初三化学暑期讲义第7讲碳和碳的氧化物学生版+解析

这是一份初三化学暑期讲义第7讲碳和碳的氧化物学生版+解析，共33页。学案主要包含了Ca(OH)2等内容，欢迎下载使用。

碳的氧化物的
性质和制取
生活中接触的碳
关于二氧化碳
的综合实验
漫画释义
化学小故事
五颜六色的金合金
黄金是延展性最好的金属。1克金可以拉成长达4000米的细丝。如果用300克黄金拉成细丝，可以从南京出发，沿着铁路线一直延伸到北京。一吨黄金拉成的细丝，可以从地球到月亮来回五次。
黄金也可以压成比纸还薄很多的金箔，厚度只有五十万分之一厘米。这样薄的金箔，看上去几乎是透明的，带点绿色或蓝色。薄到一定程度的黄金，既能隔热，又能透光，所以黄金薄膜可以用作太空人和消防队员面罩的隔热物质。在冬季利用黄金薄膜把太阳辐射中的热射线反射到室中，室内就温暖如春；夏季，在房屋的玻璃外，贴上一层黄金镀膜，可将太阳的绝大部分热射线反射出去，室内不会闷热。
虽然黄金有这么多优点，但是也有不少缺点。比方说，质地软、价格贵、色泽单调。如果黄金同其他金属结合起来，做成黄金合金，既能弥补不足，又使性能更加优良。现代的黄金合金已广泛应用于火箭、超音速飞机、核反应堆和宇宙航行等工业中。此外，用黄金合金制成的金币、金首饰也深得人们的喜爱。我们平时看到的22K、18K金首饰，都是含有不同分量的黄金合黄。
用黄金做成的合金，会变成金黄色、红色、玫瑰色、灰色、绿色，一直变到白色。绿色的金合金中含75%的金、16.6%的银和8.4%的镉。有一种金铜合金，称作红铜；一种金银合金叫红银。这两种合金用盐溶液处理后，就出现紫色或者浅蓝黑色。
在地壳里金的含量不算少，据估计，大约占地壳的一百亿分之五，但是都很分散，真是“遍地有黄金”！另外，太阳周围灼热的蒸气里有金；陨石里也有金；天上还真有“长满金子”的星星；海洋中金的含量十分丰富，是个“大金库”
知识互联网
课堂思维碰撞
知识点一
碳单质
思路导航
我们知道不同的元素可以组成不同的物质，那么，同种元素可以组成不同的物质吗？
铅笔芯的主要成分是石墨、璀璨夺目的钻石是用金刚石制作的，它们都是由碳元素组成的碳单质，但是由于内部原子排列方式不同，因此它们的物理性质存在着很大差异。
内容一：碳单质介绍
1.金刚石
图7-2 金刚石的用途
用途：刻划玻璃，切割大理石，做钻头和钻石等。
2.石墨
图7-3 石墨及其用途

性质：石墨是一种深灰色、有金属光泽，不透明细磷片状固体，较软，在纸上划过可留下痕迹，耐高温、导电。
用途：可做润滑剂、铅笔芯、电极等。
生活中用的木炭主要是由石墨的微小晶体和少量杂质构成的，具有疏松多孔的结构。焦炭、活性炭、炭黑等的构成和结构与木炭类似。
（1）木炭：木炭是木材或木质原料经过不完全燃烧，或者在隔绝空气的条件下热解，所残留的深褐色或黑色多孔固体燃料。木炭的结构疏松多孔，具有吸附能力，利用这种性质可以吸附气体或溶液中的色素。可用做冰箱的除味剂。
（2）活性炭：活性炭是一种很细小的炭粒，具有疏松多孔的结构，
注意：
木炭和活性炭的吸附性是物理性质；木炭和活性炭脱色是物理变化。
有很大的表面积，具有丰富的微孔，具有
很强的吸附能力，由于炭粒的表面积很
大，所以能与气体（杂质）充分接触。这
些气体（杂质）被微孔吸附，起净化作用。活性炭的吸附能力比木炭更强，可用在防毒面具里吸附毒气。
图7-4 防毒面具
（3）焦炭：烟煤在隔绝空气的条件下，加热到950-1050℃，经过干燥、热解、熔融、粘结、固化、收缩等阶段最终制成焦炭，常用来冶炼金属。
（4）炭黑：轻、松而极细的黑色粉末，是有机物（天然气、重油、燃料油等）在空气不足的条件下经不完全燃烧或受热分解而得的产物。可作黑色染料，用于制造中国墨、油墨、油漆等，也用于做橡胶的补强剂。
3. C60分子

