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1、初中化学第六单元第六单元 碳和碳的氧化物课题一 金刚石、石墨和C60同一种元素可以组成不同的物质吗?可以组成不同的单质。研究表明，透明的金刚石、灰色的石墨和足球状的C60都是由碳元素组成的单质，但是由于它们的原子排列方式不同，因此它们的性质存在着差异。所以再次说明结构决定性质，性质决定用途。一、碳的单质1、金刚石性质：纯净的金刚石是无色透明、正八面体形状的固体，熔点较高，不具有导电的性质，它是天然存在的最硬的物质。用途：用于裁割玻璃、大理石，制作为钻石。2、石墨性质：石墨是一种深灰色的有金属光泽而不透明的细鳞片状固体。石墨很软，有滑腻感。石墨还具有优良的导电性能。用途：制铅笔芯、电刷、电极生活

2、中我们常常用到的木炭主要是由石墨的微小晶体和少量杂质构成的，它具有疏松多孔的结构。焦炭、活性炭、炭黑等构成和结构与木炭类似。【实验6-1】在盛有半瓶水的小锥形瓶里，加入一滴红墨水，使水略显红色。投入几块烘烤过的木炭或者是活性炭，轻轻振荡，观察现象。现象：水中的红色慢慢消失。结论：由于木炭具有疏松多孔的结构，具有吸附能力。而活性炭的吸附能力比木炭的还要强。石墨与少量的杂质混在一起构成的四种物质：木炭、活性炭、炭黑、焦炭1、木炭与活性炭：具有疏松多孔结构，有较强的吸附能力,既能吸附气体气味,又能吸附顔色,故可用作吸附剂。2、炭黑:黑色粉末,可用于作墨汁.3、焦炭:可用于冶炼金属.3、C60性质：C

3、60分子是一种由60个碳原子构成的分子，形状很像足球，这种足球结构的碳分子很稳定。用途：目前人们对C60分子的结构和性质的认识正在不断深入，它应用于材料科学、超导体等方面的研究正在进行中。我国在着一方面已取得了不少成就。随着科技的发展，碳单质的用途也将不断扩大。二、碳的化学性质1、在常温下，碳的化学性质不活泼。碳受日光照射或与空气、水分接触，都不容易起反应。2、在高温下的（1）、碳与氧气的反应C+O2=CO2（点燃）；燃烧充分的条件下生成CO22C+O2=2CO（点燃）；燃烧不充分的条件生成CO，同时放出热量。（2）、碳与某些氧化物的反应【实验6-2】把刚烘干的木炭粉和氧化铜粉末混合均匀，小心

4、地铺放进试管，并将试管固定在铁架台上。试管口装有通入澄清石灰水的导管，用酒精灯加热（可以加网罩以使火焰集中并提高温度，最好使用酒精喷灯）加热混合物几分钟。然后先撤出导气管，待试管冷却后再把是管理的粉末倒在纸上。观察现象并分析。现象1、黑色的氧化铜逐渐变成红色2、生成的气体使澄清的石灰水变浑浊。分析反应中有红色的铜和二氧化碳生成反应方程2CuO+C=2Cu+CO2这个反应里，氧化铜失去氧而变成单质铜。3、还原反应还原反应：含氧化合物内的氧被夺去的反应。还原性：能夺走含氧化合物里氧的物质具有还原性。如：2Fe2O3+C=Fe+CO2（高温）金属氧化物是氧化剂，发生的是还原反应，失去氧，被还原。碳是

5、还原剂，发生的是氧化反应，得到氧，被氧化。4、比较碳与炭的区别：“碳”是元素的名称，是核电荷数为6的一类原子的总称。比如：碳元素、碳单质、含碳化合物、一氧化碳。（这儿不能用“炭”）“炭”表示由碳元素组成的某种单质。比如：木炭、活性炭、焦炭、炭黑等。一般在未指明具体单质时，习惯上用碳，如“炽热的碳”“当碳燃烧时”。课题二 二氧化碳的制取研究一、实验室法在实验室里面,二氧化碳通常采用稀盐酸与大理石(或是石灰石,主要成分都是碳酸钙)反应来制取的。现象有大量气泡产生，大理石逐渐溶解分析该反应在常温下进行，反应速度适中，便于控制。反应的化学方程式:CaCO3+2HCI=CaCI2+H2CO3碳酸不稳定，

