課題1 金剛石、石墨和 C60
一、碳的幾種單質(zhì)（金剛石、石墨、C60）
1、金剛石（C）是自然界中最硬的物質(zhì)，無色透明，正八面體。可用于制鉆石；刻劃玻璃、鉆探機的鉆頭（體現(xiàn)了它的硬度大）等。
2、石墨（C）是最軟的礦物之一，深灰色，具有金屬光澤，細鱗片狀的固體，有優(yōu)良的導(dǎo)電性，潤滑性。可用于制鉛筆芯（體現(xiàn)它深灰色、質(zhì)軟）、干電池的電極（體現(xiàn)了它的導(dǎo)電性）、電車的電刷（體現(xiàn)了它的導(dǎo)電性，滑膩感、常溫下化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定）、做潤滑劑（體現(xiàn)它具有滑膩感）等
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。
3、無定形碳：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、木炭具有強烈的吸附性（因為具有疏松多孔的結(jié)構(gòu)），木炭可用于食品、工業(yè)產(chǎn)品中除去色素、異味等，活性炭可用于防毒面具中除去毒氣、制糖業(yè)中脫色以制白糖；焦炭用于冶鐵，炭黑加到橡膠里能夠增加輪胎的耐磨性。
注意：吸附性是活性炭、木炭的物理性質(zhì)
4、C60：C60分子由60個碳原子構(gòu)成的分子，形似足球，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。
二、.單質(zhì)碳的化學(xué)性質(zhì):
單質(zhì)碳的物理性質(zhì)各異,而各種單質(zhì)碳的化學(xué)性質(zhì)卻完全相同!
1、常溫下的化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定。因此古代用墨書寫、繪畫的字畫保存時間很久,仍不變色。
2、可燃性:
完全燃燒(氧氣充足),生成
CO2 : C + O2 =CO2
不完全燃燒 (氧氣不充足),生成
CO：2C + O2= 2CO
3、還原性：
C + 2CuO = 2Cu + CO2↑ （置換反應(yīng)）
現(xiàn)象：黑色粉末逐漸變成光亮紅色，產(chǎn)生的的氣體能使澄清的石灰水變渾濁。
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。
小結(jié)：還原劑：奪去氧元素的物質(zhì)，具有還原性。得到氧元素，發(fā)生氧化反應(yīng)。
氧化劑：提供氧元素的物質(zhì)，具有氧化性。失去氧元素，發(fā)生還原反應(yīng)。
應(yīng)用：冶金工業(yè)：
2Fe2O3+3C =4Fe+3CO2↑
C＋CO2 =2CO
課題2 二氧化碳制取的研究
一、實驗室制取氣體的思路：（原理、裝置、檢驗）
（1）發(fā)生裝置：由反應(yīng)物狀態(tài)及反應(yīng)條件決定：
①反應(yīng)物是固體，需加熱，制氣體時則用高錳酸鉀制O2的發(fā)生裝置。
②反應(yīng)物是固體與液體，不需要加熱，制氣體時則用制CO2的發(fā)生裝置。
（2）收集方法：氣體的密度及溶解性決定：
①難溶于水用排水法收集 CO只能用排水法
②密度比空氣大（或相對分子質(zhì)量＞29）用向上排空氣法 CO2只能用向上排空氣法
③密度比空氣小（或相對分子質(zhì)量＜29）用向下排空氣法
二、實驗室制取二氧化碳的方法
1、藥品：石灰石與稀鹽酸
①不能用H2SO4 與CaCO3反應(yīng)的原因：生成的CaSO4微溶于水，會覆蓋在CaCO3表面，阻止反應(yīng)的進行。
②不能用HCl與Na2CO3反應(yīng)的原因：Na2CO3易溶于水，與鹽酸反應(yīng)速率快，不利于收集。
2、原理：用石灰石和稀鹽酸反應(yīng)：
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
3、裝置圖 （略）
裝置的注意事項：（1）若用長頸漏斗來注入鹽酸，長頸漏斗下端必須伸入液面以下
（2）若用試管來裝藥品，固定試管時，試管口豎直向上，試管底部與鐵架臺面接觸。
4、氣體收集方法：向上排空氣法（密度比空氣大，能溶于水）
5、檢驗方法：將制得的氣體通入澄清的石灰水，如能渾濁，則是二氧化碳。
驗滿方法：用點燃的木條，放在集氣瓶口，木條熄滅。證明已集滿二氧化碳氣體。
6、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)2
課題3 二氧化碳和一氧化碳
考試要求：知道二氧化碳的物理性質(zhì)和用途 認識二氧化碳與氫氧化鈣和水的反應(yīng)
能區(qū)分空氣、氧氣、氮氣、二氧化碳、一氧化碳等到常見氣體 了解自然界中碳循環(huán)
一、二氧化碳的性質(zhì)
1、物理性質(zhì)：無色,無味的氣體,密度比空氣大,能溶于水,高壓低溫下可得固體----干冰
2、化學(xué)性質(zhì):
1)一般情況下不能燃燒,也不支持燃燒，不能供給呼吸
2)與水反應(yīng)生成碳酸：