图7-5 C60及其用途
结构：一种由60个碳原子构成的分子，形似足球称为足球烯，也称为富勒烯。
用途：C60有润滑性，可以制为超级润滑剂。金属掺杂的C60有超导性，是有发展前途的超
导材料。C60还可用于在半导体、催化剂、蓄电池材料和药物等许多领域.
内容二：碳的化学性质
1.稳定性：单质碳常温下性质稳定，不易和其他物质发生反应。但
随着温度的升高，活动性会大大增强。如由墨书写的字
画，虽年久日长，但仍不变色；木质电线杆，埋入地下
的部分要先将外层烧焦等。
图7-6 古画经久不变色
2.可燃性：单质碳可以在氧气里燃烧，放出热量。
文字表达式为: 充分燃烧: 碳 + 氧气二氧化碳
不充分燃烧: 碳 + 氧气一氧化碳
化学方程式为：充分燃烧： C ＋ O2CO2
不充分燃烧：2C ＋ O22CO
基础达标
【例1】下列物质的用途，是利用其化学性质的是（ ）
A. 活性炭除去冰箱内的异味 B. 金刚石刻划玻璃
C. 石墨用作润滑剂 D. 木材用于燃烧供暖
【例2】近年来科学家们发现，除金刚石和石墨外，还有一些新的以单质形式存在的碳。其中
发现较早并在研究中取得重要进展的是C60，下面有关C60的说法不正确的是（ ）
A. 它的一个分子里含有60个碳原子 B. 它是一种新型的化合物
C. 它的形状类似足球 D. 它是一种单质
【例3】齐白石最大尺幅黑白作品《松柏高立图•篆书四言联》，于2011年5月22日以4.255
亿人民币拍出，其画用墨汁的主要成分为炭黑，它能使很长时间不褪色．这是因为
墨汁中的炭黑具有（ ）
A. 可燃性 B. 还原性 C. 稳定性 D. 吸附性
冲击优秀
【例4】中华炭雕（主要成分是木炭）是一种集观赏与空气净化于一体的工艺品，关于它的说
法错误的是（ ）
A. 炭雕摆设要远离火种
B. 炭雕艺术品可以长久保存
C. 炭雕是轻质透明的固体
D. 炭雕能吸附室内有害气体
【例5】下图是金刚石、C60和石墨的结构示意图．下列说法不正确的是 （ ）
A. 这三种物质都是碳单质
B. 常温下，它们的化学性质都比较稳定
C. 这三种物质的碳原子的排列方式相同
D. 这三种物质完全燃烧的产物都是二氧化碳
【例6】（1）纯净的金刚石是无色透明、_________形状的固体．它是天然存在的最_________
的物质，可用来裁玻璃．
（2）电车与电缆接触的部分称作“电刷”，制作“电刷”的物质是一种碳的单质，这种碳
单质是_____________（填名称）．该物质应该具备的性质是_________（填序号）．
①硬度大 ②导热性 ③导电性
（3）活性炭具有______________的结构，具有___________能力，制糖工业常用来脱
色制白糖．
（4）古代一些书法家、画家用墨（用炭黑等制成）书写或绘制的字画能够保存很长
时间不变色，这是由于__________________
知识点二
碳的氧化物
思路导航
内容一：一氧化碳
我们对一氧化碳并不陌生，在没有接触化学之前我们就知道‘煤气中毒’，那么导致中毒的气体就是一氧化碳。
内容二：二氧化碳
1.物理性质：常温常压下，CO2是一种无色无味的气体，密度比空气大，能溶于水。固体二氧
化碳俗称“干冰”。
看下面两个实验：
图7-8 向纸筒里倒入二氧化碳
图7-9 向装有二氧化碳的塑料瓶中倒水
水
二氧化碳
操作过程：用装满CO2气体的集气瓶向纸筒中倾倒二氧化碳气体，虽然我们看不到气体向纸筒中流向的过程，但是一段时间之后，发现倾倒CO2气体的纸筒向下倾斜，说明CO2气体的密度大于空气。
操作过程：向充满二氧化碳的的矿泉水瓶中注入一定量的水，然后再将瓶盖盖上，晃动一下，发现瓶子瘪了。由此说明，二氧化碳能溶于水。在通常状况下，1体积的水约能溶
解1体积的二氧化碳，增大压强还会溶解的更多。指成汽水等碳酸型饮料就是利用了二氧化碳的这一性质。
2.化学性质
（1）CO2本身不能燃烧，在一般反应中也不支持燃烧
小实验：验证CO2不燃烧也不支持燃烧
图7-10 向烧杯中倒入二氧化碳
观察到下面的蜡烛先熄灭，因为CO2气体既不燃烧也不支持燃烧，而且密度比空气大.当CO2气体进入烧杯中时将首先占领下面的空间，自下而上依次“淹没”两支蜡烛。这个实验得到的结论是：CO2既不燃烧也不支持燃烧而且密度比空气大，所以我们可以用二氧化碳来灭火！
图7-11 进入菜窖前先进行灯火实验
（2）CO2不支持呼吸
由于CO2不支持呼吸，所以在进入可能含有高浓度CO2气体的环境（如山谷、山洞、菜窖）中之前，应该做“灯火实验”，确认环境中的氧气含量可以支持蜡烛的燃烧之后才可以进入，以免发生事故。
（3）二氧化碳可以和水反应
小实验：是什么使紫色的石蕊试液变了？
图7-12 紫色小花变成红色的原因
物质介绍：①石蕊，初中化学接触的两种指示剂之一，呈紫色，遇到酸性物质会变成红色
②醋酸，初中常见的酸之一，是食醋的主要成分。
实验用品介绍：喷壶、一个浸泡过紫色石蕊试液的干燥小花（以后简称紫色小花），一瓶集满CO2的集气瓶。
操作过程及实验现象：
①向紫色小花上喷洒一些醋酸，发现小花变红了。
②向紫色小花上喷洒一些水，发现小花还是紫色的。
③将紫色小花直接放入盛有CO2气体的集气瓶中，发现小花还是紫色的。
④将喷过水的紫色小花放入盛有CO2气体的集气瓶中，发现小花变红了。
实验结论：CO2和水发生反应生成了酸性物质碳酸使紫色石蕊试液变红。
文字表达式： 二氧化碳 + 水 → 碳酸
化学方程式： CO2 ＋ H2O ＝ H2CO3
碳酸很不稳定，容易分解成水和二氧化碳：H2CO3 ＝ CO2↑ ＋ H2O
（4）二氧化碳和澄清石灰水的反应
小实验：向澄清的石灰水中吹入二氧化碳
图7-13 向澄清的石灰水中吹入二氧化碳
物质介绍：澄清石灰水，将生石灰或熟石灰放入水中得到的混合物，静置一段时间，取其上
层的澄清部分就是澄清石灰水，主要成分为氢氧化钙【Ca(OH)2】
操作过程及现象：向澄清石灰水中吹入CO2或者直接通入纯净的CO2也可以，发现溶液从澄清透明变得浑浊，说明这个反应中有白色固体生成，这个固体就是碳酸钙（CaCO3）。
文字表达式：二氧化碳 ＋ 氢氧化钙 → 碳酸钙 ＋ 水
化学方程式：CO2 ＋ Ca(OH)2 ＝ CaCO3↓＋ H2O
注：这个反应很重要，通常用于检验二氧化碳气体。
基础达标
【例7】如发现室内煤气泄漏，有人轻度中毒时，应首先做的是（ ）
A. 点燃一支烟好好冷静一下 B. 立即打开换气扇开关
C. 立即关闭煤气阀门，打开门窗 D. 拨打急救电话120
【例8】下图所示实验中，紫色小花变红的是（ ）
A. ①③ B. ②③ C. ③④ D. ①④
冲击优秀
【例9】下列有关二氧化碳的说法正确的是（ ）
A. 二氧化碳气体通入紫色石蕊试液中，溶液变蓝
B. 将燃着的木条伸入集气瓶，火焰立即熄灭，证明瓶内原有气体就是二氧化碳
C. 二氧化碳能溶于水因此可以用于灭火
D. 干冰用于人工降雨
【例10】不能用来鉴别CO和CO2两种气体的方法是（ ）
A. 通入澄清的石灰水 B. 观察颜色
C. 通入紫色石蕊试液 D. 点燃
【例11】两份质量相等的碳，一份与足量氧气完全反应生成二氧化碳，另一份与氧气反应全
部生成一氧化碳．则前者与后者消耗氧气的质量比为（ ）
A．3：4 B．3：8 C．2：1 D．1：2
【例12】写出以下化学反应方程式.

