + 2HCl == 2NaCl + H2O + CO2↑
B：能否用稀硫酸代替稀盐酸？
不能，因为稀硫酸与大理石反应，生成微溶于水的硫酸钙覆盖在大理石表面，使反应难于进行。 C：能否用浓盐酸代替稀盐酸？
不能，因为浓盐酸有挥发性，导致生成的气体中含有氯化氢气体使收集的气体不纯。
D：若收集的气体中混有氯化氢气体和水蒸气，可将混合气体依次通过盛有碳酸氢钠和浓硫酸的洗气瓶。
E：实验时要使长颈漏斗的底端浸入液面以下，是为了形成液封，防止气体从长颈漏斗逸出。 F：检查装臵气密性的方法：首先，夹紧弹簧夹，向长颈漏斗中加入一定量的水，一会儿，长颈漏斗中液面不下降，表明装臵不漏气。（因为只要装臵不漏气，原来存在于锥形瓶中的空气就不可能消失，始终具有一定的气压，导致所加入的水不能不停地进入瓶中，所以，一会儿，长颈漏斗中的液面将不再下降。）
⑻、 气体发生装臵的选择应考虑的因素：
2、 工业制取二氧化碳是用煅烧石灰石的方法，
其反应的化学方程式为：CaCO3 高温
CaO + CO2↑
课题 3 二氧化碳和一氧化碳
碳的氧化物有二氧化碳和一氧化碳。一个二氧化碳分子比一个一氧化碳分子多一个氧原子，这使它们的性质有很大的不同。
1、 二氧化碳的物理性质：通常情况下，二氧化碳是一种无色的气体，固态二氧化碳叫“干冰”，升华吸收大量的热，因此可作制冷剂，也可以用于人工降雨。
2、
Ⅰ、如图所示,倾倒二氧化碳的一侧纸袋向下沉，说明：二氧化碳密度比空气大；
Ⅱ、如图所示,向烧杯中倒入充足的二氧化碳气体，观察到的现象是;下边的蜡烛先灭，上边的蜡烛后
灭；这个实验说明了二氧化碳密度比空气大，不燃烧也不支持燃烧；
Ⅲ、如图所示，向一个集满二氧化碳气体的质软的塑料瓶里加入约1/3体积的水，立即旋紧瓶盖，振
荡。现象是：瓶子变瘪，说明二氧化碳能溶于水。增大压强会溶解更多，生产汽水等碳酸型饮料就是利用了二氧化碳的这一性质。
3、化学性质： ⑴、取四朵用石蕊溶液染成柴色的干燥的纸花。第一朵纸花喷上稀醋酸，第二朵纸花上喷上水，第三朵纸花直接放入盛有二氧化碳的集气瓶内，第四朵纸花喷上水后，再放入盛满二氧化碳的集气瓶中，观察四朵纸花的顔色变化。然后将第四朵纸花取出用火烘烤观察现象。
上述实验现象：Ⅰ、纸花变红。Ⅱ、纸花不变色。Ⅲ、纸花不变色。Ⅳ、纸花变红。说明二氧化碳与水反应生成了碳酸，碳酸使纸花变红。二氧化碳溶于水的有关化学方程式： H2O + CO2== H2CO3将Ⅳ纸花取出，小心烘烤，现象是纸花红色褪去，变回紫色。说明碳酸不稳定而分解：H2CO3 == H2O + CO2↑
⑵、二氧化碳不供给呼吸，一般情况下，不燃烧，也不支持燃烧。
⑶、鉴别二氧化碳：二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊（是因为二氧化碳与石灰水中氢氧化钙反应生成白色的碳酸钙沉淀）。其反应的化学方程式： Ca(OH)2 + CO2 === CaCO3 ↓+ H2O
3、 二氧化碳的用途：
Ⅰ、由于二氧化碳密度比空气大，且不燃烧也不支持燃烧，所以可用于灭火。（这一过程既利用了二氧化碳的物理性质，也利用了二氧化碳的化学性质。）
Ⅱ、在温室里，可以用二氧化碳作气体肥料。
Ⅲ、固态二氧化碳称干冰，可用做制冷剂和人工降雨。
Ⅳ、工业上用二氧化碳来制造纯碱，尿素和汽水。
4、 二氧化碳对环境的影响
