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1木炭+氧化铜澄清的石灰水课题一金刚石、石墨、C60一、碳的几种单质1.金刚石（C）是自然界中最硬的物质，可用于制钻石、刻划玻璃、钻探机的钻头等。2.石墨（C）是最软的矿物之一，有优良的导电性，润滑性。（1）可用于制铅笔芯、干电池的电极、电车的电刷等。注意：铅笔不含铅，是石墨和黏土混合而成的混合物。H代表Hard,坚硬的；B代表Black，黑的。6B最软，颜色最深；6H最硬，HB软硬适中。（2）无定形碳：焦炭、木炭、活性炭、炭黑等，由石墨的微小晶体和少量杂质构成。活性炭、木炭具有疏松多孔的结构，所以有强烈的吸附性，可用于：制糖工业、防毒面具里的滤毒罐。焦炭用于冶铁，炭黑加到橡胶里能够增加轮胎的耐磨性。3.C60是一种由60个碳原子构成的分子，形似足球，性质很稳定。金刚石、石墨的物理性质和用途的比较金刚石（由碳元素组成）石墨（由碳元素组成）硬度最硬软，在纸上可留下痕迹熔点很高高、耐高温导电性不导电导电（良好）导热性无良好用途钻探机钻头、刻刀铅笔芯、润滑剂、电极等结论碳单质的物理性质不同，是由于金刚石、石墨中碳原子的排列不同二、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，化学性质稳定【为何碳在常温下化学性质比较稳定？碳原子的最外层有4个电子，既不容易得电子，也不容易失去电子，因此常温下碳的化学性质比较稳定。】档案材料一般用碳素墨水书写；古代书画历经百年也安然无恙；木质电线杆埋入地下部分用火烧焦可防腐都是利用这个原理。2.碳具有可燃性：C+O2CO2（充分燃烧）2C+O22CO（不充分燃烧）碳在氧气中燃烧现象：燃烧剧烈，发出白光；放热；生成能使澄清石灰水变浑浊的气体。3.碳具有还原性：可用于冶金工业。2Fe2O3+3C4Fe+3CO2↑木炭还原氧化铜的实验（见右图）【实验现象】黑色固体逐渐变成红色；澄清的石灰水变浑浊。【化学方程式】C+2CuO2Cu+CO2↑反应开始的标志：澄清的石灰水变浑浊。在酒精灯上加网罩的目的：使火焰集中并提高温度。配制混合物时木炭粉应稍过量的目的：防止已经还原的铜被氧气重新氧化。实验完毕后先熄灭酒精灯的后果：石灰水倒吸入热的试管中使试管炸裂。1．纳米材料被誉为21世纪最有前途的新型材料。纳米碳管是一种由碳原子构成的直径为几个纳米(1nm=10-9)的空心管。下列说法错误的是()2A．纳米碳管是一种新型的有机化合物B．纳米碳管材料如果完全燃烧，生成物是二氧化碳C．纳米碳管材料管道多，表面积大，吸附能力强D．纳米碳管在常温下化学性质稳定2．活性炭可用来除去冰箱异味，净化饮用水，填充防毒面具的滤毒罐及蔗糖脱色等。这是利用活性炭的()A．稳定性B．吸附性C．可燃性D．还原性3．金刚石、石墨的物理性质有很大差异的原因是()A．金刚石是单质，石墨是化合物B．金刚石和石墨碳原子排列不同C．金刚石和石墨是由不同种元素组成的D．金刚石不含杂质，石墨含杂4．石墨炸弹爆炸时能在方圆几百米范围内撒下大量的石墨纤维，造成输电线路、电厂设备损坏。这是因为石墨()A．有放射性B．能导电C．易燃、易爆D．有毒5．将一种黑色粉末装入试管中加强热后，有红色物质生成，同时产生能使澄清石灰水变浑浊的气体，则此黑色粉末是()A．氧化铜B．木炭粉和二氧化碳C．木炭粉D．氧化铜和木炭粉6．我国古代的珍贵字画，虽年深日久仍不变色，原因是常温下墨汁中的含碳单质()A．化学性质稳定B．具有氧化性C．具有还原性D．具有可燃性7．20世纪30年代化学家按照石墨和金刚石是由碳元素组成的两种单质，应该可以相互转化的假设，设计实验验证。经过反复实验，最终在高温、高压，催化剂的条件下，将石墨金刚石，该变化是()A．分解反应B．化合反应C．物理反应D．化学变化8．下列物质中，有一种物质能与其他三种物质发生反应，它是（）。A．二氧化碳气体B．焦炭C．氧气D．氧化铜粉9．下列碳单质的用途中，利用了碳的化学性质的是（）。①做电极，②做滤毒剂，③制作固体润滑剂，④做燃料，⑤制作装饰品，⑥冶炼金属，⑦制作染料。A．①②③④B．⑤⑥⑦C．