第六單元單元總結(jié)

1、第六單元 碳和碳的氧化物課題1 金剛石、石墨和C60 “碳”和“炭”的區(qū)別：“碳”指碳元素，不是具體指某種物質(zhì)；而“炭”指具體的、由碳元素組成的單質(zhì)。1、 碳的幾種單質(zhì)1、金剛石：無(wú)色透明，正八面體形狀的固體，是天然最硬的物質(zhì)。可用于制鉆石、刻劃玻璃、鉆探機(jī)的鉆頭等。2、石墨：深灰色，有金屬光澤，不透明細(xì)鱗片狀固體，質(zhì)軟，有良好的導(dǎo)電性、潤(rùn)滑性，是最軟的礦物之一?？捎糜谥沏U筆芯、干電池的電極、電車(chē)的滑塊等。 注意：鉛筆里面其實(shí)不含鉛，是石墨和黏土混合而成的混合物。H代表Hard，堅(jiān)硬的；B代表Black，黑的。6B最軟，顏色最深；6H最硬，HB軟硬適中。3、金剛石、石墨的物理性質(zhì)和用途化學(xué)式顏

2、色形狀硬度導(dǎo)電性導(dǎo)熱性潤(rùn)滑性熔點(diǎn)用途金剛石C無(wú)色透明正八面體最硬無(wú)無(wú)無(wú)高劃玻璃、切割金屬、鉆探機(jī)鉆頭、制裝飾品等石墨深灰色、有金屬光澤、不透明細(xì)鱗片狀最軟之一優(yōu)良良好良好電極、鉛筆芯、潤(rùn)滑劑等4、無(wú)定形碳：由石墨的微小晶體和少量雜質(zhì)構(gòu)成.主要有:焦炭,木炭,活性炭,炭黑等.活性炭、木炭具有強(qiáng)烈的吸附性（屬于物理性質(zhì)），但活性炭的吸附作用比木炭要強(qiáng)，如制糖工業(yè)利用其來(lái)脫色，防毒面具里的濾毒罐也是利用活性炭來(lái)吸附毒氣。焦炭用于冶鐵，炭黑加到橡膠里能夠增加輪胎的耐磨性。顏色、狀態(tài)制法用途木炭灰黑色的多孔性固體木材隔絕空氣加強(qiáng)熱燃料、黑火藥、制活性炭、冶煉金屬活性炭灰黑色多孔顆粒狀固體木炭在高溫下用水

3、蒸氣處理凈化多種氣體和液體、作防毒面具焦炭淺灰色多孔性固體煙煤隔絕空氣加強(qiáng)熱冶煉金屬炭黑極細(xì)的黑色粉末含碳物質(zhì)不完全燃燒墨、油墨、油漆、鞋油、燃料等，作橡膠制品的填料5、C60是一種由60個(gè)碳原子構(gòu)成的分子，形似足球，性質(zhì)很穩(wěn)定。6、金剛石和石墨的物理性質(zhì)有很大差異的原因是：碳原子的排列不同。7、金剛石、石墨、C60是由碳元素組成的三種不同的單質(zhì)。所以，在一定條件下，將石墨轉(zhuǎn)化為金剛石的變化是化學(xué)變化。二、碳的化學(xué)性質(zhì)1、常溫下，碳的化學(xué)性質(zhì)不活潑（碳原子最外層有4 個(gè)電子）應(yīng)用：解釋古代字畫(huà)經(jīng)歷幾千年而不變色、檔案資料要求用碳素墨水書(shū)寫(xiě)；用木質(zhì)電桿時(shí)常常把埋入地下的部分的表面燒焦，其目的是使

4、木材不易腐爛。2、碳的可燃性（相同的反應(yīng)物，因反應(yīng)物的量不同，生成物可能不同）點(diǎn)燃充分燃燒 C + O2 = CO2 點(diǎn)燃 放熱不充分燃燒 2C + O2 = 2CO注：碳在氧氣中燃燒的現(xiàn)象：燃燒劇烈，發(fā)出白光；放熱；生成能使澄清石灰水變渾濁的氣體。3、碳具有還原性： C+2CuO2Cu+CO2 2Fe2O3+3C=4Fe+3CO2單質(zhì)碳的還原性可用于冶金工業(yè)。木炭+氧化銅澄清的石灰水4、木炭還原氧化銅的實(shí)驗(yàn)（見(jiàn)右圖）【實(shí)驗(yàn)操作】 把剛烘干的木炭粉末和氧化銅粉末混合均勻，小心地鋪放進(jìn)試管； 將試管固定在鐵架臺(tái)上。試管口裝有通入澄清石灰水的導(dǎo)管； 集中加熱； 過(guò)幾分鐘后，先撤出導(dǎo)氣管，待試管冷卻