②__________________________________

④__________________________________

⑤__________________________________
知识点三
二氧化碳的制取
思路导航
还记得在前面我们学习了实验室用过氧化氢溶液（液体）在二氧化锰（固体）作催化剂
的条件下，分解产生水和氧气。这个反应是固体和液体混合在常温下就能进行。实验室制取二氧化碳选择稀盐酸和块状大理石，也是固体和液体混合在常温下制取气体，所以我们可以选择同一套发生装置。
实验室制取二氧化碳的化学方程式为：CaCO3＋2HCl ＝CaCl2＋H2CO3 H2CO3=CO2↑+H2O
由于碳酸不稳定，容易分解因此最终的化学方程式：CaCO3＋2HCl ＝ CaCl2＋H2O＋CO2↑
图7-14 实验室制取二氧化碳的简易装置
检查装置的气密性：用弹簧夹夹住橡胶管，向长颈漏斗中加水，当长颈漏斗内有一段稳定的水柱，证明装置的气密性良好（其他方法合理即可）
注意：
1. 长颈漏斗的下端管口必须插入到液面以下，否则生成的气体会从长颈
漏斗口逸出；
2. 导管伸入容器内无需太长，有利于气体导出；更不能插入到液面以
下，若伸入到液面以下，气体就无法从导管口排出。
3. 检验二氧化碳是否集满：将燃烧着的小木条放在集气瓶口，如果小木
条熄灭，则证明二氧化碳已集满。
基础达标
【例13】实验室制取二氧化碳一般有五个步骤：①检验装置气密性 ②按要求装配好仪器 ③向
长颈漏斗中注入稀盐酸 ④收集气体 ⑤向广口瓶中放入几小块大理石，其中正确的顺
序是（ ）
A. ①②③④⑤ B. ②①⑤③④ C. ②①③④⑤ D. ③④⑤②①
【例14】下列各图分别是二氧化碳的实验室制备、收集、性质的化学实验，其中错误的是（ ）