①③⑤⑦D．④⑥10．下列物质中，既有可燃性又有还原性的气体是（）。A．氧气B．氢气C．木炭D．高锰酸钾11．下列物质中，碳元素的化合价最低的是（）。A．金刚石B．二氧化碳C．一氧化碳D．甲烷（CH4）12．将3g碳放在6g氧气中燃烧，可生成的物质（）。A．只有CO2B．只有COC．既有CO2又有COD．以上说法都不对13．将少量的木炭烧红后，伸入到装有足量氧气的集气瓶中。下列叙述正确的是（）。A．剧烈燃烧，发出蓝紫色火焰B．反应后生成了有毒的一氧化碳气体C．燃烧中要吸收大量的热D．反应后生成了一种能使澄清石灰水变浑浊的气体14．下列物质中，属于非金属单质的是（）。3A．石灰水B．木炭C．铁D．红磷15．下列各组物质中，是由同一种元素组成的单质是（）。A．氯酸钾、氯化钾B．白磷、红磷C．金刚石、活性炭D．水、冰第二节二氧化碳制取的研究一、实验室制取二氧化碳1.原料：大理石或石灰石、稀盐酸。不用稀硫酸代替稀盐酸的原因：稀硫酸与大理石反应生成微溶于水的硫酸钙，阻碍反应的继续进行。不用浓盐酸代替稀盐酸的原因：浓盐酸易挥发，使生成的二氧化碳中混有氯化氢气体而不纯。不用纯碳酸钙或碳酸钠等代替大理石、石灰石的原因：反应速率太快，不容易控制和收集，且成本较高。2.反应原理：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑3.发生装置：同分解过氧化氢溶液制取氧气的发生装置（原因：固体和液体混合，在常温下反应生成气体）4.收集装置：向上排空气法收集气体的装置（原因：二氧化碳能溶于水，且密度比空气密度大）5.检查装置的气密性：先用止水夹夹住导气管，再从长颈漏斗中加水，当水没过下端管口后，若水面不下降，则表明不漏气。6.验满：把燃着的木条放在集气瓶口，如果木条熄灭，证明已经收集满了。7.检验：把气体通入澄清的石灰水中，如果石灰水变浑浊，证明收集的气体是二氧化碳。一检、二装、三注入、四收集正确制取二氧化碳的装置图错误制取二氧化碳的装置图8．制取二氧化碳的注意事项（1）在实验前要检验装置的气密性（2）先放石灰石，后加稀盐酸将固体药品放入锥形瓶检查装置的气密性收集二氧化碳从长颈漏斗处加入酸4（3）长颈漏斗应伸入液面以下（4）导气管不能伸入太长（5）应用向上排空气法收集（6）在集气瓶口盖玻璃片（7）集气瓶中导管应伸到集气瓶底（8）不能用稀硫酸代替稀盐二、二氧化碳和氧化钙的工业制法：CaCO3CaO+CO2↑1.实验室制二氧化碳常用的方法是()A.煅烧石灰石B.石灰石和稀盐酸反应C.燃烧木炭D.大理石和稀硫酸反应2.检验二氧化碳是否充满集气瓶的正确方法是A.将澄清石灰水倒入集气瓶内振荡B.将点燃的木条伸入集气瓶内C.将点燃的木条放在集气瓶口D.将带火星的木条接近集气瓶口3.实验室用石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳而不能用硫酸的原因是A.这两种物质间不能反应B.反应太剧烈来不及收集C.因为硫酸易挥发，因而产生的气体中混有杂质D.生成了微溶性物质覆盖在石灰石表面，阻止了反应的进一步进行4.实验室制二氧化碳时无需用到的仪器是A.集气瓶B.水槽C.导气管D.长颈漏斗5.下列粒子中，能保持二氧化碳化学性质的是A.碳原子B.二氧化碳分子C.氧原子D.碳原子和氧原子6.两份质量相等的碳酸钙，一份充分煅烧，另一份与足量稀盐酸充分反应，两种方法得到二氧化碳的质量A.一样多B.跟稀盐酸反应得到的多C.煅烧后得到的多D.无法判断7．右图是实验室制取二氧化碳的装置，其中的错误共有（）A．1处B．2处C．3处D．4处8.如图所示，锥形瓶内有一支试管，试管内盛有足量的稀盐酸，锥形瓶底部盛有足量碳酸钙，气球紧紧绑在玻璃导管上（本装置气密性很好）。将此装置放在托盘天平左盘上，调节天平平衡后，取下此装置并将其倾斜，使试管内的稀盐酸流入锥形瓶底部。过一会儿，观察到的现象是____________________________________。再将此装置放回天平左盘上，天平指针_____________（填“偏左”或“偏右”或“不偏”），其原因是___________________。