Ⅰ、二氧化碳没有毒，但不供呼吸，当空气中二氧化碳超过正常含量时，会对人体健康产生影响，因此在人群密集的地方应该通风。进入久未开启的菜窖要进行灯火实验。
Ⅱ、能产生温室效应的气体，除二氧化碳外还有甲烷、臭氧、氟氯代烷等。
Ⅲ、产生温室效应的原因：大量化石燃料的燃烧，森林植被的破坏。
Ⅳ、温室效应的危害：导致全球变暖，两极冰川融化，使海平面升高，淹没沿海城市，以及土地荒莫化，农业减产。
Ⅴ、防止温室效应的措施：减少使用化石燃料，开发新能源，植树造林，禁止乱砍乱伐。
5、 一氧化碳的性质：
⑴、 一氧化碳的物理性质:通常状况下，一氧化碳是一种无色无味的气体，密度比空气略小，难
于小。
⑵、 一氧化碳的化学性质：
Ⅰ、可燃性：一氧化碳在空气中燃烧产生蓝色火焰，火焰上方罩一只被石灰水涮过的烧杯，现象是变浑浊，这一现象说明一氧化碳有可燃性，燃烧生成了二氧化碳，该反应的化学方程式为：2CO + O2 点燃
2CO2。生活中可用一氧化碳做燃料。
Ⅱ、还原性：图中实验产生的现象有：玻璃管内黑色粉末变成红色，澄清的石灰水变浑浊，末端导
△ 管处气体燃烧产生蓝色火焰。玻璃管内发生的化学反应方程式为：CO+ CuO Cu + CO2，说明
一氧化碳有还原性，利用这一性质，工业上用一氧化碳冶炼金属。
问题与反思：①、此实验要进行尾气处理，原因是：一氧化碳有毒，防止污染空气。
②、实验开始时要先通一氧化碳，目的是排净玻璃管内的空气以免发生爆炸。
③、石灰水的作用：证明一氧化碳与氧化铜反应生成二氧化碳。
④、反应结束时要继续通一氧化碳至室温，以防止生成的铜被氧化。
Ⅲ、一氧化碳有毒性：因为一氧化碳能与人体血液中的血红蛋白结合，使血红蛋白不能与氧气结合，造成生物体内缺氧，严重时会危及生命。冬天用煤为到暖时，如通风不良，就会发生煤气中毒，即一氧化碳中毒。轻度应呼吸大量氧气，严重时要去医院。在炉旁放一盆水不能防止一氧化碳中毒，因为一氧化碳不溶于水。
6、煤炉中的三个化学反应：煤炉的底层：C + O2 点燃
CO2 煤炉的中层：CO2 + C 高温
2CO 。
煤炉的上部蓝色火焰的产生：2CO + O2 点燃
2CO2
第六单元 碳和碳的氧化物
课题1 金刚石、石黑和C60
1、碳的单质常见的有金刚石、石墨和C60。
⑴、 金刚石：纯净的金刚石是无色透明、正八面体形状的固体。天然采集的金刚石经过加工可以成为装鉓品-----钻石；金刚石是天然存在的最硬的物质，常用做玻璃刀的刀头或钻探机的钻头。
⑵、 石墨：石墨是一种深灰色的有金属光泽而不透明的细磷片状固体。石墨很软（常用作铅笔芯）；有哗腻感（可作润滑剂）；还有导电性（可作电极）。
⑶、 碳单质除金刚石、石墨外还有木炭、活性炭、焦炭和炭黑等；它们都是由石墨的微小晶体和少量杂质构成的。木炭具有疏松多孔的结构，因些它具有吸附能力，可以吸附色素和异味；活性炭的吸附作用比木炭还要强，防毒面具的滤毒罐就是利用活性炭来吸附毒气，制糖工业中也利用活性炭来脱色来制白糖。
⑷、 C60形状类似足球，应用于材料、科学、超导体方面；一个C60分子是由60个碳原子构成的。 ⑸、 金刚石、石墨都是由碳元素组成的单质，在氧气中完全燃烧，都生成二氧化碳。 ⑹、 金刚石、石墨由于碳原子排列方式不同，所以物理性质有很大差异。
⑺、 石墨转化为金刚石，属于化学变化。
2、碳的化学性质
⑴、稳定性：古代字画年深日久也不变色，是因为碳在常温下化学性质稳定。
⑵、碳与氧气的反应：当碳燃烧充分时，生成二氧化碳，化学方程式为：