冲击优秀
【例15】实验室开放日，某化学兴趣小组的同学在老师的指导下，设计了如下实验装置进行
气体制取和性质的探究，请回答有关问题：

A B C D E F
（1）请写出图中标有字母的仪器名称：a b
（2）实验室用氯酸钾和二氧化锰混合制取氧气时，应选用的发生装置是 （填写
装置的字母代号，下同），请写出该反应的化学方程式： ，其中
二氧化锰起 作用。
（3）实验室制取二氧化碳气体时，应选择的发生装置和收集装置是 。请写出用澄
清石灰水检验二氧化碳时发生反应的化学方程式： 。
（4）如图F所示，向烧杯中倾倒二氧化碳，下层蜡烛先熄灭，上层蜡烛后熄灭，说明二氧化
碳具有的性质是 、 且密度比空气的大，因
此，二氧化碳可用于 。
满分冲刺
【冲1】将盛有二氧化碳的试管倒插入盛有澄清石灰水的烧杯中，能看到的现象是：
____________________________________、_______________________________;
反应的化学方程式________________________________________________
【冲2】小张用足量的盐酸、石灰石反应，并尝试直接利用右图所示装置制取和收集一瓶CO2(二
氧化碳的进入速率远大于二氧化碳的溶解速率)。你认为小张（ ）
A. 不可能收集到一瓶CO2，因为CO2可溶于水
B. 选择B、C两种装置，导管b接导管d可收集到一瓶CO2
C. 选择B、C两种装置，导管c接导管d可收集到一瓶CO2
D. 选择A、B两种装置，导管a接导管。可收集到一瓶CO2
【冲3】(选讲)实验室制取O2或CO2气体的发生装置如图1，请回答下列问题：
（1）写出仪器A的名称 。
（2）在制取气体的实验中，对该装置进行气密性检验的方法是
_______________ 。
（3）写出用此装置制取O2的化学方程式 ，为
了制得较纯净的O2最好选用 法收集。
（4）要制取较多CO2，应对图中仪器进行怎样改进
。制取CO2时，某同学在装置中添加了多孔隔板（图
2），实验时，可将固体药品放在 （填“a”或“b”）处，图
2与图1相比有什么优点 。证明二氧化碳气
体已经集满的方法是 。
（5）C+O2CO2 是我们最熟悉的反应，生成物也只有CO2，为
什么在实验室我们不利用碳的燃烧来制取CO2，其主要原因
是 。（答出1条）
课后创新培养
复习巩固
【演练1】下列碳单质的用途中，主要不是利用物理性质的是（ ）
A. 用金刚石切割玻璃 B. 用石墨做干电池的电极
C. 用碳素墨水签署重要文件 D. 用活性炭吸附毒气
【演练2】下列有关碳及其氧化物的说法错误的是（ ）
A. CO与CO2可用澄清石灰水区分
B. CO具有可燃性， 可以用做燃料
C. CO2的过多排放可导致酸雨的产生
D. 金刚石和石墨物理性质不同的原因是碳原子排列方式不同
【演练3】澄清的石灰水在空气中会形成一层白膜，这一现象与空气的成分有关的是（ ）
A. 氧气 B. 二氧化碳 C. 氮气 D. 水
【演练4】检验是否集满CO2的方法正确的是（ ）
A. 加入澄清石灰水看是否变浑浊
B. 将燃着的木条放入集气瓶中看是否熄灭
C. 加入紫色石蕊试液看是否变红
D. 将燃着的木条放在瓶口看是否熄灭
【演练5】可用同一化学原理解释的现象是（ ）
①久置的石灰水，液面上出现一层硬壳状薄膜
②向澄清石灰水中，通过吸管不断吹入人体呼出的气体，石灰水变浑浊
③为了使石灰浆刷过的墙壁快点晾干，在室内生起一盆炭火，开始时墙壁潮湿
④向紫色石蕊试液中通入CO2气体，试液变红．
A. ①②③ B. ①②④ C. ①③④ D. ②③④
【演练6】根据如图所示的实验装置，回答下列问题．
（1）装置E中仪器a的名称是__________________
（2）如果选用装置A、E连接好后制取氧气，向试管中装入药品前，应先进行的操作
是____________加热时发生反应的化学方程式为__________________________
（3）收集氧气和二氧化碳都可选用装置D，原因是 _______________________________
（4）B、C都可以作制取二氧化碳的发生装置，制取二氧化碳时，发生反应的化学方
程式为_______________ ；装置B与C相比，装置C的优点是 _________________
史蒂芬与他的导演梦
史蒂芬·史匹柏在36岁时就成为世界上最成功的制片人，电影史上十大卖座的影片中，他个人囊括四部。他是怎么能在这样年轻的年纪里就有此等作为？他的故事实在耐人寻味。
史匹柏在十二三岁时就知道，有一天他要成为电影导演。在他17岁那年的一天下午，当他参观环球制片厂后，他的一生改变了。那可不是一次不了了之的参观活动，在他得窥全貌之后，当场他就决定要怎么做。他先偷偷摸摸地观看了一场实际电影的拍摄，再与剪辑部的经理长谈了一个小时，然后结束了参观。
对于许多人而言，故事就到此为止，但史匹柏可不一样，他有个性，他知道他要干什么。从那次参观中，他知道得改变做法。
于是，第二天，他穿了套西装，提起他老爸的公文包，里头塞了一块三明治，再次来到摄影现场，装出他是那里的工作人员。当天他故意地避开了大门守卫，找到一辆废弃的手拖车，用一块塑胶字母，在车门上拼成“史蒂芬•史匹柏”、“导演”等字。然后他利用整个夏天去认识各位导演、编剧、剪辑，终日流连于他梦寐以求的世界里。从与别人的交谈中学习、观察并发展出越来越多关于电影制作的灵感来。
终于在20岁那年，他成为正式的电影工作者。他在环球制片厂放映了一部他拍得不错的片子，因而签订了一纸7年的合同，导演一部电视连续剧。他的梦终于实现了。
史匹柏知道他所追求的目标，也知道应该怎样去做，他善于学习，用恰当的目标为自己铺就了成功的道路。
今天我学到了

