人教版九年级化学全册第六单元复习《碳和碳的氧化物》微课视频+知识点

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九年级上册 第六单元 碳和碳的氧化物（知识体系）

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  知识讲解  

碳和碳的氧化物（单元复习）

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第一节  金刚石、石墨和C60一、“碳”和“炭”的区别：“碳”指碳元素，不是具体指某种物质；而“炭”指具体的、由碳元素组成的单质。二、金刚石、石墨、C₆₀是由碳元素组成的三种不同的单质。所以，在一定条件下，将石墨转化为金刚石的变化是化学变化。三、金刚石、石墨的物理性质和用途

	化学式	颜色	形状	硬度	导电性	导热性	润滑性	熔点	用途
金刚石	C	无色透明	正八面体	最硬	无	无	无	高	划玻璃、切割金属、钻探机钻头、制装饰品等
石墨	深灰色、有金属光泽、不透明	细鳞片状	最软之一	优良	良好	良好	电极、铅笔芯、润滑剂等

n  金刚石是天然存在的最硬的物质。n  无定形碳：由石墨的微小晶体和少量杂质构成，没有固定形状。常见的无定形碳：木炭、活性炭、焦炭、炭黑。

	颜色、状态	制法	用途
木炭	灰黑色的多孔性固体	木材隔绝空气加强热	燃料、黑火药、制活性炭、冶炼金属
活性炭	灰黑色多孔颗粒状固体	木炭在高温下用水蒸气处理	净化多种气体和液体、作防毒面具
焦炭	浅灰色多孔性固体	烟煤隔绝空气加强热	冶炼金属
炭黑	极细的黑色粉末	含碳物质不完全燃烧	墨、油墨、油漆、鞋油、燃料等，作橡胶制品的填料

n  木炭、活性炭具有吸附性（物理性质）。活性炭的吸附性更强。n  物质的性质决定其用途，物质的用途反应其性质。可用于制铅笔芯（体现它深灰色、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，滑腻感、常温下化学性质稳定）、做润滑剂（体现它具有滑腻感）四、C₆₀分子是一种由60个碳原子构成的分子，它形似足球，这种足球结构的碳分子很稳定。五、金刚石、石墨、C₆₀性质不同的原因：碳原子的排列方式不同。六、碳的化学性质n  单质碳的物理性质各异，而各种单质碳的化学性质却相同n  在常温下，碳的化学性质不活泼。n  碳具有可燃性：C+O₂CO₂（充分燃烧）           2C+O₂2CO（不充分燃烧）碳在氧气中燃烧的现象：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。n  碳具有还原性：
C+2CuO2Cu+CO₂↑2Fe₂O₃+3C4Fe+3CO₂↑单质碳的还原性可用于冶金工业。七、木炭还原氧化铜的实验（见下图）【实验操作】①把刚烘干的木炭粉末和氧化铜粉末混合均匀，小心地铺放进试管；②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；
③集中加热；④过几分钟后，先撤出导气管，待试管冷却后再把试管里的粉末倒在纸上。观察现象并分析。【实验现象】澄清的石灰水变浑浊；黑色固体逐渐变成红色。【化学方程式】C+2CuO2Cu+CO₂↑n  反应开始的标志：澄清的石灰水变浑浊。n  在酒精灯上加网罩的目的：使火焰集中并提高温度。n  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。n  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。八、还原反应：含氧化合物里的氧被夺去的反应，叫做还原反应。木炭是使氧化铜还原为铜的物质，具有还原性。木炭在反应C+2CuO2Cu+CO₂↑中作还原剂。 第二节  二氧化碳制取的研究一、实验室制取二氧化碳n  原料：大理石或石灰石、稀盐酸。u  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。u  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。u  不用纯碳酸钙或碳酸钠等代替大理石、石灰石的原因：它们与稀盐酸反应速率太快，不容易控制和收集，且成本较高。n  反应原理：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑n n  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）n  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）n  检查装置的气密性：用长颈漏斗插入液面内的气体发生装置，紧闭导气管出口，从漏斗中加水。如果液面稳定后水面下降，则表明漏气；若水面不下降，则表明不漏气。n  验满：把燃着的木条放在集气瓶口（不要伸入瓶内），如果火焰熄灭，证明二氧化碳已经收集满了。n  检验：把气体通入澄清的石灰水中，如果澄清的石灰水变浑浊，就证明收集的气体是二氧化碳。n  净化：如果制取的二氧化碳中混有少量氯化氢气体和水蒸气时，可先将气体通过盛有碳酸氢钠溶液的洗气瓶（除去氯化氢），再通过盛有浓硫酸的洗气瓶（除去水蒸气并进行干燥）。n  注意事项见第二单元。二、二氧化碳和氧化钙的工业制法：CaCO₃CaO+CO₂↑