第三节一氧化碳和二氧化碳一、二氧化碳的物理性质及对应的探究实验：CO2CO25无色无味，常温常压下为气体。一般情况下，二氧化碳的密度比空气的密度大。【实验操作】如右图（1），将CO2气体慢慢倒入杯中。【实验现象】蜡烛自下而上依次熄灭。【实验分析】二氧化碳气体沿烧杯内壁流下，先聚集在底部，然后逐渐上升，把杯内的空气自下而上排出。【实验结论】①一般情况下，二氧化碳既不能燃烧，也不能支持燃烧；②一般情况下，二氧化碳的密度比空气的密度大。二氧化碳能溶于水。【实验操作】如右上图（2）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。【实验现象】瓶体变瘪。【实验分析】二氧化碳溶于水时，使瓶内的气体体积减小，因而压强减小，外界大气压把瓶子压瘪了。【实验结论】二氧化碳能溶于水。二、二氧化碳的化学性质1.一般情况下，二氧化碳既不能燃烧，也不能支持燃烧。2.二氧化碳能与水反应生成碳酸。【实验操作】取四朵用石蕊溶液染成紫色的干燥的纸花。第一朵纸花喷上稀醋酸，第二朵纸花喷上水，第三朵纸花直接放入盛满二氧化碳的集气瓶中，第四朵纸花喷上水之后，再放入盛满二氧化碳的集气瓶中，观察四朵纸花的颜色变化。然后将第四朵纸花取出，小心烘烤，观察现象。【实验现象】①第一朵小花变红；②第二朵小花不变色；③第三朵小花不变色；④第四朵小花变红；⑤第四朵小花被烘烤后由红色变成紫色。【实验分析】①醋酸能使紫色小花变红，说明酸（溶液）可以使紫色石蕊变红；②水不能使紫色石蕊变红；③二氧化碳不能使紫色石蕊变红；④二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊变红；⑤说明碳酸被分解了。【化学方程式】CO2+H2O=H2CO3和H2CO3=H2O+CO2↑3.二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊：CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O该反应可鉴定二氧化碳气体。4.二氧化碳不能供给呼吸。（注意：二氧化碳没有毒性）5.二氧化碳能与灼热的碳反应生成一氧化碳：CO2+C2CO该反应是吸热反应（CO2—氧化剂，C—还原剂）；该反应也可将二氧化碳变为一氧化碳的。二、二氧化碳的用途1.灭火（既利用了二氧化碳的物理性质，又利用了二氧化碳的化学性质）原因：①二氧化碳的密度比空气大；②一般情况下，二氧化碳既不能燃烧，也不能支持燃烧。灭火器原理：Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑2.干冰：干冰升华吸收大量的热，因此干冰可用于人工降雨、制冷剂、舞台云雾。3.光合作用：作气体肥料，可以提高农作物的产量。三、二氧化碳对环境的影响：造成温室效应【能导致温室效应的气体】二氧化碳、臭氧（O3）、甲烷（CH4）、氟氯代烷等。、6减少温室气体排放的措施：1、减少使用煤、石油、天然气等化石燃料2、开发新能源如、太阳能、风能、地热等清洁能源。3、大力植树造林、严禁乱砍滥伐森林1．下列有关碳循环的说法错误的是()A．绿色植物光合作用吸收CO2释放O2B．动、植物呼吸作用吸收O2释放CO2C．用石灰水吸收空气中过量的CO2，以解决温室效应D．提倡“低碳生活”，大力推广风能、太阳能等新能源2．在使用燃气热水器时，若通风不畅易产生使人中毒的气体，该气体是（）A、水蒸气B、一氧化碳C、二氧化碳D、二氧化硫3．C02的下列用途既跟它的物理性质有关，又跟化学性质有关的是()A．灭火B．做化工原料C．制干冰D．温室中用做肥料第二课时：一氧化碳一、一氧化碳的物理性质：无色、无味的气体，难溶于水，密度比空气略小。一氧化碳只能用排水法收集，不能用向下排空气法收集。二、一氧化碳的化学性质：1.一氧化碳具有可燃性：2CO+O22CO2【燃烧的现象】①发出蓝色火焰；②放热；③生成能使澄清石灰水变浑浊的气体。煤炉从上至下，常发生的三个反应：2CO+O22CO2、CO2+C2CO、C+O2CO22.一氧化碳具有还原性CO+CuOCu+CO3C