当碳燃烧不充分时，生成一氧化碳，化学方程式为：
⑶、碳与某些氧化物的反应：
图是木炭粉还原氧化铜的实验，些实验的现象是：试管内黑色粉未变红，澄清的石灰水变浑浊；反应的化学方程式是：，此反应体现了碳的还原性。碳的还原性可用于冶金工业上，下为焦炭在高温条件下还原氧化铁的方程式：
3、氧化---还原反应：物质和氧发生的化学反应叫氧化反应，含氧化合物里的氧被夺的反应叫还原反应。
课题 2 二氧化碳制取的研究
1、 实验室制取二氧化碳：
⑴、 药品：实验室常用稀盐酸与大理石(或石灰石，主要成分都是碳酸钙)反应来制取二氧化碳。 ⑵、 原理：CaCO3 + 2HCl == CaCl2 + H2O + CO2↑
⑶、 装臵：
发 生 装 臵 收 集 装 臵
⑷、收集方法：因为二氧化碳能溶于水，且密度比空气大，所以用向上排空气法收集二氧化碳。 ⑷、 检验二氧化碳的方法：将气体通入澄清的石灰水，若澄清的石灰水变浑浊，说明气体是二氧化碳。
⑸、 验满的方法：将燃着的木条放入瓶口，若木条熄灭，则气体已满。 ⑹、 实验步骤：A：连接仪器；B：检查装臵的气密性；C：加入药品，先加固体药品，再加液体药 品；D：收集；E：验满；F：拆除。
⑺、 问题与反思：
A：能否用碳酸钠代替大理石或石灰石？
不能，因为碳酸钠与稀盐酸反应速率太快，不易于收集。
Na2CO3 + 2HCl == 2NaCl + H2O + CO2↑
B：能否用稀硫酸代替稀盐酸？
不能，因为稀硫酸与大理石反应，生成微溶于水的硫酸钙覆盖在大理石表面，使反应难于进行。 C：能否用浓盐酸代替稀盐酸？
不能，因为浓盐酸有挥发性，导致生成的气体中含有氯化氢气体使收集的气体不纯。
D：若收集的气体中混有氯化氢气体和水蒸气，可将混合气体依次通过盛有碳酸氢钠和浓硫酸的洗气瓶。
E：实验时要使长颈漏斗的底端浸入液面以下，是为了形成液封，防止气体从长颈漏斗逸出。 F：检查装臵气密性的方法：首先，夹紧弹簧夹，向长颈漏斗中加入一定量的水，一会儿，长颈漏斗中液面不下降，表明装臵不漏气。（因为只要装臵不漏气，原来存在于锥形瓶中的空气就不可能消失，始终具有一定的气压，导致所加入的水不能不停地进入瓶中，所以，一会儿，长颈漏斗中的液面将不再下降。）
⑻、 气体发生装臵的选择应考虑的因素：
2、 工业制取二氧化碳是用煅烧石灰石的方法，
其反应的化学方程式为：CaCO3 高温
CaO + CO2↑
课题 3 二氧化碳和一氧化碳
碳的氧化物有二氧化碳和一氧化碳。一个二氧化碳分子比一个一氧化碳分子多一个氧原子，这使它们的性质有很大的不同。
1、 二氧化碳的物理性质：通常情况下，二氧化碳是一种无色的气体，固态二氧化碳叫“干冰”，升华吸收大量的热，因此可作制冷剂，也可以用于人工降雨。
2、
Ⅰ、如图所示,倾倒二氧化碳的一侧纸袋向下沉，说明：二氧化碳密度比空气大；
Ⅱ、如图所示,向烧杯中倒入充足的二氧化碳气体，观察到的现象是;下边的蜡烛先灭，上边的蜡烛后
灭；这个实验说明了二氧化碳密度比空气大，不燃烧也不支持燃烧；
Ⅲ、如图所示，向一个集满二氧化碳气体的质软的塑料瓶里加入约1/3体积的水，立即旋紧瓶盖，振
荡。现象是：瓶子变瘪，说明二氧化碳能溶于水。增大压强会溶解更多，生产汽水等碳酸型饮料就是利用了二氧化碳的这一性质。
3、化学性质： ⑴、取四朵用石蕊溶液染成柴色的干燥的纸花。第一朵纸花喷上稀醋酸，第二朵纸花上喷上水，第三朵纸花直接放入盛有二氧化碳的集气瓶内，第四朵纸花喷上水后，再放入盛满二氧化碳的集气瓶中，观察四朵纸花的顔色变化。然后将第四朵纸花取出用火烘烤观察现象。
