2024年第六单元碳和碳的氧化物知识点总结.doc

第六單元碳和碳的氧化物知识總結

課題一金刚石、石墨、C60

一、碳的几种單质

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、钻探机的钻頭等。

2.石墨（C）是最软的矿物之一，有优良的导電性，润滑性。可用于制铅笔芯、干電池的電极、電車的電刷等。注意：铅笔不含铅，是石墨和黏土混合而成的混合物。

3.C60是一种由60個碳原子构成的分子，形似足球，性质很稳定。

4.無定形碳：焦炭、木炭、活性炭、炭黑等，由石墨的微小晶体和少許杂质构成。

活性炭、木炭具有疏松多孔的构造，将某些气体或色素吸附在其表面，因此有强烈的吸附性，不是与物质发生化學反应，属于物理性质。可用于：制糖工业、防毒面具裏的滤毒罐。

金刚石和石墨的物理性质有很大差异的原因是：碳原子的排列不一样。

CO和CO2的化學性质有很大差异的原因是：分子的构成不一样。

二、單质碳的化學性质:

單质碳的物理性质各异,而多种單质碳的化學性质却完全相似!

1.常温下，化學性质稳定

【為何碳在常温下化學性质比较稳定？碳原子的最外层有4個電子，既不轻易得電子，也不轻易失去電子，因此常温下碳的化學性质比较稳定。】

档案材料一般用碳素墨水書写；古代書画历經百年也安然無恙；木质電线杆埋入地下部分用火烧焦可防腐都是运用這個原理。

2.碳具有可燃性：

C+O2CO2（充足燃烧） 2C+O22CO（不充足燃烧）

碳在氧气中燃烧現象：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。

木炭+氧化铜澄清的石灰水3.碳具有還原性：可用于冶金工业。

2Fe2O3+3C4Fe+3CO2↑

木炭還原氧化铜的试验（見右图）

木炭+氧化铜

澄清的石灰水

【试验現象】澄清的石灰水变浑浊；黑色固体逐渐变成紅色。

【化學方程式】C+2CuO2Cu+CO2↑

反应開始的標志：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。

配制混合物時木炭粉应稍過量的目的：防止已經還原的铜被氧气重新氧化。

试验完毕後先熄灭酒精灯的後果：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

试验室制取二氧化碳

原料：大理石或石灰石、稀盐酸。

不用稀硫酸替代稀盐酸的原因：稀硫酸与大理石反应生成微溶于水的硫酸钙，阻碍反应的继续進行。

不用浓盐酸替代稀盐酸的原因：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替代大理石、石灰石的原因：反应速率太快，不轻易控制和搜集，且成本较高。

反应原理：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑

发生装置：同分解過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）

搜集装置：向上排空气法搜集气体的装置

（原因：二氧化碳能溶于水，也能与水反应，且密度比空气密度大）

气体密度与空气密度大小比较的简朴措施：假如气体相對分子质量不小于29，则其密度比空气大，否则比空气小。

检查装置的气密性：先用止水夹夹住导气管，再從長颈漏斗中加水，當水没過下端管口後，若水面不下降，则表明不漏气。

验满：把燃著的木条放在集气瓶口，假如木条熄灭，证明已經搜集满了。

检查：把气体通入澄清的石灰水中，假如石灰水变浑浊，证明搜集的气体是二氧化碳。

二氧化碳和氧化钙的工业制法：CaCO3CaO+CO2↑

CO

CO2

（2）

第三节一氧化碳和二氧化碳

CO2（1）

CO2

（1）

無色無味，常温常压下為气体。

一般状况下，二氧化碳的密度比空气的密度大。

【试验操作】如右图（1），将CO2气体慢慢倒入杯中。

【试验現象】蜡烛自下而上依次熄灭。

【试验分析】二氧化碳气体沿烧杯内壁流下，先汇集在底部，

然後逐渐上升，把杯内的空气自下而上排出。

【试验結论】①一般状况下，二氧化碳既不能燃烧，也不能支持燃烧；

②一般状况下，二氧化碳的密度比空气的密度大。

二氧化碳能溶于水。

【试验操作】如右上图（2）向一种搜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。

【试验現象】瓶体变瘪。

【试验分析】二氧化碳溶于水時，使瓶内的气体体积減小，因而压强減小，外界大气压把瓶子压瘪了。

【试验結论】二氧化碳能溶于水。

二氧化碳的化學性质

一般状况下，二氧化碳既不能燃烧，也不能支持燃烧。

二氧化碳能与水反应生成碳酸。

【试验操作】取四朵用石蕊溶液染成紫色的干燥的紙花。第一朵紙花喷上稀醋酸，第二朵紙花喷上水，第三朵紙花直接放入盛满二氧化碳的集气瓶中，第四朵紙花喷上水之後，再放入盛满二氧化碳的集气瓶中，观测四朵紙花的颜色变化。然後将第四朵紙花取出，小心烘烤，观测現象。

【试验現象】①第一朵小花变紅；②第二朵小花不变色；③第三朵小花不变色；