第六单元重点内容复习

课题1金刚石、石墨和C60

一、由碳元素组成的单质有金刚石、石墨和C60

1、同种元素可以组成不同的单质；

除碳元素外，磷元素可以组成红磷、白磷；氧元素可以组成氧气（O2）、臭氧（O3）

二、碳的单质

1、金刚石

（1）化学式为C；无色透明，形状为正八面体；（2）碳原子呈空间网状排列；（3）天然物质中硬度最大，可制作玻璃刻刀、钻头；天然钻石雕琢后可制作装饰品（钻石项链等）；

2、石墨

（1）化学式为C；深灰色、有金属光泽、不透明；细鳞片状；（2）碳原子呈层状结构排列；（3）石墨是最软矿物质之一，与黏土按比例混合可制作铅笔芯；

石墨具有优良的导电性，可制作电极；

石墨具有良好的润滑性，可用作润滑剂；

3、足球烯——C60

（1）化学式为C60；形状似足球；（2）碳原子呈球形结构排列；（3）石墨烯广泛用于超导体材料。小结：金刚石、石墨和C60都是由碳元素组成，但它们的物理性质却有很大的差异，其原因是

碳原子排列方式不同。

三、木炭、活性炭、焦炭、炭黑（无定形炭：:即没有固定的形状，主要成分都是碳元素）

（1）木炭、活性炭、焦炭、炭黑都是由石墨的微小晶体和少量杂质构成，没有固定形状。

（2）木炭、活性炭、焦炭、炭黑的主要性质、用途

性质

用途

木炭

能燃烧；具有可燃性；有较强的吸附性

燃料、黑火药；吸附剂

活性炭

具有优良的吸附性

吸附剂

焦炭

有可燃性；有还原性；

作燃料；冶炼金属

炭黑

颗粒细小

墨、油墨、油漆

注意：木炭、活性炭具有疏松多孔的结构，都有吸附性，可吸附色素和异味。吸附过程属于物理变化；

四、碳的化学性质

1、石墨、金刚石、C60的物理性质各不相同，其原因是碳原子排列方式不同；

2、石墨、金刚石、C60中的碳原子的结构示意图为：，它们的化学性质完全相同。

（1）在常温下，碳的化学性质比较稳定。这是由于碳原子最外层上有4个电子，在化学反应中得、失电子的能力相当，不容易得失电子，所以在常温下碳的化学性质比较稳定。

想一想：古代字画（用墨书写）为何能经久不退色？广告语“钻石恒久远，一颗永流传”说明什么问题？常温下碳的化学性质比较稳定。

（2）在高温下碳的化学性质很活泼。

①碳能够燃烧，具有可燃性；

氧气充足时：C＋O2CO2（充分燃烧）

氧气不充足时：2C＋O22CO（不充分燃烧）

碳在氧气中燃烧的现象：燃烧剧烈，发出白光；放出热量；生成的气体能使澄清石灰水变浑浊。

利用碳具有可燃性的化学性质，生活中常用碳做燃料；

②碳能够与某些氧化物反应，具有还原性（木炭与氧化铜、二氧化碳的实验）

如图：

黑色固体逐渐变成红色（或紫红色），说明反应生成了铜；

澄清的石灰水变白色浑浊，说明反应生成了二氧化碳；

C＋2CuO2Cu＋CO2↑

利用碳具有还原性的化学性质，工业上常用碳来冶炼金属；

工业上常用焦碳（主要成分为碳）与赤铁矿石（主要成分为Fe2O3）在高温下反应冶炼生铁，反应的化学方程式为：3C＋2Fe2O34Fe＋3CO2↑

在高温下，碳与二氧化碳也可反应生成一氧化碳，反应的化学方程式为：C＋CO22CO，

该反应属于吸热反应。

3、氧化反应、还原反应：

（1）氧化反应：物质与氧发生的化学反应；叫做氧化反应；

（2）还原反应：含氧化合物里的氧被夺去的反应，叫做还原反应。

在上述反应中，CuO提供氧元素，具有氧化性，在该反应中作氧化剂；

C夺取氧元素，具有还原性，在该反应中作还原剂；

课题2二氧化碳制取的研究

一、实验探究：向四支试管中分别加入下列各组药品，都会产生CO2，有何不同？

A组、Na2CO3+稀HCl：Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑反应速度太快！

B组、CaCO3+浓HCl：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑浓HCl有挥发性，气体不纯！