第十七种品格：成就
第七讲 碳和碳的氧化物
满分晋级
碳的氧化物的
性质和制取
生活中接触的碳
关于二氧化碳
的综合实验
漫画释义
化学小故事
五颜六色的金合金
黄金是延展性最好的金属。1克金可以拉成长达4000米的细丝。如果用300克黄金拉成细丝，可以从南京出发，沿着铁路线一直延伸到北京。一吨黄金拉成的细丝，可以从地球到月亮来回五次。
黄金也可以压成比纸还薄很多的金箔，厚度只有五十万分之一厘米。这样薄的金箔，看上去几乎是透明的，带点绿色或蓝色。薄到一定程度的黄金，既能隔热，又能透光，所以黄金薄膜可以用作太空人和消防队员面罩的隔热物质。在冬季利用黄金薄膜把太阳辐射中的热射线反射到室中，室内就温暖如春；夏季，在房屋的玻璃外，贴上一层黄金镀膜，可将太阳的绝大部分热射线反射出去，室内不会闷热。
虽然黄金有这么多优点，但是也有不少缺点。比方说，质地软、价格贵、色泽单调。如果黄金同其他金属结合起来，做成黄金合金，既能弥补不足，又使性能更加优良。现代的黄金合金已广泛应用于火箭、超音速飞机、核反应堆和宇宙航行等工业中。此外，用黄金合金制成的金币、金首饰也深得人们的喜爱。我们平时看到的22K、18K金首饰，都是含有不同分量的黄金合黄。
用黄金做成的合金，会变成金黄色、红色、玫瑰色、灰色、绿色，一直变到白色。绿色的金合金中含75%的金、16.6%的银和8.4%的镉。有一种金铜合金，称作红铜；一种金银合金叫红银。这两种合金用盐溶液处理后，就出现紫色或者浅蓝黑色。
在地壳里金的含量不算少，据估计，大约占地壳的一百亿分之五，但是都很分散，真是“遍地有黄金”！另外，太阳周围灼热的蒸气里有金；陨石里也有金；天上还真有“长满金子”的星星；海洋中金的含量十分丰富，是个“大金库”
知识互联网
课堂思维碰撞
知识点一
碳单质
思路导航
我们知道不同的元素可以组成不同的物质，那么，同种元素可以组成不同的物质吗？
铅笔芯的主要成分是石墨、璀璨夺目的钻石是用金刚石制作的，它们都是由碳元素组成的碳单质，但是由于内部原子排列方式不同，因此它们的物理性质存在着很大差异。
内容一：碳单质介绍
1.金刚石
图7-2 金刚石的用途
用途：刻划玻璃，切割大理石，做钻头和钻石等。
2.石墨
图7-3 石墨及其用途

性质：石墨是一种深灰色、有金属光泽，不透明细磷片状固体，较软，在纸上划过可留下痕迹，耐高温、导电。
用途：可做润滑剂、铅笔芯、电极等。
生活中用的木炭主要是由石墨的微小晶体和少量杂质构成的，具有疏松多孔的结构。焦炭、活性炭、炭黑等的构成和结构与木炭类似。
（1）木炭：木炭是木材或木质原料经过不完全燃烧，或者在隔绝空气的条件下热解，所残留的深褐色或黑色多孔固体燃料。木炭的结构疏松多孔，具有吸附能力，利用这种性质可以吸附气体或溶液中的色素。可用做冰箱的除味剂。
（2）活性炭：活性炭是一种很细小的炭粒，具有疏松多孔的结构，
注意：
木炭和活性炭的吸附性是物理性质；木炭和活性炭脱色是物理变化。
有很大的表面积，具有丰富的微孔，具有
很强的吸附能力，由于炭粒的表面积很
大，所以能与气体（杂质）充分接触。这
些气体（杂质）被微孔吸附，起净化作用。活性炭的吸附能力比木炭更强，可用在防毒面具里吸附毒气。
图7-4 防毒面具
（3）焦炭：烟煤在隔绝空气的条件下，加热到950-1050℃，经过干燥、热解、熔融、粘结、固化、收缩等阶段最终制成焦炭，常用来冶炼金属。
（4）炭黑：轻、松而极细的黑色粉末，是有机物（天然气、重油、燃料油等）在空气不足的条件下经不完全燃烧或受热分解而得的产物。可作黑色染料，用于制造中国墨、油墨、油漆等，也用于做橡胶的补强剂。
3. C60分子

