人教版九年级化学(上)《第6单元 碳和碳的氧化物》知识清单
14页1、第6单元 碳和碳的氧化物考点1 金刚石、石墨和C601.碳单质的物理性质比较碳单质石墨C碳原子构成金刚石C碳原子构成C60C60分子构成微观结构物理性质深灰色的有金属光泽不透明的细鳞片状固体,耐高温,质地较软,有滑腻感,有良好的导电性。无色透明的、正八面体形状的固体。天然存在的最硬的物质。用途作电极或电刷、石墨炸弹、制铅笔芯、做坩埚,作机械高温润滑剂制装饰品(钻石)、制钻头、切割大理石、玻璃用于超导、催化、材料科学等领域性质差异金刚石和石墨物理性质差异大的原因:碳原子的排列方式不同*C60 中的60是指:一个C60分子中含有60个碳原子。*同种元素组成的物质不一定是单质,可能是混合物。(如O2和O3混合;红磷和白磷混合等)*同种元素组成的纯净物才是单质。石墨在高温高压和催化剂的条件下可以转化为金刚石,二者是碳元素组成的不同单质,该转化是化学变化。现象:红墨水褪色考点2 无定形碳物质的结构决定性质,性质决定用途。1.无定形碳分类木炭和活性炭:有疏松多孔结构,具有吸附性,可吸附色素、异味等。木 炭:用于除去食品和工业产品里的色素,作冰箱去味剂等。 活性炭:活性炭的吸附性比木炭强。用于防毒面
2、具滤毒罐中过滤毒气,制糖工业中白糖脱色,用于净水器、冰箱除味剂,环保活性炭包等。焦 炭:用于冶炼金属。炭 黑:制造黑色染料,油墨,油漆等,添加到橡胶里做补强剂,增强耐磨性。(碳和炭的区别:“碳”是元素名称,并不指具体某种物质;“炭”表示由碳元素组成的具体物质)考点3 碳单质的化学性质碳的几种单质物理性质各异,而化学性质却相似。1.常温下化学性质不活泼(原因:碳原子的最外层电子数为4,不易得失)用途:用炭黑制成的墨书写绘画,档案用碳素墨水书写,木质电线杆埋入地下部分烤焦增强耐腐蚀性。2.可燃性(作燃料)反应物氧气充足,碳完全燃烧氧气不足,碳不完全燃烧C + O2 点燃 CO22C + O2 点燃 2CO质量比 3 : 8 3 : 4结论反应物相同时,若反应物的用量不同,则生成物不同应用证明某物质含有碳元素(证明燃烧有二氧化碳生成):点燃该物质,火焰上方罩内壁涂有澄清石灰水的烧杯,若浑浊,则有二氧化碳生成,从而证明该物质含有碳元素。3.还原性木炭还原氧化铜实验装置实验现象实验结论黑色粉末逐渐变成光亮的红色;澄清石灰水变浑浊。生成了红色的铜和二氧化碳;化学方程式C + 2CuO 2Cu+CO
3、2实验分析木炭粉和氧化铜粉末烘干的原因: 防止木炭与水蒸气反应生成的氢气和一氧化碳与氧化铜反应。火焰加金属网罩的目的:集中火焰,提高温度。实验结束后,先撤出导气管,再停止加热的目的:防止石灰水倒流炸裂热的试管。待试管冷却后再把试管中的粉末倒出的原因:防止热的铜接触空气又被氧化。木炭配比比理论值稍微多一点,因为木炭会和试管中的氧气反应,考点4 氧化还原反应高温1.碳还原金属氧化物 (用于工业冶炼金属)碳 + 某些金属氧化物 金属单质 + CO22.氧化还反应分析CuO失去氧元素,有氧化性,是氧化剂,被还原,发生还原反应C夺取氧元素,有还原性,是还原剂,被氧化,发生氧化反应氧化反应:物质结合氧元素的反应。 还原反应:含氧化合物里的氧被夺去的反应。氧化剂:在反应中提供氧元素的物质,具有氧化性,如CuO;还原剂:在反应中得到氧元素的物质,具有还原性,如C、CO、H2等;3.碳与二氧化碳反应:C + CO22CO(吸热反应)4.补充:置换反应:一种单质与一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应。考点5 二氧化碳制取的研究1. 工业制二氧化碳煅烧石灰石 CaCO3高温CaO+CO2(石灰石
4、、大理石主要成分为碳酸钙CaCO3;氧化钙CaO俗称生石灰;氢氧化钙Ca(OH)2俗称熟石灰)2.实验室制二氧化碳:(1)药品:块状石灰石(或大理石)和稀盐酸(均为混合物)(2)反应原理:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2为什么不能用纯的CaCO3或Na2CO3粉末?反应速率太快,不易控制。为什么不用浓盐酸?浓盐酸易挥发,挥发出的氯化氢(HCl)气体使制得的二氧化碳不纯。为什么不用稀硫酸?生成微溶于水的CaSO4覆盖在石灰石表面,阻碍反应的进一步进行。(3) 检验方法:将制得的气体通入澄清石灰水,若澄清石灰水变浑浊,则证明是二氧化碳。(4) 验满方法:用燃着的木条,放在集气瓶口,木条熄灭,证明二氧化碳气体已经收集满。考点6 气体制取的一般思路1. 发生装置 选择依据:反应物的状态(固、液、气);反应条件(是否加热)固固加热型固液常温型高锰酸钾制氧气氯酸钾制氧气大理石(石灰石)和稀盐酸制二氧化碳试管口略向下倾斜适合制取少量气体适合制取大量气体长颈漏斗可随时添加液体药品,注意下端管口液封分液漏斗可控制加入液体的速率,从而控制反应速率注射器可控制加入液体的速率,从而控制反应速率
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