C组、CaCO3+稀H2SO4：CaCO3+H2SO4=CaSO4+H2O+CO2↑反应过一段时间会停止！

D组、CaCO3+稀HCl：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑速度适中，气体纯净！

从上述实验探究中，你认为实验室制取CO2气体的药品最好选择的试剂组是CaCO3与稀HCl

二、实验室制取二氧化碳气体

1、药品：石灰石或大理石（主要成分是CaCO3）、稀盐酸（主要成分是HCl）。

（1）反应原理（实验室制取CO2的化学方程式）：

碳酸钙+稀盐酸—氯化钙+碳酸

CaCO3+2HCl=CaCl2+H2CO3

碳酸不稳定，容易分解生成CO2和H2O：H2CO3=CO2↑+H2O

所以，实验室制取CO2的化学方程式为：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑

碳酸钠与稀盐酸也发生类似的化学反应，其化学方程式为：Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑

（2）发生装置：操作步骤是：①检查装置的气密性；②向锥形瓶中加入石灰石或大理石；③向长颈漏斗中添加稀盐酸；④用向上排空气法收集CO2。

该实验中装置气密性的检验方法：先用止水夹夹紧橡皮管，再从长颈漏斗中加水，如果液面稳定后水面稳定不下降，则表明装置不漏气。

（3）CO2的收集方法：只能用向上排空气法。不能用排水法收集CO2的原因是二氧化碳可溶于水。

也可用下列装置来收集CO2：

A图中：CO2从a进入；

B图中：CO2从a进入；水面上一层植物油的作用是防止二氧化碳溶于水；

（4）CO2的验满方法：把燃烧的木条放在瓶口，如果火焰熄灭，证明CO2已经收集满。

（5）CO2的检验方法：把气体通入澄清石灰水中，如果石灰水变白色浑浊，则证明收集的气体是CO2。

三、实验室制取气体的装置选择

1、气体发生装置的选择：

选择气体发生装置从两个方面考虑：（1）反应物的状态（固体或液体）；

（2）反应条件（是否需要加热）；

“固+固、需要加热”型“固+液、不需要加热”型

讨论：以下两个发生装置各有什么优点？

可控制反应随时发生随时停止；可控制反应速率；

2、气体收集装置的选择：

选择气体收集装置从三个方面考虑：（1）气体的密度（空气平均相对分子质量为29，若气体相对分子质量比29大，则其密度也比空气大；若比29小，则密度也比空气小）

（2）气体的溶解性（在水中的溶解能力）（3）气体是否与氧气或水发生化学反应气体难溶于水；气体的密度比空气的大；气体的密度比空气的小；

讨论：以下多功能瓶收集气体时有什么规律？

四、CO2的工业制法：

高温分解石灰石（主要成分为CaCO3）化学方程式为：CaCO3CaO＋CO2↑

该反应基本类型属于分解反应。

反应生成的另一种物质名称为氧化钙，俗名为生石灰。可与水反应：CaO+H2O=Ca(OH)2，常用做食品干燥剂。

课题3一氧化碳和二氧化碳

A、二氧化碳

一、CO2的物理性质：

物理性质1：通常情况下，CO2是无色、无味的气体。（加压降温CO2可变成固体，俗称干冰）

物理性质2：CO2的密度比空气的密度大。（CO2的相对分子为）

物理性质3：CO2可溶于水。

向一个收集满CO2气体的质地较软的塑料瓶中加入约1/2体积

的水，立即旋紧瓶盖，振荡。瓶体变瘪。CO2溶于水时，使瓶内的气体体积减小，因而压强减小，外界大气压把瓶子压瘪了。

二、CO2的化学性质

化学性质1：一般情况下，CO2既不能燃烧，也不能支持燃烧；

还不能供给呼吸。

如右图，将CO2气体慢慢倒入杯中；蜡烛由下而上依次熄灭；①本实验中蜡烛由下而上依次熄灭，由此你得到什么结论？

二氧化碳密度比空气的密度大。

②根据上实验可知，CO2的一个重要用途是灭火。

③用CO2灭火时，利用了CO2的那些性质？CO2既不能燃烧，也不能支持燃烧；且密度比空气大。

化学性质2：CO2能与水反应生成碳酸（H2CO3），化学方程式为：CO2+H2O=H2CO3

讨论：有同学对上述实验提出质疑，认为使紫色石蕊变红色的不一定是碳酸，也可能是水或二氧化碳。

为此，他取四朵用石蕊溶液染成紫色的干燥的纸花进行如下探究实验：

（1）第一朵纸花喷上稀醋酸，纸花变红，说明（醋）酸能使紫色石蕊试液变红；

（2）第二朵纸花喷上水，纸花不变红，说明水不能使紫色石蕊试液变红；

（3）第三朵纸花直接放入盛满干燥CO2的集气瓶中，纸花不变红，这个实验说明CO2不能使紫色石蕊试液变红；

（4）第四朵纸花喷上水之后，再放入盛满二氧化碳的集气瓶中，纸花变红，说明CO2与水反应生成了一种酸，这种酸使紫色石蕊试液变红；

结论：通过上述实验探究，使石蕊试液变红的物质是二氧化碳与水反应生成的碳酸。

（1）为了证明CO2与H2O发生了化学反应，应该在水中加入紫色石蕊试液；

（2）将上述实验中第四朵纸花（已变红）取出，小心烘干，你认为纸花将由红色变成紫色，原因是（用化学方程式表示）H2CO3=H2O＋CO2↑；

（3）仔细分析，你认为上述四步探究实验中，可以不做的是第（2）步。（因为紫色石蕊溶液中本身有水，但是并没有变红。）

（4）CO2与H2O反应生成碳酸，工业上利用CO2可生产汽水。

化学性质3：CO2能与澄清的石灰水反应：

实验：向澄清石灰水中通入CO2，

现象：澄清石灰水变白色浑浊；

原因：CO2与石灰水反应生成了一种不溶于水的白色固体碳酸钙。

化学方程式为：Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O。

（5）石灰水、石灰浆、石灰乳中的主要成分都是氢氧化钙[Ca(OH)2]；澄清石灰水长期敞露在空气中表面会形成一层白膜、用石灰浆粉刷墙壁后时间久了会变得又白又硬，你知道是什么原因吗？写出其中的化学反应方程式：Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O。

