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第六单元 碳和碳的氧化物
课题1 金刚石、石墨和C
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一、碳的几种单质（金刚石、石墨、C ）
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1、金刚石（C）是自然界中最硬的物质，无色透明，正八面体。可用于制钻石、刻划玻璃、钻探
机的钻头（体现了它的硬度大）等。
2、石墨（C）是最软的矿物之一，深灰色，具有金属光泽，细鳞片状的固体，有优良的导电性，
润滑性。可用于制铅笔芯（体现了它深灰色、质软）、干电池的电极（体现了它的导电性）、电
车的电刷（体现了它的导电性，润滑性、常温下化学性质稳定）、做固体润滑剂（体现它具有润
滑性）等
金刚石和石墨的物理性质有很大差异的原因是：碳原子的排列不同。
3、无定形碳：由石墨的微小晶体和少量杂质构成.主要有:焦炭,木炭,活性炭,炭黑等.
活性炭、木炭具有强烈的吸附性（因为具有疏松多孔的结构），木炭可用于食品、工业产品
中除去色素、异味等，活性炭可用于防毒面具中除去毒气、制糖业中脱色以制白糖；焦炭用于
冶铁，炭黑加到橡胶里能够增加轮胎的耐磨性。
注意：吸附性是活性炭、木炭的物理性质而不是化学性质
4、C （也叫“足球碳”）：C 分子是由60个碳原子构成的分子，形似足球，结构稳定。
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二、.单质碳的化学性质:
单质碳的物理性质各异,而各种单质碳的化学性质却完全相同
1、常温下碳的化学性质比较稳定。因此古代用墨书画的字画保存时间很久仍不变色。
2、可燃性:
完全燃烧(氧气充足),生成CO : C + O 点燃 CO
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不完全燃烧(氧气不充足),生成CO：2C + O 点燃 2CO
2
3、还原性：C + 2CuO 高温 2Cu + CO↑ （置换反应）
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现象：黑色粉末逐渐变成光亮的红色，生成的气体能使澄清的石灰水变浑浊。
CuO在反应中失去氧元素，发生还原反应。C具有还原性。
应用：冶金工业：2Fe 2 O 3 +3C 高温 4Fe+3CO 2 ↑ C＋C O高2 温 2 CO
课题2 二氧化碳制取的研究
一、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：
①若反应物是固体，需加热，则制气体时用高锰酸钾制O 的发生装置。
2
②若反应物是固体与液体，不需加热，则制气体时则用制CO 的发生装置。
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（2）收集方法：气体的密度及溶解性决定：
①难溶于水的气体用排水法收集。 CO只能用排水法（因为密度约等于空气，且有毒）
②密度比空气大（或相对分子质量＞29）的气体用向上排空气法收集。 CO 只能用向上
2
排空气法（因为能溶于水）
③密度比空气小（或相对分子质量＜29）的气体用向下排空气法收集。
二、实验室制取二氧化碳的方法
1、药品：石灰石（或大理石）与稀盐酸①不能用HSO 与CaCO 反应的原因：生成的CaSO 微溶于水，会覆盖在CaCO 表面，阻止
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反应的进行。
②不能用浓盐酸与CaCO 反应的原因：浓盐酸易挥发成HCl气体混入生成的CO 中。
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③不能用HCl与NaCO 反应的原因：NaCO 易溶于水，与盐酸反应速率快，不利收集。
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2、原理：用石灰石（或大理石）和稀盐酸反应：CaCO +2HCl==CaCl +H O+CO↑
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3、装置图：
装置的注意事项：（1）若用长颈漏斗来注入盐
酸，则长颈漏斗的下端必须伸入液面以下（防
止空气混入瓶内，及生成的CO 从漏斗溢出）。
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（2）若用试管来装药品，固定试管时，试管口
竖直向上，试管底部与铁架台面接触。
4、气体收集方法：向上排空气法
5、检验方法：将制得的气体通入澄清的石灰水，如能浑浊，则是二氧化碳。
验满方法：用点燃的木条，放在集气瓶口，木条熄灭。证明已集满二氧化碳气体。
6、二氧化碳的工业制法：
煅烧石灰石： CaCO 高温 C aO+CO ↑
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课题3 二氧化碳和一氧化碳
一、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,高压低温下可得固体----干冰
2、化学性质：
1)一般情况下不能燃烧,也不支持燃烧，不能供给呼吸
2)与水反应生成碳酸： CO+H O==H CO 生成的碳酸能使紫色的石蕊试液变红，
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碳酸不稳定,易分解 HCO == H O+ CO ↑
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3)能使澄清的石灰水变浑浊：CO+Ca(OH) ==CaCO↓+H O 用于检验二氧化碳；这也