6、容易分解生成二氧化碳和水H2CO3=CO2+H2O总的化学方程式是：CaCO3+2HCI=CaCI2+H2O+CO2活动与探究实验室里制取二氧化碳的研究与实践1、实验室里制取气体的装置确定实验室里制取气体的装置包括发生装置和收集装置两个部分。下面列出了确定气体发生装置和收集装置的考虑因素。A、气体发生装置：（1）、反应物的状态：a、固体与固体的反应；b、固体与液体的反应；c、液体与液体的反应（2）、反应条件（是否需要加热、加催化剂等）B、气体收集装置：（1）、排空气法：a、密度比空气的大向上排空气法；b、密度比空气小向下排空气法（2）、排水法（不易溶于水、不与水发生发生反应）2、二氧化碳和氧气

7、制取实验及相关性质比较 空气的平均相对分子质量为29，如果某气体的相对分子质量大于29，则这种气体的密度比空气的大；如果小于29，则密度比空气的小检查二氧化碳气体是否收集满的方法：（1）、将生成的气体通入澄清的石灰水，石灰水变浑浊，证明生成的气体是二氧化碳。（1）、用燃着的木条放在集气瓶口，如果木条熄灭，证明已满。 另外制取二氧化碳1、我们还可以组合出更多的制取装置2、探究选用的药品3、注意：不用稀硫酸。因为硫酸与石灰石反应生成微溶于水的硫酸钙，覆盖在石灰石的表面，阻止石灰石与稀硫酸的反应。不用碳酸钠。因为碳酸钠与稀盐酸反应时速度过快，不容易控制反应过程，不利于收集气体。不用浓盐酸。因为浓盐酸

8、有强挥发性，可挥发出氯化氢气体，使得到的二氧化碳不纯。4、制取二氧化碳药品选取原则是： 反应条件是否容易达到； 产生气体的量是多少； 收集的气体是否纯净； 装置、操作是否简单； 原料是否易得、价廉。5、比较氧气和二氧化碳的实验室制法。课题三 二氧化碳和一氧化碳碳的氧化物有二氧化碳和一氧化碳两种。1个二氧化碳（CO2）分子比一个一氧化碳（CO）分子多1个氧原子，这就使它们的化学性质有着很大的不同。一、二氧化碳【实验6-3】如右图所示，制取并收集二氧化碳。根据二氧化碳不燃烧，也不支持燃烧的性质，可用燃着的木条检查集气瓶是不是已收集满二氧化碳。（检查时，木条应该放在瓶口还是伸入瓶内？）现象有大量气泡

9、产生，大理石逐渐溶解分析该反应在常温下进行，反应速度适中，便于控制。化学方程式是：CaCO3+2HCI=CaCI2+H2O+CO2【实验6-4】如右图所示，将二氧化碳气体慢慢倒入烧杯中，观察现象并分析。现象蜡烛自下而上的熄灭分析CO2比空气重，不能燃烧，也不支持燃烧。【实验6-5】如右图所示，向一个收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。观察现象并分析。现象塑料瓶变瘪了.分析CO2气体和水发生了反应使瓶内的气体体积减小，CO2能溶于水二氧化碳能溶于水。在通常状况下，1体积的水约能溶解1体积的二氧化碳，增大压强还会溶解得更多。生产汽水等饮料就是利用了二氧化

10、碳的这一性质。【实验6-6】取四朵用石蕊（石蕊是一种色素，遇酸变成红色，遇水不变色）溶液染成紫色的干燥小花。第一朵小花喷上稀醋酸，第二朵小花上喷水，第三朵小花上直接放入盛满二氧化碳的集气瓶中，第四朵小花喷上水后，再放入盛满二氧化碳的集气瓶中，观察四朵花的颜色变化。然后将第四朵小花取出，小心烘烤，观察现象。（I）（II）（III）（IV）现象紫色的小花变成红色紫色的小花不变色紫色的小花不变色紫色的小花变成红色分析CO2和H2O均不能单独使紫色石蕊变色，酸能使石蕊溶液变红，CO2和H2O生成了碳酸结论：CO2和H2O反应生成碳酸（H2CO3），生成的碳酸能使石蕊溶液变成红色。反应方程：CO2+H2