图7-5 C60及其用途
结构：一种由60个碳原子构成的分子，形似足球称为足球烯，也称为富勒烯。
用途：C60有润滑性，可以制为超级润滑剂。金属掺杂的C60有超导性，是有发展前途的超
导材料。C60还可用于在半导体、催化剂、蓄电池材料和药物等许多领域.
内容二：碳的化学性质
1.稳定性：单质碳常温下性质稳定，不易和其他物质发生反应。但
随着温度的升高，活动性会大大增强。如由墨书写的字
画，虽年久日长，但仍不变色；木质电线杆，埋入地下
的部分要先将外层烧焦等。
图7-6 古画经久不变色
2.可燃性：单质碳可以在氧气里燃烧，放出热量。
文字表达式为: 充分燃烧: 碳 + 氧气二氧化碳
不充分燃烧: 碳 + 氧气一氧化碳
化学方程式为：充分燃烧： C ＋ O2CO2
不充分燃烧：2C ＋ O22CO
基础达标
【例1】下列物质的用途，是利用其化学性质的是（ ）
A. 活性炭除去冰箱内的异味 B. 金刚石刻划玻璃
C. 石墨用作润滑剂 D. 木材用于燃烧供暖
【答案】D
【例2】近年来科学家们发现，除金刚石和石墨外，还有一些新的以单质形式存在的碳。其中
发现较早并在研究中取得重要进展的是C60，下面有关C60的说法不正确的是（ ）
A. 它的一个分子里含有60个碳原子 B. 它是一种新型的化合物
C. 它的形状类似足球 D. 它是一种单质
【答案】B
【例3】齐白石最大尺幅黑白作品《松柏高立图•篆书四言联》，于2011年5月22日以4.255
亿人民币拍出，其画用墨汁的主要成分为炭黑，它能使很长时间不褪色．这是因为
墨汁中的炭黑具有（ ）
A. 可燃性 B. 还原性 C. 稳定性 D. 吸附性
【答案】C
冲击优秀
【例4】中华炭雕（主要成分是木炭）是一种集观赏与空气净化于一体的工艺品，关于它的说
法错误的是（ ）
A. 炭雕摆设要远离火种
B. 炭雕艺术品可以长久保存
C. 炭雕是轻质透明的固体
D. 炭雕能吸附室内有害气体
【答案】C
【例5】下图是金刚石、C60和石墨的结构示意图．下列说法不正确的是 （ ）
A. 这三种物质都是碳单质
B. 常温下，它们的化学性质都比较稳定
C. 这三种物质的碳原子的排列方式相同
D. 这三种物质完全燃烧的产物都是二氧化碳
【答案】C
【例6】（1）纯净的金刚石是无色透明、_________形状的固体．它是天然存在的最_________
的物质，可用来裁玻璃．
（2）电车与电缆接触的部分称作“电刷”，制作“电刷”的物质是一种碳的单质，这种碳
单质是_____________（填名称）．该物质应该具备的性质是_________（填序号）．
①硬度大 ②导热性 ③导电性
（3）活性炭具有______________的结构，具有___________能力，制糖工业常用来脱
色制白糖．
（4）古代一些书法家、画家用墨（用炭黑等制成）书写或绘制的字画能够保存很长
时间不变色，这是由于__________________
【答案】(1) 正八面体 硬 (2) 石墨 ③ (3) 疏松多孔 吸附
(4) 在常温下，碳的化学性质稳定
知识点二
碳的氧化物
思路导航
内容一：一氧化碳
我们对一氧化碳并不陌生，在没有接触化学之前我们就知道‘煤气中毒’，那么导致中毒的气体就是一氧化碳。
内容二：二氧化碳
1.物理性质：常温常压下，CO2是一种无色无味的气体，密度比空气大，能溶于水。固体二氧
化碳俗称“干冰”。
看下面两个实验：
图7-8 向纸筒里倒入二氧化碳
图7-9 向装有二氧化碳的塑料瓶中倒水
水
二氧化碳
操作过程：用装满CO2气体的集气瓶向纸筒中倾倒二氧化碳气体，虽然我们看不到气体向纸筒中流向的过程，但是一段时间之后，发现倾倒CO2气体的纸筒向下倾斜，说明CO2气体的密度大于空气。
操作过程：向充满二氧化碳的的矿泉水瓶中注入一定量的水，然后再将瓶盖盖上，晃动一下，发现瓶子瘪了。由此说明，二氧化碳能溶于水。在通常状况下，1体积的水约能溶
解1体积的二氧化碳，增大压强还会溶解的更多。指成汽水等碳酸型饮料就是利用了二氧化碳的这一性质。
2.化学性质
（1）CO2本身不能燃烧，在一般反应中也不支持燃烧
小实验：验证CO2不燃烧也不支持燃烧
图7-10 向烧杯中倒入二氧化碳
观察到下面的蜡烛先熄灭，因为CO2气体既不燃烧也不支持燃烧，而且密度比空气大.当CO2气体进入烧杯中时将首先占领下面的空间，自下而上依次“淹没”两支蜡烛。这个实验得到的结论是：CO2既不燃烧也不支持燃烧而且密度比空气大，所以我们可以用二氧化碳来灭火！
图7-11 进入菜窖前先进行灯火实验
（2）CO2不支持呼吸
由于CO2不支持呼吸，所以在进入可能含有高浓度CO2气体的环境（如山谷、山洞、菜窖）中之前，应该做“灯火实验”，确认环境中的氧气含量可以支持蜡烛的燃烧之后才可以进入，以免发生事故。
（3）二氧化碳可以和水反应
小实验：是什么使紫色的石蕊试液变了？
图7-12 紫色小花变成红色的原因
物质介绍：①石蕊，初中化学接触的两种指示剂之一，呈紫色，遇到酸性物质会变成红色
②醋酸，初中常见的酸之一，是食醋的主要成分。
实验用品介绍：喷壶、一个浸泡过紫色石蕊试液的干燥小花（以后简称紫色小花），一瓶集满CO2的集气瓶。
操作过程及实验现象：
①向紫色小花上喷洒一些醋酸，发现小花变红了。
②向紫色小花上喷洒一些水，发现小花还是紫色的。
③将紫色小花直接放入盛有CO2气体的集气瓶中，发现小花还是紫色的。
④将喷过水的紫色小花放入盛有CO2气体的集气瓶中，发现小花变红了。
实验结论：CO2和水发生反应生成了酸性物质碳酸使紫色石蕊试液变红。
文字表达式： 二氧化碳 + 水 → 碳酸
化学方程式： CO2 ＋ H2O ＝ H2CO3
碳酸很不稳定，容易分解成水和二氧化碳：H2CO3 ＝ CO2↑ ＋ H2O
（4）二氧化碳和澄清石灰水的反应
小实验：向澄清的石灰水中吹入二氧化碳
图7-13 向澄清的石灰水中吹入二氧化碳
物质介绍：澄清石灰水，将生石灰或熟石灰放入水中得到的混合物，静置一段时间，取其上
层的澄清部分就是澄清石灰水，主要成分为氢氧化钙【Ca(OH)2】
操作过程及现象：向澄清石灰水中吹入CO2或者直接通入纯净的CO2也可以，发现溶液从澄清透明变得浑浊，说明这个反应中有白色固体生成，这个固体就是碳酸钙（CaCO3）。
文字表达式：二氧化碳 ＋ 氢氧化钙 → 碳酸钙 ＋ 水
化学方程式：CO2 ＋ Ca(OH)2 ＝ CaCO3↓＋ H2O
注：这个反应很重要，通常用于检验二氧化碳气体。
基础达标
【例7】如发现室内煤气泄漏，有人轻度中毒时，应首先做的是（ ）
A. 点燃一支烟好好冷静一下 B. 立即打开换气扇开关
C. 立即关闭煤气阀门，打开门窗 D. 拨打急救电话120
【答案】C
【例8】下图所示实验中，紫色小花变红的是（ ）
A. ①③ B. ②③ C. ③④ D. ①④
【答案】D
冲击优秀
【例9】下列有关二氧化碳的说法正确的是（ ）
A. 二氧化碳气体通入紫色石蕊试液中，溶液变蓝
B. 将燃着的木条伸入集气瓶，火焰立即熄灭，证明瓶内原有气体就是二氧化碳
C. 二氧化碳能溶于水因此可以用于灭火
D. 干冰用于人工降雨
【答案】D
【例10】不能用来鉴别CO和CO2两种气体的方法是（ ）
A. 通入澄清的石灰水 B. 观察颜色
C. 通入紫色石蕊试液 D. 点燃
【答案】B
【例11】两份质量相等的碳，一份与足量氧气完全反应生成二氧化碳，另一份与氧气反应全
部生成一氧化碳．则前者与后者消耗氧气的质量比为（ ）
A．3：4 B．3：8 C．2：1 D．1：2
【答案】C
【例12】写出以下化学反应方程式.