5、后再把試管里的粉末倒在紙上。觀察現(xiàn)象并分析。【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象】澄清的石灰水變渾濁；黑色固體逐漸變成紅色?！净瘜W(xué)方程式】C+2CuO2Cu+CO2n 反應(yīng)開(kāi)始的標(biāo)志：澄清的石灰水變渾濁。n 在酒精燈上加網(wǎng)罩的目的：使火焰集中并提高溫度。n 配制混合物時(shí)木炭粉應(yīng)稍過(guò)量的目的：防止已經(jīng)還原的銅被氧氣重新氧化。n 實(shí)驗(yàn)完畢后先熄滅酒精燈的后果：石灰水倒吸入熱的試管中使試管炸裂。3、 還原反應(yīng) 含氧化合物里的氧被奪去的反應(yīng)，叫做還原反應(yīng)。 C + 2CuO 2Cu + CO2 （置換反應(yīng)）C在反應(yīng)中得到氧元素，發(fā)生氧化反應(yīng)，是還原劑，具有還原性。CuO在反應(yīng)中失去氧元素，發(fā)生還原反應(yīng)，是氧化劑。具有氧化性。小

6、結(jié)：還原劑：得到氧元素，發(fā)生氧化反應(yīng)。具有還原性氧化劑：失去氧元素，發(fā)生還原反應(yīng)。具有氧化性實(shí)驗(yàn)室用25g碳酸鈣和足量的稀鹽酸反應(yīng)制取CO2，請(qǐng)計(jì)算可制得二氧化碳多少克？其標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為多少升？(標(biāo)準(zhǔn)狀況下二氧化碳的密度為1.977g/L)課題2 二氧化碳制取的研究一、實(shí)驗(yàn)室制取氣體的思路：（原理、裝置、檢驗(yàn)）（1）發(fā)生裝置：由反應(yīng)物狀態(tài)及反應(yīng)條件決定：反應(yīng)物是固體，需加熱，制氣體時(shí)則用高錳酸鉀制O2的發(fā)生裝置。 反應(yīng)物是固體與液體，不需要加熱，制氣體時(shí)則用制CO2的發(fā)生裝置。（2）收集方法：氣體的密度及溶解性決定難溶于水用排水法收集 CO只能用排水法（排空氣法易中毒）（優(yōu)缺點(diǎn)：收集到的氣

7、體較純，但含水蒸氣） 密度比空氣大（或相對(duì)分子質(zhì)量29） 密度比空氣小（或相對(duì)分子質(zhì)量29）排空氣法的優(yōu)缺點(diǎn)：純度不高需驗(yàn)純，但較干燥二、實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的方法1、藥品：大理石（或石灰石）、稀鹽酸（不要寫(xiě)成CaCO3 和稀鹽酸）2、原理：CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2 注意：不能用濃鹽酸代替稀鹽酸，因?yàn)闈恹}酸易揮發(fā)，使制得的CO2不純（混有氯化氫氣體）；不能用稀硫酸代替稀鹽酸，因?yàn)橄×蛩崤cCaCO3反應(yīng)生成微溶于水的硫酸鈣覆蓋在大理石（或石灰石）的表面，阻止反應(yīng)的進(jìn)行；不能用Na2CO3 代替大理石（或石灰石），因?yàn)镹a2CO3與稀鹽酸的反應(yīng)速度太快，不便于

8、收集。3、裝置圖裝置的注意事項(xiàng)：（1）若用長(zhǎng)頸漏斗來(lái)注入鹽酸，長(zhǎng)頸漏斗下端必須伸入液面以下（2） 若用試管來(lái)裝藥品，固定試管時(shí)，試管口豎直向上，試管底部與鐵架臺(tái)面接觸。 (3)檢查裝置的氣密性：用長(zhǎng)頸漏斗插入液面內(nèi)的氣體發(fā)生裝置，緊閉導(dǎo)氣管出口，從漏斗中加水。如果液面穩(wěn)定后水面下降，則表明漏氣；若水面不下降，則表明不漏氣。4、收集裝置：只用向上排空氣法（因?yàn)镃O2能溶于水，密度比空氣大）5、CO2的檢驗(yàn)：將氣體通入澄清的石灰水中，如果石灰水變渾濁，則該氣體為CO2。 化學(xué)方程式：CO2 + Ca（OH）2 = CaCO3+ H2O6、 CO2的驗(yàn)滿：用燃著的木條放在集氣瓶口，如果木條熄滅，則已

