第六单元：《碳和碳的氧化物》知识点
课题1金刚石、石墨和C60
一、碳的几种单质
1、金刚石：无色透明的固体，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：深灰色固体，是最软的矿物之一，有优良的导电性，润滑.
用于制铅笔芯、润滑剂等。
★金刚石和石墨的物理性质有很大差异的原因：碳原子的排列不同。
★CO和CO2的化学性质有很大差异的原因是：分子的构成不同。
3、C60中的60是指：一个C60分子中含有60个碳原子。
4、活性炭、木炭具有强烈的吸附性（表现在脱色、除异味、吸附毒气等方面），焦炭用于冶铁。
二、单质碳的化学性质:（类似氢气的化学性质）
碳的几种单质物理性质各异,而化学性质却相同!
1、常温下化学性质不活泼（古代字画能长久保存的原因之一）
2、可燃性:
完全燃烧(氧气充足)生成CO2 : C+O点燃CO2
不完全燃烧(氧气不充足)生成CO：2C+O点燃2CO
3、还原性：C+2CuO 高温
2Cu+CO2↑应用：冶金工业
现象：黑色粉末逐渐变成红色，澄清石灰水变浑浊。
2Fe2O3+3C 高温
4Fe+3CO2↑
装置图：
课题2 二氧化碳制取的研究
1、实验室制取气体的思路：（原理、装置、检验）
（1）发生装置：由反应物状态及反应条件决定：
固固加热型：①加热高锰酸钾制取O2②加热氯酸钾与二氧化锰混合物制取O2（图1）
图1 图2
固液常温型：①分解过氧化氢制取O2②实验室制CO2③实验室制H2。
（图2）
（2）收集方法：由气体的密度及溶解性决定：
不溶于水、难溶于水、不易溶于水的气体（也不与水反应）用排水法收集
密度比空气大（也不与空气的成分发生反应）用向上排空气法
密度比空气小（也不与空气的成分发生反应）用向下排空气法
O2收集方法：向上排空气法、排水法（密度比空气大、不易溶于水）
CO2收集方法：向上排空气法（密度比空气大、能溶于水且能与水反应）
H2收集方法：向下排空气法、排水法（密度比空气小、难溶于水）
★2、二氧化碳的实验室制法
1）反应原理：用石灰石（或大理石）和稀盐酸反应：CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑
①为什么不能用纯的CaCO3或Na2CO3 ？反应速率太快，不易控制。
②为什么不用浓盐酸？浓盐酸易挥发，挥发出的氯化氢气体使制得的二氧化碳不纯。
③为什么不用稀硫酸？生成微溶于水的CaSO4覆盖在石灰石表面，阻止反应进一步进行。
2) 装置图：
3）气体收集方法：向上排空气法
4）验证方法：
将制得的气体通入澄清的石灰水，如石灰水变浑浊，则证明是二氧化碳。
验满方法：
用燃着的木条，放在集气瓶口，木条熄灭，证明已二氧化碳气体已经收集满。
（对比氧气的验证和验满）
3、二氧化碳的工业制法：
煅烧石灰石：CaCO 煅烧
CaO+CO2↑
课题3二氧化碳和一氧化碳
★二氧化碳：
1、物理性质：无色,无味的气体，密度比空气大，能溶于水，高压低温下可得固态二氧化碳—干
冰。
2、化学性质:
1)与水反应生成碳酸：（★P118实验）
CO2+H2O=H2CO3 生成的碳酸（不是CO2）能使紫色的石蕊试液变红，
H2CO3 = H2O+ CO2↑碳酸不稳定,易分解，所以加热后，变红了的石蕊试液又会恢复紫色。
2)能使澄清的石灰水变浑浊：
CO2+Ca(OH)2 = CaCO3↓+H2O 本反应可用于检验二氧化碳气体。
★重要提示：石灰石和大理石的主要成分都是碳酸钙；氧化钙也叫生石灰；氢氧化钙也叫熟石灰；
石灰浆或石灰水的主要成分都是氢氧化钙！煅烧石灰石：CaCO3高温
CaO+CO2↑
生石灰和水反应可得熟石灰：CaO+H2O=Ca(OH)2 CO2+Ca(OH)2==CaCO3↓+H2O
补充：二氧化碳能与灼热的碳反应：C+CO2高温
2CO （吸热反应）
3、用途：灭火：既利用其物理性质（密度比空气大），又利用其化学性质（不能燃烧也不能支持燃烧）；
干冰用于作制冷剂、人工降雨；温室肥料；是工业原料如制饮料等。
4、二氧化碳过多排放引起温室效应。
减缓温室效应的措施：①减少煤、石油、天然气等化石燃料的燃烧；②大力开发如太阳能、风能等清洁能源；③多植树造林；不滥砍滥伐；④使用双面纸张、不使用一次性筷子。
★一氧化碳：
1、物理性质：无色，无味的气体，密度比空气略小。
（某种气体密度与空气密度大小比较的方法：某种气体的相对分子质量与空气的平均相对分子质量29相比较。
）
2、化学性质:（H2、CO、C具有相似的化学性质：①可燃性②还原性③毒性）
1）可燃性：2CO+O点燃2CO2
现象：产生蓝色火焰，火焰上方罩一个内壁沾有澄清石灰水的烧杯，澄清石灰水变浑浊。
（点燃前一定要检验纯度）
鉴别：H2、CO、CH4：看燃烧产物（不可根据火焰颜色，因为是蓝色）
2）还原性：
CO+CuO △
Cu+CO2
现象：黑色的氧化铜逐渐变红，澄清石灰水变浑浊。
Fe2O3+3CO 高温
2Fe+3CO2
现象：红色粉末逐渐变黑，澄清石灰水变浑浊。
2）毒性：一氧化碳极易于血液中的血红蛋白结合，从而使血红蛋白不能再与氧气结合，造成生物体内缺氧。
★除杂：括号外为主要物质，括号内为杂质。
CO[CO2] 通入足量的石灰水
CO2[CO] 通过灼热的氧化铜CO+CuO △
Cu+CO2
CaO[CaCO3]只能煅烧（不可加盐酸）CaCO 煅烧
CaO+CO2↑
本章知识间的联系：
①C→CO ：2C＋O2点燃
2CO C＋CO2高温2CO
②C→CO2：C＋O2点燃CO2C＋2CuO 高温2Cu＋CO2↑
3C＋Fe2O3高温3CO2↑＋2Fe
③CO→CO2：2CO＋O2点燃2CO2CO＋CuO △
Cu＋CO2
3CO＋Fe2O3高温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高温CO2↑＋CaO。