11、O=H2CO3碳酸很不稳定，容易分解成二氧化碳和水。反应方程：H2CO3=CO2+H2O当加热时，碳酸分解，二氧化碳从溶液里逸出，所以红色石蕊溶液变成紫色。（加热时，能加快碳酸的分解反应速率）二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊的原因是二氧化碳和氢氧化钙（Ca(OH)2）反应生成白色的碳酸钙成定的缘故。反应方程：CO2+Ca（OH）2=CaCO3+H2O这个反应可以用来检验二氧化碳。综上所述：二氧化碳的性质a、不能燃烧、也不能支持燃烧，密度比空气的大；b、能跟水发生反应产生碳酸，碳酸能使紫色的石蕊变红；c、二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊。2、干冰（1）、定义：在一定条件下，二氧化碳气体会变成固体，固

12、体二氧化碳叫“干冰”。（2）、用途：干冰升华时，吸收大量的热，因此可以作制冷剂。可用于人工降雨。3、二氧化碳对生活和环境的影响二氧化碳本身是没有毒性，但二氧化碳不能供给呼吸。当空气中的二氧化碳含量超过正常（0.03%）时就会对人体健康产生影响。用途：a、汽水、碳酸饮料；b、灭火；c、温室气体肥料；d、制冷剂、储藏食物、人工降雨；e、化工原料；f、植物进行光合作用。4、温室效应（自学）（1）、温室效应：大气中的二氧化碳气体能像温室的玻璃或塑料薄膜那样，使地面吸收的阳光的热量不易损失，从而使全球变暖，这种现象叫做温室效应。能产生温室效应的气体还有臭氧（O3）、甲烷（CH4）、氟氯代烷（又名：氟利昂

13、）等。（2）、温室效应对环境的影响：a、可能导致两极的冰川融化，使海平面升高，淹没部分沿海的城市；b、使土地沙漠化、农业减产等。（3）、防止温室效应的措施：a、人类应该减少使用煤炭、石油、天然气等化石燃料，更多利用太阳能、风能、地热等清洁能源；b、大力植树造林、严禁乱砍滥伐森林等。（4）、温室效应的产生：a、人类大量使用了煤炭、石油、天然气等化石燃料，使排放到空气里面的二氧化碳增加；b、人类的乱砍滥伐使能够吸收二氧化碳的大片森林在减少。二、一氧化碳1、物理性质：一氧化碳是一种没有颜色、没有气味的气体、难溶于水，密度比空气小。2、化学性质：可燃性：一氧化碳能够燃烧，燃烧时放出大量的热，火焰呈蓝色

14、。反应方程：2CO+O2=2CO2（点燃）煤炉里煤层上方的蓝色火焰，就是一氧化碳的燃烧。一氧化碳是许多气体燃料如水煤气的主要成分。水煤气转换：C+H2O=CO+H2（高温）3、毒性：中毒原理：一氧化碳极易与血液中的血红蛋白结合，不久血液的颜色由深红色变成鲜红色，从而使血红蛋白不能很好地与氧气结合，造成生物体内缺氧，严重时会危及生命。一氧化碳有剧毒。人在一氧化碳达到总体积的0.02%的空气中，持续2-3小时即出现中毒症状。如果发生一氧化碳的中毒，轻度的应该呼吸大量的新鲜空气，严重的要立即送到医院治疗。4、还原性：（1）、一氧化碳和木炭一样有还原性，能使氧化铜还原成铜，同时生成二氧化碳。CuO+C

15、O=Cu+CO2（加热）（2）、一氧化碳的还原性可用于冶金工业。例如：可利用一氧化碳的还原性来炼铁。Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2 验证还原性的装置类似的反应：2CuO+C=2Cu+CO2（高温）CuO+H2=Cu+H2O（）总结：CO、C、H2是用来做还原剂的。5、一氧化碳和二氧化碳的比较、鉴别方法：（1）、分别通入澄清的石灰水观察石灰水是否变浑浊；（2）、分别通入石蕊试液观察溶液是否变红；（3）、用燃着的木条分别伸入观察火焰是否熄灭；（4）、分别通入灼热的氧化铜观察是否有红色的铜生成。 、C、CO2、CO三者之间存在的唯一反应。方程式为：C+CO2=2CO（高温）、煤的主要成分是C, 煤气中毒即CO中毒。