②__________________________________

④__________________________________

⑤__________________________________
【答案】② 2C+O22CO ④ 2CO+O22CO2 ⑤CO2+Ca(OH)2＝CaCO3↓+H2O
知识点三
二氧化碳的制取
思路导航
还记得在前面我们学习了实验室用过氧化氢溶液（液体）在二氧化锰（固体）作催化剂
的条件下，分解产生水和氧气。这个反应是固体和液体混合在常温下就能进行。实验室制取二氧化碳选择稀盐酸和块状大理石，也是固体和液体混合在常温下制取气体，所以我们可以选择同一套发生装置。
实验室制取二氧化碳的化学方程式为：CaCO3＋2HCl ＝CaCl2＋H2CO3 H2CO3=CO2↑+H2O
由于碳酸不稳定，容易分解因此最终的化学方程式：CaCO3＋2HCl ＝ CaCl2＋H2O＋CO2↑
图7-14 实验室制取二氧化碳的简易装置
检查装置的气密性：用弹簧夹夹住橡胶管，向长颈漏斗中加水，当长颈漏斗内有一段稳定的水柱，证明装置的气密性良好（其他方法合理即可）
注意：
1. 长颈漏斗的下端管口必须插入到液面以下，否则生成的气体会从长颈
漏斗口逸出；
2. 导管伸入容器内无需太长，有利于气体导出；更不能插入到液面以
下，若伸入到液面以下，气体就无法从导管口排出。
3. 检验二氧化碳是否集满：将燃烧着的小木条放在集气瓶口，如果小木
条熄灭，则证明二氧化碳已集满。
基础达标
【例13】实验室制取二氧化碳一般有五个步骤：①检验装置气密性 ②按要求装配好仪器 ③向
长颈漏斗中注入稀盐酸 ④收集气体 ⑤向广口瓶中放入几小块大理石，其中正确的顺
序是（ ）
A. ①②③④⑤ B. ②①⑤③④ C. ②①③④⑤ D. ③④⑤②①
【答案】B
【例14】下列各图分别是二氧化碳的实验室制备、收集、性质的化学实验，其中错误的是（ ）