9、充滿。（這樣做是利用CO2不能燃燒、不支持燃燒的性質(zhì)）凈化：如果制取的二氧化碳中混有少量氯化氫氣體和水蒸氣時(shí)，可先將氣體通過(guò)盛有碳酸氫鈉溶液的洗氣瓶（除去氯化氫），再通過(guò)盛有濃硫酸的洗氣瓶（除去水蒸氣并進(jìn)行干燥）。7、二氧化碳的工業(yè)制法：煅燒石灰石：CaCO3 CaO+CO2生石灰和水反應(yīng)可得熟石灰：CaO+H2O=Ca(OH)2CO2（2）課題3 一氧化碳和二氧化碳CO2（1）一、 二氧化碳的性質(zhì)1、一般情況下，二氧化碳的密度比空氣的密度大?！緦?shí)驗(yàn)操作】如右圖（1），將CO2氣體慢慢倒入杯中。【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象】蠟燭自下而上依次熄滅?！緦?shí)驗(yàn)分析】二氧化碳?xì)怏w沿?zé)瓋?nèi)壁流下，先聚集在底部，然后逐漸上升

10、，把杯內(nèi)的空氣自下而上排出?！緦?shí)驗(yàn)結(jié)論】 一般情況下，二氧化碳既不能燃燒，也不能支持燃燒； 一般情況下，二氧化碳的密度比空氣的密度大。2、二氧化碳能溶于水?！緦?shí)驗(yàn)操作】如右上圖（2）向一個(gè)收集滿二氧化碳?xì)怏w的質(zhì)地較軟的塑料瓶中加入約1/3體積的水，立即旋緊瓶蓋，振蕩?！緦?shí)驗(yàn)現(xiàn)象】瓶體變癟?！緦?shí)驗(yàn)分析】二氧化碳溶于水時(shí)，使瓶?jī)?nèi)的氣體體積減小，因而壓強(qiáng)減小，外界大氣壓把瓶子壓癟了。【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】二氧化碳能溶于水。3、二氧化碳的物理性質(zhì)：常溫下是無(wú)色無(wú)味的氣體（CO2固體叫“干冰”）；密度比空氣大； 能溶于水；4、二氧化碳的化學(xué)性質(zhì)n 一般情況下，二氧化碳既不能燃燒，也不能支持燃燒。n 二氧化碳不能供

11、給呼吸。（注意：二氧化碳沒(méi)有毒性）n 二氧化碳能與水反應(yīng)生成碳酸。【實(shí)驗(yàn)操作】取四朵用石蕊溶液染成紫色的干燥的紙花。第一朵紙花噴上稀醋酸，第二朵紙花噴上水，第三朵紙花直接放入盛滿二氧化碳的集氣瓶中，第四朵紙花噴上水之后，再放入盛滿二氧化碳的集氣瓶中，觀察四朵紙花的顏色變化。然后將第四朵紙花取出，小心烘烤，觀察現(xiàn)象。【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象】 第一朵小花變紅； 第二朵小花不變色； 第三朵小花不變色； 第四朵小花變紅； 第四朵小花被烘烤后由紅色變成紫色?！緦?shí)驗(yàn)分析】 醋酸能使紫色小花變紅，說(shuō)明酸（溶液）可以使紫色石蕊變紅； 水不能使紫色石蕊變紅； 二氧化碳不能使紫色石蕊變紅； 二氧化碳與水反應(yīng)生成碳酸，碳酸能使

12、紫色石蕊變紅； 說(shuō)明碳酸被分解了。【化學(xué)方程式】CO2+H2O=H2CO3和H2CO3=H2O+CO2【注意事項(xiàng)】 第二朵、第三朵紙花可以說(shuō)明：水不能使紫色石蕊變紅，二氧化碳不能使紫色石蕊變紅，二氧化碳與水反應(yīng)生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊變紅。 紙花必須是干燥的。如果紙花不是干燥的，那么在把第三朵紙花放入水中時(shí)，CO2會(huì)與紙花里的水分反應(yīng)生成碳酸使紙花變紅，這樣就起不到對(duì)照的作用。 二氧化碳不能使紫色石蕊變紅，但二氧化碳能使紫色石蕊溶液變紅。n 二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁：CO2+Ca(OH)2=CaCO3+H2OCO2氣體的檢驗(yàn) 長(zhǎng)期放置的石灰水，瓶壁會(huì)出現(xiàn)一層白色物質(zhì)此反應(yīng)的應(yīng)用 剛抹過(guò)