第三节  一氧化碳和二氧化碳

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，分子构成不同

一、二氧化碳的物理性质及对应的探究实验：n  无色无味，常温常压下为气体。n  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。n  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n  一般情况下，二氧化碳既不能燃烧，也不能支持燃烧。n  二氧化碳不能供给呼吸。（注意：二氧化碳没有毒性）n  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↑【注意事项】①第二朵、第三朵纸花可以说明：水不能使紫色石蕊变红，二氧化碳不能使紫色石蕊变红，二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊变红。②纸花必须是干燥的。如果纸花不是干燥的，那么在把第三朵纸花放入水中时，CO₂会与纸花里的水分反应生成碳酸使纸花变红，这样就起不到对照的作用。③二氧化碳不能使紫色石蕊变红，但二氧化碳能使紫色石蕊溶液变红。n  二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊：CO₂+Ca(OH)₂=CaCO₃↓+H₂On  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。该反应既是化合反应，又是氧化还原反应（CO₂是氧化剂，C是还原剂）。该反应是二氧化碳变为一氧化碳的一种方法。三、二氧化碳的用途n  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↑n  干冰（固体二氧化碳）：干冰升华吸收大量的热，因此干冰可用于人工降雨、制冷剂。n  光合作用：作气体肥料，可以提高农作物的产量。
四、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。五、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。六、一氧化碳的化学性质n  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+O₂CO₂n  一氧化碳具有毒性。原因：一氧化碳极易与血液中的血红蛋白结合，造成生物体内缺氧，严重时会危及生命。正常的血液呈深红色，当通入一氧化碳后，血液由深红色变成浅红色。n  一氧化碳具有还原性。七、一氧化碳的用途：n  可燃性：作气体燃料（2CO+O₂2CO₂）。n  还原性：冶炼金属（3CO+Fe₂O₃2Fe+3CO₂、CO+CuOCu+CO₂）。八、一氧化碳的还原性n  一氧化碳还原氧化铜的实验：【实验装置】见下图（这是整套装置，但只需掌握虚线框中内容，并且下文的操作、现象、结论仅针对虚线框内的实验装置）。

1-稀盐酸　2-大理石3-碳酸氢钠溶液　4-浓硫酸　5-木炭6-氧化铜7-氢氧化钙溶液

【实验操作】①先通入一氧化碳，在加热前必须先检验一氧化碳的纯度；②点燃酒精灯给玻璃管内的物质加热；③实验完毕，先熄灭酒精灯；④再通入一会儿一氧化碳直到试管冷却。

【实验现象】黑色粉末变成红色，生成的气体使澄清的石灰水变浑浊。

【实验结论】一氧化碳能使氧化铜还原成铜，同时生成二氧化碳。

【化学方程式】CO+CuOCu+CO₂

【注意事项】①检验一氧化碳纯度的目的：防止加热空气和一氧化碳的混合气体引起爆炸。②一氧化碳“早来晚走”，酒精灯“迟到早退”。③一氧化碳“早来”，酒精灯“迟到”的目的：排净装置内的空气，防止加热空气和一氧化碳的混合气体引起爆炸。④一氧化碳“晚走”，酒精灯“早退”的目的：防止灼热的铜重新被空气中的氧气氧化