上述实验现象：Ⅰ、纸花变红。Ⅱ、纸花不变色。Ⅲ、纸花不变色。Ⅳ、纸花变红。说明二氧化碳与水反应生成了碳酸，碳酸使纸花变红。二氧化碳溶于水的有关化学方程式： H2O + CO2== H2CO3将Ⅳ纸花取出，小心烘烤，现象是纸花红色褪去，变回紫色。说明碳酸不稳定而分解：H2CO3 == H2O + CO2↑
⑵、二氧化碳不供给呼吸，一般情况下，不燃烧，也不支持燃烧。
⑶、鉴别二氧化碳：二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊（是因为二氧化碳与石灰水中氢氧化钙反应生成白色的碳酸钙沉淀）。其反应的化学方程式： Ca(OH)2 + CO2 === CaCO3 ↓+ H2O
3、 二氧化碳的用途：
Ⅰ、由于二氧化碳密度比空气大，且不燃烧也不支持燃烧，所以可用于灭火。（这一过程既利用了二氧化碳的物理性质，也利用了二氧化碳的化学性质。）
Ⅱ、在温室里，可以用二氧化碳作气体肥料。
Ⅲ、固态二氧化碳称干冰，可用做制冷剂和人工降雨。
Ⅳ、工业上用二氧化碳来制造纯碱，尿素和汽水。
4、 二氧化碳对环境的影响
Ⅰ、二氧化碳没有毒，但不供呼吸，当空气中二氧化碳超过正常含量时，会对人体健康产生影响，因此在人群密集的地方应该通风。进入久未开启的菜窖要进行灯火实验。
Ⅱ、能产生温室效应的气体，除二氧化碳外还有甲烷、臭氧、氟氯代烷等。
Ⅲ、产生温室效应的原因：大量化石燃料的燃烧，森林植被的破坏。
Ⅳ、温室效应的危害：导致全球变暖，两极冰川融化，使海平面升高，淹没沿海城市，以及土地荒莫化，农业减产。
Ⅴ、防止温室效应的措施：减少使用化石燃料，开发新能源，植树造林，禁止乱砍乱伐。
5、 一氧化碳的性质：
⑴、 一氧化碳的物理性质:通常状况下，一氧化碳是一种无色无味的气体，密度比空气略小，难
于小。
⑵、 一氧化碳的化学性质：
Ⅰ、可燃性：一氧化碳在空气中燃烧产生蓝色火焰，火焰上方罩一只被石灰水涮过的烧杯，现象是变浑浊，这一现象说明一氧化碳有可燃性，燃烧生成了二氧化碳，该反应的化学方程式为：2CO + O2 点燃
2CO2。生活中可用一氧化碳做燃料。
Ⅱ、还原性：图中实验产生的现象有：玻璃管内黑色粉末变成红色，澄清的石灰水变浑浊，末端导
△ 管处气体燃烧产生蓝色火焰。玻璃管内发生的化学反应方程式为：CO+ CuO Cu + CO2，说明
一氧化碳有还原性，利用这一性质，工业上用一氧化碳冶炼金属。
问题与反思：①、此实验要进行尾气处理，原因是：一氧化碳有毒，防止污染空气。
②、实验开始时要先通一氧化碳，目的是排净玻璃管内的空气以免发生爆炸。
③、石灰水的作用：证明一氧化碳与氧化铜反应生成二氧化碳。
④、反应结束时要继续通一氧化碳至室温，以防止生成的铜被氧化。
Ⅲ、一氧化碳有毒性：因为一氧化碳能与人体血液中的血红蛋白结合，使血红蛋白不能与氧气结合，造成生物体内缺氧，严重时会危及生命。冬天用煤为到暖时，如通风不良，就会发生煤气中毒，即一氧化碳中毒。轻度应呼吸大量氧气，严重时要去医院。在炉旁放一盆水不能防止一氧化碳中毒，因为一氧化碳不溶于水。
6、煤炉中的三个化学反应：煤炉的底层：C + O2 点燃
CO2 煤炉的中层：CO2 + C 高温
2CO 。
煤炉的上部蓝色火焰的产生：2CO + O2 点燃
2CO2