上海沪教版新九年级化学暑假同步课_ 碳及其化合物（教师版）

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第15 讲碳及其化合物

一、碳同素异形体

1. 碳的单质

名称性质用途

金刚石无色、透明、呈正八面体的晶体，不导电。天

然物质中最硬的物质。

做装饰品、制钻头和切割玻

璃、金属、大理石

石墨六角板状、鳞片状，质软、滑腻、有金属光

泽，熔点高，导电导热性良好。

高温润滑剂，电极，制铅笔

芯，坩埚等

C60 （富

勒烯 /足

球烯）

具有金属光泽的晶体，超导、强磁性，抗辐

射、耐高压、抗化学腐蚀

超导材料等

2. 同素异形体

金刚石、石墨和碳 60 都是由碳元素组成的单质，由同一种元素组成不同的单质的现象叫做同素异形现象。

金刚石、石墨和碳 60 互称碳元素的同素异形体。

氧元素的同素异形体有：氧气 O2、臭氧 O3等。

磷元素的同素异形体有：红磷、白磷。

3. 无定形碳

木炭、活性炭、焦炭、炭黑都是由石墨的微小晶体和少量杂质组成的，统称为无定形碳。

无定形碳用途

木炭用作燃料，吸附性，绘画炭笔，制火药

焦炭化工原料，冶金还原剂

活性炭吸附剂，制防毒面具等

炭黑制中国墨、油墨、鞋油、颜料．作橡胶补强

剂

4. 木炭的吸附作用：

在500ml 烧杯里注入约 400ml 水，滴入 2-3 滴红墨水，再加入约 10g 活性炭。观察现象。

5. 碳的化学性质

1）常温下，碳的化学性质不活泼(稳定性)