（2Cu+O₂2CuO）。⑤因为一氧化碳有剧毒，随意排放会造成空气污染，所以必须进行尾气处理。⑥ 7溶液的目的：①证明反应生成二氧化碳； ②除去装置内的二氧化碳。

n  一氧化碳还原氧化铁

【实验装置和实验操作】与上面的实验类似（⑥下的酒精灯要换成酒精喷灯）

【实现现象】红色粉末逐渐变黑，生成的气体使澄清的石灰水变浑浊。

【化学方程式】3CO+Fe₂O₃2Fe+3CO₂
【注意事项】铁块是银白色的，但铁粉是黑色的。

n  水煤气（一氧化碳和氢气的混合气体）：C+H₂OCO+H₂

n  在我们学过的还原剂还原金属氧化物的反应中，只有两个反应的条件是“加热”，其他的都是“高温”：H₂+CuOCu+H₂O　和　CO+CuOCu+CO₂

九、一氧化碳和二氧化碳的性质比较

	一氧化碳	二氧化碳
物理性质	无色无味的气体，密度比空气略小，难溶于水	无色无味的气体，密度比空气大，能溶于水
化学性质	可燃性、还原性、毒性	①二氧化碳能和水反应生成碳酸 ②二氧化碳可以和四大强碱反应生成盐和水 ③二氧化碳能和碳单质反应 ④二氧化碳能参与光合作用
检验方法	通过灼热的氧化铜粉末，粉末由黑色逐渐变成红色，产生的气体能使澄清石灰水变浑浊	通入澄清石灰水中，澄清石灰水变浑浊
主要用途	做燃料、冶炼金属	灭火、制汽水、人工降雨

除杂：①CO[CO₂] 通入石灰水 或氢氧化钠溶液：  CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O

       ②CO₂[CO] 通过灼热的氧化铜  CO+CuO△ Cu+CO₂

       ③CaO[CaCO₃]只能煅烧（不可加盐酸）  CaCO₃ CaO+CO₂↑

注意：检验CaO是否含CaCO₃加盐酸 ：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑

        （CO₃^2-的检验：先加盐酸，然后将产生的气体通入澄清石灰水。）

十、三大还原剂：H₂、C、CO——共同性质：可燃性、还原性。

十一、      三大可燃性气体及燃烧时的火焰颜色：H₂（淡蓝色）、CO（蓝色）、CH₄（明亮的蓝）

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）

十二、 当碳与氧化剂不充分反应时，会生成一氧化碳。

本章知识间的联系：

  同步练习  

01 选择题

下图中各装置能完成相应实验的是（    ）

【注：NaOH的化学性质与Ca(OH)2相似】

A.装置①：实验室制二氧化碳

B.装置②：由b进气收集O2或CO2气体

C.装置③：制取氧气

D.装置④：干燥、收集CO2气体

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02 解答题

1.有一位同学设计了四套实验室制取二氧化碳的发生装置，该同学炫耀说他设计的装置都是带“开关”的，可以随时控制反应的发生和停止，如下图所示：

（1）其中你认为能达到设计的目的的是        。

（2）装置④中的粗铜丝可以上下拉动，控制底部穿孔的塑料小药瓶的升降，这样做的目的是          。

  A.使反应随时发生停止

  B.使塑料小药瓶废物再利用

  C.产生更多的二氧化碳

  D.节约药品

（3）能否将装置④中的粗铜丝改成铁丝？        ，理由是                    。（已知铜丝不与盐酸反应，铁丝能与盐酸发生反应放出氢气）。

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2.

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3.

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4.

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5.

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6.

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