三、二氧化碳的“利”与“弊”：

“弊”：空气中CO2含量过高，会造成温室效应。

B、一氧化碳

一、一氧化碳的物理性质：

1、CO是无色、无味的气体；2、CO难溶于水；3、CO密度比空气略小。

思考：一氧化碳只能用排水法收集，不能用向下排空气法收集的原因是：

CO难溶于水；但其密度与空气相差不大，且CO是一种剧毒的气体。

二、一氧化碳的化学性质

1、一氧化碳能够燃烧，具有可燃性；化学方程式为：2CO＋O22CO2

燃烧现象：火焰呈蓝色；放出大量的热量；烧杯内壁出现白色浑浊

2、一氧化碳能还原氧化铜，具有还原性；

现象：①玻璃管内黑色粉末变红色（或紫红色），

结论：说明反应生成了Cu；

现象：②广口瓶内澄清石灰水变白色浑浊，

结论：说明反应生成了CO2；

玻璃管中反应方程式为：CO＋CuOCu＋CO2；

实验步骤：（巧记：①②颠倒会爆炸；③④颠倒会氧化）

①（气）应先通入C0，排净玻璃管内空气，防止发生爆炸；

②（灯）点燃酒精灯加热；

③（灯）实验结束后，先熄灭酒精灯，停止加热；

④（气）继续通入CO直至玻璃管完全冷却，防止生成的Cu重新被氧化。

特别注意：尾气中含有有毒的CO，要用点燃（或用小气球收集）的方法进行处理，防止其污染大气。

3．一氧化碳是一种剧毒气体。

一氧化碳能跟血液里的血红蛋白结合成稳定的碳氧血红蛋白，使血红蛋白不能很好地与氧气结合，造成机体急性缺氧，因此一氧化碳有剧毒。

4．CO的用途：

①利用CO的可燃性，常用作燃料。CO俗称煤气，燃烧的化学方程式为2CO＋O22CO2

②利用CO的还原性，常用来冶炼金属。赤铁矿的主要成分为Fe2O3，用CO与赤铁矿高温反应冶炼生铁的化学方程式为：3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2

C、本单元小结：

1、一氧化碳和二氧化碳的性质比较（化学性质用化学方程式表示）

一氧化碳

二氧化碳

物理性质

无色、无味的气体，

密度比空气略小，难溶于水；

无色、无味的气体，

密度比空气大，可溶于水；

化

学

性

质

可燃性

2CO＋O22CO2

不燃烧

还原性

CO＋CuOCu＋CO2

不反应

毒性

有毒

无毒

与水反应

不反应

CO2＋H2O=H2CO3

与CuO反应

CO＋CuOCu＋CO2

不反应

与石灰水反应

不反应

Ca(OH)2＋CO2=CaCO3↓＋H2O

与碳反应

C＋CO22CO

不反应

检验方法

通过灼热的氧化铜粉末，粉末由黑色逐渐变成红色，产生的气体能使澄清石灰水变白色浑浊

通入澄清石灰水中，澄清石灰水

变白色浑浊；

主要用途

生活中常用于做燃料；

工业上可用来冶炼金属；

可以用于灭火；可用作气体肥料；

工业上可用来生产汽水；

干冰可做制冷剂；

1、初中阶段三大还原剂一般是指：C、CO、H2：

3、气体中含有少量杂质的除去方法：

（1）CO中混有少量的CO2，如何除去CO2？

①该装置属于洗气装置，混合气体从a通入；

②瓶内反应的化学方程式为：Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O；

（2）CO2中混有少量的CO，如何除去CO？

玻璃管内反应的化学方程式为：CO＋CuOCu＋CO2；

4．CO与CO2的鉴别

（1）将燃着的木条分别伸入盛有CO与CO2的集气瓶中，使木条熄灭的气体是CO2；

（2）将气体分别通入盛有澄清石灰水的试管，能使石灰水变浑浊的气体是CO2，有关反应的化学方程式为：Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O；

（3）将气体分别通入盛有紫色石蕊试液的试管，能使紫色试液变红色的气体是CO2，有关反应的化学方程式为：CO2＋H2O=H2CO3；

（4）将气体分别通过灼热的氧化铜，能使氧化铜变红色光亮固体的气体是CO，有关反应的化学方程式为：CO＋CuOCu＋CO2。

5、碳和碳的化合物之间的转化关系图（下图中包括了本单元的11个化学方程式，你能写出来吗？）：