2）可燃性——碳可做燃料

C+O2CO2

2C+O22CO

3）还原性——碳可作还原剂，用于冶炼金属

木炭还原氧化铜

将木炭粉和黑色的氧化铜粉末混合均匀，放入试管底部，按图示装置仪器。将试管口的导管通入澄清

的石灰水里。用酒精喷灯加热，观察现象。冷却后把试管里的固体物质倒在纸上。观察颜色、光泽的

变化。

现象：黑色粉末变红色，石灰水变浑浊

反应方程式：C+2CuO====2Cu+CO2↑

二、还原反应

1. 还原反应：含氧化合物中的氧被夺取的反应，是失氧的过程。

在化学反应中，氧化反应和还原反应必定同时发生。

2. 氧化剂和还原剂

把提供氧的物质称为氧化剂，把夺取氧的物质称为还原剂。

氧化剂和还原剂都是反应物。

三、碳的氧化物

1. 二氧化碳的性质和用途

（1）物理性质

颜色状态密度溶解性

无色、无味

气体，固态

易升华 CO2气体 CO2液体

CO2气体干冰

干冰汽化吸收大量热

大于空气，在标准状

况下1.977g/L，是空

气的 1.5 倍

可溶于水，通常条件

下，1体积水溶解 1体

积CO2气体，加压时

溶解更多

（2）化学性质

①二氧化碳不能燃烧，一般也不支持燃烧，也不能供给呼吸。

②一些活泼金属能在二氧化碳气体中燃烧，夺取二氧化碳中的氧，使二氧化碳还原成碳单质，如：

2Mg＋CO2====2MgO＋C；

③高温条件下，单质碳也能夺取二氧化碳中的部分氧，使其还原为一氧化碳：

C＋CO2====2CO（吸热反应）

④二氧化碳能与水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊试液变红（浅红色）：

CO2＋H2O===H2CO3；H2CO3极不稳定，易分解：H2CO3

⇔

H2O＋CO2↑，此时红色石蕊试液又变为

紫色。

⑤二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊：

CO2＋C(OH)2===CaCO3↓＋H2O

此反应可用来鉴定和检验二氧化碳。

（3）二氧化碳的用途

①由于二氧化碳既不燃烧一般也不能支持燃烧，且密度比空气的大，所以可用来灭火。

②“干冰”做制冷剂，用来保存食品和进行人工降雨。

③二氧化碳是一种工业原料，可用来制纯碱、尿素和汽水等。

④ 植物进行光合作用，需要二氧化碳。在温室里施用二氧化碳做肥料。

2. 一氧化碳的性质和用途

（1）物理性质：

一氧化碳通常是无色、无味的气体，密度比空气的略小，难溶于水。

（2）化学性质

①可燃性：一氧化碳燃烧，发出蓝色火焰，放出热量，罩在火焰上方的烧杯内壁上附着的澄清石灰水

变浑浊

高温

点燃

高温

点燃

化学方程式：2CO＋O2===2CO2；

（注意：点燃一氧化碳前要验纯）

②还原性：

现象：黑色粉末变成红色，澄清石灰水变浑浊。

结论：生成了铜和二氧化碳。

反应方程式：

CO＋CuO====Cu＋CO2

加热前先通CO，防止CO 不纯加热时发生爆炸。

实验完毕后先停止加热后停止通CO，防止得到的铜被

氧化；

因CO 有剧毒，上述两项操作中多余的CO 要燃烧掉，

为此应采用如上图所示尾气处理装置。

③毒性：

CO 和人体血红蛋白的结合能力比氧与血红蛋白的结合能力强200~300 倍，而CO 与血红蛋白的解离

比氧合血红蛋白缓慢约3600 倍，人吸入 CO 造成人体缺氧，严重者致死。

CO 轻度中毒者，应该吸大量新鲜空气或进行人工呼吸；医疗上常用静脉注射亚甲基蓝进行解毒。

（3）一氧化碳的用途：

CO 具有可燃性，可作燃料；CO 具有还原性，可用来冶炼金属，如炼铁等。

四、石灰石

1. 石灰石是制取建筑材料石灰的矿石原料。

2. 碳酸钙（CaCO3）：石灰石的主要成分，不溶于水的白色固体。

1）碳酸钙的分解：高温煅烧大理石，大理石表面会变白、疏松：

CaCO3====CaO+CO2

↑

生石灰遇水变成熟石灰：CaO+H2O===Ca(OH)2

2）难溶的碳酸钙在二氧化碳和水的作用下，会慢慢变成可溶的碳酸氢钙：

CaCO3+CO2+H2O===Ca(HCO3)2 （溶洞的形成原理）

碳酸氢钙受热分解，重新生成碳酸钙沉淀：

Ca(HCO3)2====CaCO3

↓

+CO2

↑

+H2O （钟乳石的形成原理）

一、单选题

1．以下各物质的用途是利用了其化学性质的是

A．木炭用作燃料 B．金刚石切割玻璃

C．石墨制作铅笔芯 D．活性炭吸附异味

【答案】A

【解析】

A.木炭用作燃料是因为木炭具有可燃性，可燃性属于化学性质，该选项符合题意；

B.金刚石用于切割玻璃是因为金刚石是天然存在最硬的物质，硬度属于物理性质，该选项不符合题意；

C.石墨用于铅笔芯是因为石墨很软，且从纸上划过会留下划痕，该性质属于物理性质，该选项不符合题意；

D.活性炭可吸附异味是因为活性炭具有疏松多孔的结构，该性质属于物理性质，该选项不符合题意，

故选 A。

2．互为同素异形体的是

A．石灰水与石灰浆B．金刚石与石墨

C．二氧化碳与一氧化碳 D．氧气与液氧

【答案】B

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摘要：

第15讲碳及其化合物一、碳同素异形体1.碳的单质名称性质用途金刚石无色、透明、呈正八面体的晶体，不导电。天然物质中最硬的物质。做装饰品、制钻头和切割玻璃、金属、大理石石墨六角板状、鳞片状，质软、滑腻、有金属光泽，熔点高，导电导热性良好。高温润滑剂，电极，制铅笔芯，坩埚等C60（富勒烯/足球烯）具有金属光泽的晶体，超导、强磁性，抗辐射、耐高压、抗化学腐蚀超导材料等2.同素异形体金刚石、石墨和碳60都是由碳元素组成的单质，由同一种元素组成不同的单质的现象叫做同素异形现象。金刚石、石墨和碳60互称碳元素的同素异形体。氧元素的同素异形体有：氧气O2、臭氧O3等。磷元素的同素异形体有：红磷、白磷。3.无...

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