第六單元 碳和碳的氧化物（筆記）

1、第六單元 碳和碳的氧化物課題1 金剛石、石墨和C60一、碳的單質(zhì)：1、金剛石的物理性質(zhì)及用途：（1）純凈的金剛石是無色透明、正八面體形狀的固體。由于能對光線進(jìn)行折射，因而可做裝飾品。（2）金剛石是天然存在的最硬的物質(zhì)。可以用做裁玻璃、鉆鑿巖石等。2、石墨的物理性質(zhì)及用途：（1）石墨是一種深灰色的有金屬光澤而不透明的細(xì)鱗片狀固體。（2）石墨很軟，有滑膩感?？梢杂米龈邷貪櫥瑒┗蜚U筆芯。（3）石墨具有優(yōu)良的導(dǎo)電性能。可以用做制造電極或?qū)щ娎w維。3、生活中的石墨（都是由石墨晶體和少量雜質(zhì)構(gòu)成的混合物）和用途：（1）木炭：木炭疏松多孔，具有吸附能力?？梢杂糜谖缴鼗虍愇丁＃?）碳黑：用于制造墨汁或參與

2、制造橡膠制品。（3）活性炭：具有很強的吸附性，常用于防毒面具、工業(yè)脫色等。（4）焦炭：主要用于冶鐵煉鋼。4、C60（足球烯） ：一種由C60分子構(gòu)成的單質(zhì)，每個C60分子由60個碳原子構(gòu)成。5、碳納米管：一些新形態(tài)的單質(zhì)碳。二、歸納總結(jié)：1、碳的單質(zhì)：指由碳元素組成的純凈物。如金剛石、石墨、C60。2、金剛石和石墨都是由碳原子構(gòu)成的單質(zhì)，因而化學(xué)式都為C。3、金剛石和石墨中碳原子排列方式不同，因而物理性質(zhì)存在差異。4、不同種元素可以組成不同種物質(zhì)，同種元素也可以組成不同種物質(zhì)。因而“由同種元素組成的物質(zhì)”不一定是單質(zhì)。5、物質(zhì)的性質(zhì)在很大程度上決定物質(zhì)的用途。三、碳的化學(xué)性質(zhì)：1、總評：碳的化

3、學(xué)性質(zhì)在常溫下不活潑（因而古代字畫能保存較長時間），但隨著溫度的升高，碳的活動性大大增強，可以與一些物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)（碳的反應(yīng)都必須高溫）。2、碳與氧氣的反應(yīng)：（可燃性）（1）碳與充足的氧氣反應(yīng)：現(xiàn)象：碳在空氣中燃燒，發(fā)出紅黃色光，放出熱量，生成一種能使澄清石灰水變渾濁的氣體；碳在氧氣中燃燒，發(fā)出白光，放出大量的熱，點燃生成一種能使澄清石灰水變渾濁的氣體。結(jié)論：C + O2 = CO2（2）碳與不充足的氧氣反應(yīng)：現(xiàn)象：碳在不充足的氧氣中燃燒，發(fā)出微弱紅黃色光，放出熱量，生成點燃一種無色無味氣體。結(jié)論：2C + O2 =2 CO（3）一般沒有特殊說明時，我們認(rèn)為碳燃燒生成CO2。3、碳與某些氧化

4、物反應(yīng)：（還原性）（1）實驗6-2：現(xiàn)象：黑色氧化銅變成紅色，同時產(chǎn)生一種氣體，并且澄清的石灰水變高溫渾濁。結(jié)論： C + 2CuO = CO2+ 2Cu高溫高溫（2）推廣：3C + 2Fe2O3 = 3CO2+ 4Fe 高溫C + 2MgO = CO2+ 2Mg高溫 C + CO2 = 2CO C + H2O = CO+ H24、氧化還原反應(yīng)：（1）在以上5個反應(yīng)中，CuO、H2O、MgO、CO2、Fe2O3等反應(yīng)物質(zhì)失去了O，它們發(fā)生了還原反應(yīng)（物質(zhì)失去O的反應(yīng)）；同時反應(yīng)物C得到O，發(fā)生了氧化反應(yīng)（物質(zhì)與O的反應(yīng)）。（2）在以上5個反應(yīng)中，反應(yīng)物C能得到其他反應(yīng)物質(zhì)的O，C的這個性質(zhì)叫還

5、原性（得到其他物質(zhì)的O的性質(zhì)）；反應(yīng)物CuO、H2O、MgO、CO2、Fe2O3能失去O，這些物質(zhì)的這個性質(zhì)叫氧化性（失去O的性質(zhì)）。（3）在以上5個反應(yīng)中，反應(yīng)物CuO、H2O、MgO、CO2、Fe2O3等物質(zhì)失去了O，分別生成Cu、Fe、Mg、CO、H2叫做還原產(chǎn)物；反應(yīng)物C得到O以后分別生成CO2、CO2、CO2、CO、 CO叫做氧化產(chǎn)物。（4）氧化-還原反應(yīng)從得失O的角度分析反應(yīng)物中O的變化，與化學(xué)反應(yīng)基本類型化合、分解等沒有必然聯(lián)系。課題2 二氧化碳制取的研究一、實驗室制取和收集氣體的裝置確定（一）制取裝置（發(fā)生裝置）：1、常用于實驗制取氣體的裝置有橫式（例如：用KMnO4或KClO

