第6单元 碳和碳的氧化物
一、碳的几种单质
(资料图片)
金刚石
石墨
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。
CO和CO2的化学性质有很大差异的原因是：分子的构成不同。
3、无定形碳：
活性炭
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，焦炭用于冶铁，炭黑加到橡胶里能够增加轮胎的耐磨性。
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、常温下的稳定性强
2、可燃性:
木炭燃烧
完全燃烧(氧气充足),生成CO2: C+O2点燃CO2
不完全燃烧(氧气不充足),生成CO：2C+O2点燃2CO
4、还原性：
C+2CuO高温 2Cu+CO2↑ （置换反应） 应用：冶金工业
三、二氧化碳的制法
1、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：
反应物是固体，需加热，制气体时则用高锰酸钾制O2的发生装置.
反应物是固体与液体，不需要加热，制气体时则用制H2的发生装置。
（2）收集方法：气体的密度及溶解性决定：
难溶于水用排水法收集 CO（有毒）只能用排水法
密度比空气大用向上排空气法 CO2只能用向上排空气法
密度比空气小用向下排空气法
气体收集方法
2、二氧化碳的实验室制法
1）原理：用石灰石和稀盐酸反应：CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑
不能用浓盐酸（产生的气体不纯含有HCl），不能用稀硫酸（生成的CaSO4微溶于水，覆盖在大理石的表面阻止了反应的进行
2) 选用和制氢气相同的发生装置 3）气体收集方法：向上排空气法
4）验证方法：将制得的气体通入澄清的石灰水，如能浑浊，则是二氧化碳。
验证方法
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。
3、二氧化碳的工业制法：煅烧石灰石：CaCO3高温CaO+CO2↑
生石灰和水反应可得熟石灰：CaO+H2O=Ca(OH)2
四、二氧化碳的性质
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：
CO2+H2O==H2CO3 生成的碳酸能使紫色的石蕊试液变红，
H2CO3== H2O+ CO2↑ 碳酸不稳定,易分解
3)能使澄清的石灰水变浑浊：CO2+Ca(OH)2==CaCO3↓+H2O 本反应用于检验二氧化碳。
4）与灼热的碳反应： C+CO2高温2CO
（吸热反应，既是化合反应又是氧化还原反应，CO2是氧化剂，C是还原剂）
3、用途：灭火（灭火器原理：Na2CO3+2HCl==2NaCl+H2O+CO2↑）：既利用其物理性质，又利用其化学性质；干冰用于人工降雨、制冷剂；温室肥料
4、二氧化碳多环境的影响：过多排放引起温室效应。
五、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。
3、化学性质: （H2、CO、C具有相似的化学性质：①可燃性 ②还原性）
1）可燃性：
2CO+O2点燃2CO2 （可燃性气体点燃前一定要检验纯度）
H2和O2的燃烧火焰是：发出淡蓝色的火焰。 CO和O2的燃烧火焰是：发出蓝色的火焰。
CH4和O2的燃烧火焰是：发出明亮的蓝色火焰。
鉴别：H2、CO、CH4可燃性的气体：看燃烧产物（不可根据火焰颜色）
（水煤气：H2与CO 的混合气体 C + H2O高温 H2 + CO）
2）还原性： CO+CuO△ Cu+CO2（非置换反应）
应用：冶金工业
现象：黑色的氧化铜逐渐变成光亮红色，石灰水变浑浊。
Fe2O3+3CO高温2Fe+3CO2（现象：红棕色粉末逐渐变成黑色，石灰水变浑浊。）
除杂：CO[CO2] 通入石灰水或氢氧化钠溶液： CO2+2NaOH==Na2CO3+H2O
CO2[CO] 通过灼热的氧化铜CO+CuO△ Cu+CO2
CaO[CaCO3]只能煅烧（不可加盐酸）CaCO3高温CaO+CO2↑
注意：检验CaO是否含CaCO3加盐酸：CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑
（CO32-的检验：先加盐酸，然后将产生的气体通入澄清石灰水。）
4、自然界中碳的循环
（1）大气中二氧化碳产生的主要途径：化石燃料的燃烧、动植物遗骸被生物分解、动植物呼吸
（2）大气中二氧化碳的消耗：二氧化碳溶于水、植物的光合作用
5、C、CO、CO2的转化
6、应用
（1）利用了CO2不能燃烧，也不支持燃烧，密度比空气大的性质，做灭火剂。（2）CO2能与NaOH反应，解释NaOH溶液露置空气中变质现象。CO2能与Ca(OH)2反应产生白色沉淀，利用这一反应检验CO2或Ca(OH)2溶液（3）一氧化碳作为还原剂冶炼金属，并注意尾气处理。
（4）CO2、CO的性质与功用、危害关系