13、石灰漿的墻壁，生上炭火爐時(shí)，墻壁反而更潮濕 建筑工人在沒(méi)有用完的石灰漿上覆蓋一層土 雞蛋放入石灰水中一會(huì)兒取出，可以保鮮 （如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明CO2和NaOH發(fā)生了反應(yīng)？）n 二氧化碳能與灼熱的碳反應(yīng)生成一氧化碳：CO2+C2CO該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)。該反應(yīng)既是化合反應(yīng)，又是氧化還原反應(yīng)（CO2是氧化劑，n C是還原劑）。該反應(yīng)是二氧化碳變?yōu)橐谎趸嫉囊环N方法。二、二氧化碳對(duì)生活和環(huán)境的影響1、二氧化碳的用途：滅火；作致冷劑如人工降雨、舞臺(tái)煙霧；制碳酸飲料；作溫室肥料等。2、溫室效應(yīng)：由于二氧化碳的過(guò)多排放 【臭氧（O3）、甲烷（CH4）、氟氯代烷等也會(huì)導(dǎo)致溫室效應(yīng)】 溫室效應(yīng)的危害 ：全球變暖，兩

14、極冰川融化， 海平面升高，淹沒(méi)沿海地帶土地沙漠化，旱澇災(zāi)害，農(nóng)業(yè)減產(chǎn)。3、控制溫室效應(yīng)的措施 措施：減少煤、石油、天然氣等化石燃料的使用，開(kāi)發(fā)利用太陽(yáng)能、風(fēng)能、乙醇等清潔能源，大力植樹(shù)造林，嚴(yán)禁亂砍濫伐。三、一氧化碳1、物理性質(zhì)：通常情況下是無(wú)色無(wú)味的氣體，難溶于水，密度比空氣略小。（實(shí)驗(yàn)室制取CO只能用排水法收集）。想一想：水能防止CO中毒嗎？點(diǎn)燃2、化學(xué)性質(zhì)可燃性： 2CO + O2=2CO2作燃料（是煤氣的主要成分） 現(xiàn)象： 產(chǎn)生藍(lán)色火焰，放出熱量，產(chǎn)生能使澄清石灰水變渾濁的氣體。還原性： n 一氧化碳還原氧化銅的實(shí)驗(yàn)：【實(shí)驗(yàn)裝置】見(jiàn)下圖（這是整套裝置，但只需掌握虛線框中內(nèi)容，并且下文的

15、操作、現(xiàn)象、結(jié)論僅針對(duì)虛線框內(nèi)的實(shí)驗(yàn)裝置）。1-稀鹽酸2-大理石3-碳酸氫鈉溶液4-濃硫酸5-木炭6-氧化銅7-氫氧化鈣溶液【實(shí)驗(yàn)操作】 先通入一氧化碳，在加熱前必須先檢驗(yàn)一氧化碳的純度； 點(diǎn)燃酒精燈給玻璃管內(nèi)的物質(zhì)加熱； 實(shí)驗(yàn)完畢，先熄滅酒精燈； 再通入一會(huì)兒一氧化碳直到試管冷卻?！緦?shí)驗(yàn)現(xiàn)象】黑色粉末變成紅色，生成的氣體使澄清的石灰水變渾濁?！緦?shí)驗(yàn)結(jié)論】一氧化碳能使氧化銅還原成銅，同時(shí)生成二氧化碳?！净瘜W(xué)方程式】CO+CuOCu+CO2【注意事項(xiàng)】 檢驗(yàn)一氧化碳純度的目的：防止加熱空氣和一氧化碳的混合氣體引起爆炸。 一氧化碳“早來(lái)晚走”，酒精燈“遲到早退”。 一氧化碳“早來(lái)”，酒精燈“遲到”

16、的目的：排凈裝置內(nèi)的空氣，防止加熱空氣和一氧化碳的混合氣體引起爆炸。 一氧化碳“晚走”，酒精燈“早退”的目的：防止灼熱的銅重新被空氣中的氧氣氧化（2Cu+O22CuO）。 因?yàn)橐谎趸加袆《?，隨意排放會(huì)造成空氣污染，所以必須進(jìn)行尾氣處理。 7溶液的目的：A、 證明反應(yīng)生成二氧化碳； B、 除去裝置內(nèi)的二氧化碳。n 一氧化碳還原氧化鐵【實(shí)驗(yàn)裝置和實(shí)驗(yàn)操作】與上面的實(shí)驗(yàn)類(lèi)似（ 下的酒精燈要換成酒精噴燈）【實(shí)現(xiàn)現(xiàn)象】紅色粉末逐漸變黑，生成的氣體使澄清的石灰水變渾濁?！净瘜W(xué)方程式】3CO+Fe2O32Fe+3CO2【注意事項(xiàng)】鐵塊是銀白色的，但鐵粉是黑色的。n 在我們學(xué)過(guò)的還原劑還原金屬氧化物的反應(yīng)中，只有兩個(gè)反應(yīng)的條件是“加熱”，其他的都是“高溫”：H2+CuOCu+H2O和CO+CuOCu+CO2毒性：CO能與血液中的血紅蛋白結(jié)合，使血紅蛋白失去運(yùn)輸氧氣的能力，使人因缺氧而死亡。3、 用途可燃性作氣體燃