6、3和MnO2的混合物制取氧氣）和豎式（例如：H2O2和MnO2的混合物制取氧氣、實驗室制取氫氣）兩種。2、制取某氣體選擇裝置時應(yīng)該考慮反應(yīng)物狀態(tài)（固、液、氣）和反應(yīng)條件（如加熱、高溫、催化劑）合理選擇橫式或豎式。（1）固+固，無論反應(yīng)條件如何應(yīng)選擇橫式（試管口略向下傾斜）；（2）固+液，如果反應(yīng)需要加熱或高溫，則選擇橫式（試管口略向上傾斜）；如果反應(yīng)不需要條件，則選擇豎式。（3）其他狀態(tài)反應(yīng)物，如果反應(yīng)需要加熱或高溫，則選擇橫式（試管口略向上傾斜）；如果反應(yīng)不需要條件，則選擇豎式。（二）收集裝置：1、氣體收集常用的方法有排水法和排空氣法兩種。2、使用排水法應(yīng)注意該氣體是否溶于水或與水反應(yīng)。只有

7、不溶（或不易溶）于水且不與水反應(yīng)氣體才可以用排水法收集。3、排空氣法根據(jù)集氣瓶口的位置分為向上排空氣法和向下排空氣法兩種。如果某氣體密度比空氣大，則選擇向上排空氣法；如果某氣體密度比空氣小，則選擇向下排空氣法收集。密度相差越大，收集的氣體純度越高。注意：無論哪一種收集方法導(dǎo)氣管一定要深入集氣瓶底部。4、氣體密度與空氣比較方法：空氣的平均相對質(zhì)量看作29。如果某氣體相對質(zhì)量大于29，則該氣體的密度比空氣大；如果某氣體相對質(zhì)量小于29，則該氣體的密度比空氣小。5、如果某氣體密度與空氣非常接近或有嚴(yán)重的污染（如CO），則應(yīng)避免使用排空氣法收集。二、實驗室制取和收集二氧化碳：1、實驗室可用于制取二氧化

8、碳的藥品及其特點：（1）大理石（固）與稀鹽酸（液）：CaCO3 + 2HCl= CaCl2 + H2CO3 H2CO3= H2O + CO2綜合：CaCO3 + 2HCl= CaCl2 + H2O + CO2（下同）特點：反應(yīng)速度適中，反應(yīng)成本較低，最適合實驗室制取和研究二氧化碳。（2）大理石（固）和稀硫酸（液）：CaCO3+ H2SO4= CaSO4+ H2O+ CO2，特點：由于生成物CaSO4微溶于水，它包裹在CaCO3表面，阻止CaCO3 與H2SO4接觸，所以反應(yīng)進(jìn)行一會兒后，反應(yīng)沒有結(jié)束但自動停止。（3）純堿（固）和稀鹽酸（液）或純堿（固）和稀硫酸（液）：Na2CO3+ 2HCl=

9、 2NaCl+ H2O+ CO2 Na2CO3+ H2SO4= Na2SO4+ H2O+ CO2 特點：反應(yīng)速度特別快，不適合實驗室制取和研究二氧化碳，適用于滅火等。2、實驗室收集二氧化碳的方法：（1）二氧化碳易溶水且與水反應(yīng)，一般不能使用排水法收集；（2）CO2（相對質(zhì)量44）比空氣（平均相對質(zhì)量看作29）大，因而可以使用向上排空氣法。高溫三、工廠制取二氧化碳的方法：在工廠里，常使用高溫煅燒石灰石：CaCO3= CaO + CO2,由于需要設(shè)備和高溫，所以該方法不適用于實驗室。課題3 二氧化碳和一氧化碳一、二氧化碳1、二氧化碳的物理性質(zhì)：（1）二氧化碳是一種無色無味的氣體。（2）密度比空氣大

10、（44-29），可以使用向上排空氣法收集。（3）二氧化碳能溶于水，因而不能使用排水法收集。（4）固態(tài)二氧化碳叫干冰，可用于人工降雨、舞臺煙霧特效等。2、二氧化碳的化學(xué)性質(zhì)：（1）二氧化碳不可燃，不支持燃燒，可用于滅火。用燃著的木條初步檢驗是否是二氧化碳。（2）二氧化碳能與水反應(yīng)生成碳酸。CO2+ H2O= H2CO3（3）二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁，常用于檢驗?zāi)硽怏w是否是二氧化碳。CO2+Ca(OH)2=CaCO3+H2O（4）二氧化碳不能供給呼吸，沒有毒性。3、二氧化碳對生活和環(huán)境的影響。（1）用途：光合作用、化工原料、氣體肥料、滅火等。（2）危害：超過正常含量危害人體健康，溫室效應(yīng)等。4、碳酸（H2CO3）（1）碳酸極易分解：H2CO3=CO2+H2O（2）碳酸能使澄清的石灰水變渾濁：H2CO3+Ca(OH)2= CaCO3+2H2O（3）碳酸能使紫色石蕊變紅色。二、一氧化碳1、一氧化碳的物理性質(zhì)：（1）一氧化碳是一種無色無味的氣體。家用煤氣中摻雜具有難聞氣味的氣體是為了避免煤氣泄露造成危害的一種安全措施。（2）密度比空氣略?。?8-29），由于CO密度與空氣非常接近，一般不使用排空氣法收集。（3）一氧化碳難溶于水，用排水法收集。點燃2、一氧化碳的化學(xué)性質(zhì)：加熱（1）可燃性（火焰呈藍(lán)色）：CO+O2=CO2（2）還原性（用于