CO2+H2O=H2CO3 生成的碳酸能使紫色的石蕊試液變紅，
碳酸不穩(wěn)定,易分解
H2CO3 = H2O+ CO2↑
3)能使澄清的石灰水變渾濁：
CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O 用于檢驗二氧化碳；這也是久置裝石灰水的試劑瓶壁有一層白膜的原因。要除去這白膜，用稀鹽酸。
其原理是
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
4）與灼熱的碳反應(yīng)：
C + CO2=2CO （吸熱反應(yīng)，既是化合反應(yīng)又是氧化還原反應(yīng)，CO2是氧化劑，C是還原劑）
3、用途：①滅火（滅火器原理：Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑）既利用其物理性質(zhì)（密度比空氣大），又利用其化學(xué)性質(zhì)（不能燃燒,也不支持燃燒）
②干冰用于人工降雨、制冷劑（利用干冰升華時要吸收大量的熱）
③溫室肥料 ④做碳酸型飲料（利用二氧化碳能溶于水）
1、 二氧化碳對環(huán)境的影響：
⑴過多排放引起溫室效應(yīng)。
①造成溫室效應(yīng)的原因：人類消耗的能源急劇增加，森林遭到破壞
②減輕溫室效應(yīng)的措施：減少化石燃料的燃燒；植樹造林；使用清潔能源
⑵由于二氧化碳不能供給呼吸但無毒，因此在人群密集的地方注意通風(fēng)換氣
二、一氧化碳
1、物理性質(zhì)：無色，無味的氣體，密度比空氣略小，難溶于水
2、有毒：吸進肺里與血液中的血紅蛋白結(jié)合，使人體缺少氧氣而中毒。因此在冬季用煤爐來取暖時，要注意房間的通風(fēng)和換氣。
3、化學(xué)性質(zhì):
1）可燃性：
2CO+O2= 2CO2（可燃性氣體點燃前一定要檢驗純度）發(fā)出藍色火焰
H2和O2的燃燒火焰是：發(fā)出淡藍色的火焰。
CO和O2的燃燒火焰是：發(fā)出藍色的火焰。
CH4和O2的燃燒火焰是：發(fā)出明亮的藍色火焰。
鑒別：H2、CO、CH4可燃性的氣體：看燃燒產(chǎn)物（不可根據(jù)火焰顏色）
（水煤氣：H2與CO 的混合氣體 ）
2）還原性：
CO+CuO=Cu+CO2 （非置換反應(yīng)）
應(yīng)用：冶金工業(yè)
現(xiàn)象：黑色的氧化銅逐漸變成光亮紅色，產(chǎn)生的氣體能使澄清的石灰水變渾濁。
CO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。
Fe2O3+3CO= 2Fe+3CO2（現(xiàn)象：紅色粉末逐漸變成黑色，產(chǎn)生的氣體能使澄清的石灰水變渾濁。）
H2、CO、C具有相似的化學(xué)性質(zhì)：
A可燃性
C + O2= CO2
2CO+O2= 2CO2
2H2 + O2 =2H2O
B還原性 ：
H2 ＋ CuO = Cu + H2O
CO+CuO=Cu+CO2
C + 2CuO = 2Cu + CO2↑
C、H2、CO：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
除雜：①CO[CO2] 通入石灰水 或氫氧化鈉溶液：
CO2+2NaOH==Na2CO3+H2O
②CO2[CO] 通過灼熱的氧化銅
CO+CuO=Cu+CO2
③CaO[CaCO3]只能煅燒（不可加鹽酸）
CaCO3= CaO+CO2↑
注意：檢驗CaO是否含CaCO3加鹽酸 ：
?CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑
（CO32-的檢驗：先加鹽酸，然后將產(chǎn)生的氣體通入澄清石灰水。）
4、一氧化碳與二氧化碳性質(zhì)不同的根本原因是1個二氧化碳分子比1個一氧化碳分子多1個氧原子，
常見氣體的鑒別：
氧氣：將帶火星的木條伸入集氣瓶中，若復(fù)燃，則氣體是氧氣
二氧化碳：將氣體通入澄清的石灰水中，若澄清石灰水變渾濁，則氣體是二氧化碳
一氧化碳；將氣體點燃，在火焰上方罩一只干冷的小燒杯，再翻轉(zhuǎn)燒杯倒入澄清的石灰水，若有藍色火焰，小燒杯上無液滴，澄清石灰水變渾濁。則氣體是一氧化碳
本章知識間的聯(lián)系：
①C→CO ：
2C＋O2= 2CO
C＋CO2= 2CO
②C→CO2 ：
C＋O2 =CO2
C＋2CuO =2Cu＋CO2↑
3C＋Fe2O3 3CO2↑＋2Fe
③CO→CO2 ：
2CO＋O2= 2CO2
CO＋CuO =Cu＋CO2
3CO＋Fe2O3 =2Fe＋3CO2
④CO2→H2CO3:
CO2＋H2O =H2CO3
⑤H2CO3 →CO2 ：
H2CO3 =CO2↑＋H2O
⑥CO2 →CaCO3 ：
CO2＋Ca(OH)2 =CaCO3↓＋H2O
⑦CaCO3 →CO2 ：
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
CaCO3 =CO2↑＋CaO
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