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是久置装石灰水的试剂瓶壁有一层白膜的原因。要除去这白膜，用稀盐酸。其原理是
CaCO +2HCl==CaCl +H O+CO↑
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4）与灼热的碳反应： C + CO 高温 2 CO
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3、用途：①灭火（灭火器原理：NaCO+2HCl==2NaCl+HO+CO↑）既利用其物理性质（密度
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比空气大），又利用其化学性质（不能燃烧,也不支持燃烧）
②干冰用于人工降雨、制冷剂（利用干冰升华时要吸收大量的热）
③温室的气体肥料 ④做碳酸型饮料（利用二氧化碳能溶于水）
1、二氧化碳对环境的影响：⑴过多排放引起温室效应。
①造成温室效应的原因：人类消耗的能源急剧增加，森林遭到破坏
②减轻温室效应的措施：减少化石燃料的燃烧；植树造林；使用清洁能源
⑵由于二氧化碳不能供给呼吸但无毒，因此在人群密集的地方注意通风换气
二、一氧化碳
1、物理性质：无色，无味的气体，密度比空气略小，难溶于水
2、有毒：吸进肺里与血液中的血红蛋白结合，使人体缺少氧气而中毒。因此在冬季用煤炉来
取暖时，要注意房间的通风和换气。
3、化学性质:1）可燃性：2CO+O 点燃 2CO（可燃性气体点燃前一定要检验纯度）发出蓝色火焰
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H 和O 的燃烧火焰是：淡蓝色的火焰。
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CO和O 的燃烧火焰是：蓝色的火焰。
2
CH 和O 的燃烧火焰是：明亮的蓝色火焰。
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鉴别：H、CO、CH 可燃性的气体：看燃烧产物（不可根据火焰颜色）
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（水煤气：H 与CO 的混合气体。制法： C + HO 高温 H ↑+ CO↑）
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△
2）还原性： CO+CuO Cu+CO （还原反应） 应用：冶金工业
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现象：黑色的氧化铜逐渐变成光亮的红色，产生的气体能使澄清的石灰水变浑浊。
Fe O+3CO 高温 2 Fe+3CO
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现象：红棕色粉末逐渐变成黑色，产生的气体能使澄清的石灰水变浑浊。
H、CO、C具有相似的化学性质：
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A可燃性 C + O
2
点燃 CO
2
2CO+O
2
点燃 2CO
2
2H
2
+ O
2
点燃 2H
2
O
B还原性 ：H ＋ CuO △ Cu + H O CO+CuO △ C u+CO
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C + 2CuO 高温 2Cu + CO↑
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除杂的方法：①除去CO中混入的CO 杂质：通入石灰水： CO+Ca(OH) ==CaCO↓+H O
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②除去CO 中混入的CO杂质： 通过灼热的氧化铜： CO+CuO Cu+CO
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4、一氧化碳与二氧化碳性质不同的根本原因是：1个二氧化碳分子比1个一氧化碳分子多1
个氧原子
本章知识间的联系：
①C→CO ：2C＋O 点燃 2CO C＋CO 高温 2 CO
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②C→CO ：C＋O 点燃 CO C＋2CuO 高温 2 Cu＋CO↑
2 2 2 2
3C＋Fe O 高温 3 CO↑＋2Fe
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③CO→CO ：2CO＋O 点燃 2CO CO＋CuO △ C u＋CO
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3CO＋Fe O 高温 2 Fe＋3CO
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④CO→HCO: CO ＋HO ===HCO
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⑤HCO →CO ：HCO ===CO↑＋HO
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⑥CO
2
→CaCO
3
：CO
2
＋Ca(OH)
2
===CaCO
3
↓＋H
2
O
⑦CaCO →CO ：CaCO +2HCl==CaCl +H O+CO↑ CaCO
高温
C O ↑＋CaO
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