【答案】A
冲击优秀
【例15】实验室开放日，某化学兴趣小组的同学在老师的指导下，设计了如下实验装置进行
气体制取和性质的探究，请回答有关问题：

A B C D E F
（1）请写出图中标有字母的仪器名称：a b
（2）实验室用氯酸钾和二氧化锰混合制取氧气时，应选用的发生装置是 （填写
装置的字母代号，下同），请写出该反应的化学方程式： ，其中
二氧化锰起 作用。
（3）实验室制取二氧化碳气体时，应选择的发生装置和收集装置是 。请写出用澄
清石灰水检验二氧化碳时发生反应的化学方程式： 。
（4）如图F所示，向烧杯中倾倒二氧化碳，下层蜡烛先熄灭，上层蜡烛后熄灭，说明二氧化
碳具有的性质是 、 且密度比空气的大，因
此，二氧化碳可用于 。
【答案】（1）铁架台；酒精灯；（2）B；2KClO32KCl+3O2↑；催化；
（3）AC；CO2+Ca(OH)2 ＝ CaCO3↓+H2O ；
（4）不能燃烧；不能支持燃烧；灭火
满分冲刺
【冲1】将盛有二氧化碳的试管倒插入盛有澄清石灰水的烧杯中，能看到的现象是：
____________________________________、_______________________________;
反应的化学方程式________________________________________________
【答案】液体进入试管中、试管中的石灰水变浑浊;Ca(OH)2+CO2＝CaCO3↓+H2O
【冲2】小张用足量的盐酸、石灰石反应，并尝试直接利用右图所示装置制取和收集一瓶CO2(二
氧化碳的进入速率远大于二氧化碳的溶解速率)。你认为小张（ ）
A. 不可能收集到一瓶CO2，因为CO2可溶于水
B. 选择B、C两种装置，导管b接导管d可收集到一瓶CO2
C. 选择B、C两种装置，导管c接导管d可收集到一瓶CO2
D. 选择A、B两种装置，导管a接导管。可收集到一瓶CO2
【答案】C
【冲3】(选讲)实验室制取O2或CO2气体的发生装置如图1，请回答下列问题：
（1）写出仪器A的名称 。
（2）在制取气体的实验中，对该装置进行气密性检验的方法是
_______________ 。
（3）写出用此装置制取O2的化学方程式 ，为
了制得较纯净的O2最好选用 法收集。
（4）要制取较多CO2，应对图中仪器进行怎样改进
。制取CO2时，某同学在装置中添加了多孔隔板（图
2），实验时，可将固体药品放在 （填“a”或“b”）处，图
2与图1相比有什么优点 。证明二氧化碳气
体已经集满的方法是 。
（5）C+O2CO2 是我们最熟悉的反应，生成物也只有CO2，为
什么在实验室我们不利用碳的燃烧来制取CO2，其主要原因
是 。（答出1条）
【答案】⑴ 长颈漏斗
⑵ 关闭止水夹，从仪器A处注入适量的水形成液封后，若看到仪器A内液面不下降，
则表明装置气密性良好。
⑶ 2H2O22H2O +O2↑ 排水
⑷ 将试管换成锥形瓶或广口瓶； a ； 可控制反应随时开始或停止； 将燃着的木条放在集气瓶口，火柴熄灭，说明已满
⑸ 反应物中有气体参加，很难收集到纯净的CO2气体；或燃烧的条件下，很难将其
控制在一个密闭的环境中进行，因而无法收集等（其他合理答案均可）
课后创新培养
复习巩固
【演练1】下列碳单质的用途中，主要不是利用物理性质的是（ ）
A. 用金刚石切割玻璃 B. 用石墨做干电池的电极
C. 用碳素墨水签署重要文件 D. 用活性炭吸附毒气
【答案】C
【演练2】下列有关碳及其氧化物的说法错误的是（ ）
A. CO与CO2可用澄清石灰水区分
B. CO具有可燃性， 可以用做燃料
C. CO2的过多排放可导致酸雨的产生
D. 金刚石和石墨物理性质不同的原因是碳原子排列方式不同
【答案】C
【演练3】澄清的石灰水在空气中会形成一层白膜，这一现象与空气的成分有关的是（ ）
A. 氧气 B. 二氧化碳 C. 氮气 D. 水
【答案】B
【演练4】检验是否集满CO2的方法正确的是（ ）
A. 加入澄清石灰水看是否变浑浊
B. 将燃着的木条放入集气瓶中看是否熄灭
C. 加入紫色石蕊试液看是否变红
D. 将燃着的木条放在瓶口看是否熄灭
【答案】D
【演练5】可用同一化学原理解释的现象是（ ）
①久置的石灰水，液面上出现一层硬壳状薄膜
②向澄清石灰水中，通过吸管不断吹入人体呼出的气体，石灰水变浑浊
③为了使石灰浆刷过的墙壁快点晾干，在室内生起一盆炭火，开始时墙壁潮湿
④向紫色石蕊试液中通入CO2气体，试液变红．
A. ①②③ B. ①②④ C. ①③④ D. ②③④
【答案】A
【演练6】根据如图所示的实验装置，回答下列问题．
（1）装置E中仪器a的名称是__________________
（2）如果选用装置A、E连接好后制取氧气，向试管中装入药品前，应先进行的操作
是____________加热时发生反应的化学方程式为__________________________
（3）收集氧气和二氧化碳都可选用装置D，原因是 _______________________________
（4）B、C都可以作制取二氧化碳的发生装置，制取二氧化碳时，发生反应的化学方
程式为_______________ ；装置B与C相比，装置C的优点是 _________________
【答案】(1) 集气瓶 (2) 检验装置的气密性 2KMnO4 △ K2MnO4+MnO2+O2↑
(3) 密度比空气大
(4) CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑ 可随时添稀盐酸（或可以随时添加液体）
史蒂芬与他的导演梦
史蒂芬·史匹柏在36岁时就成为世界上最成功的制片人，电影史上十大卖座的影片中，他个人囊括四部。他是怎么能在这样年轻的年纪里就有此等作为？他的故事实在耐人寻味。
史匹柏在十二三岁时就知道，有一天他要成为电影导演。在他17岁那年的一天下午，当他参观环球制片厂后，他的一生改变了。那可不是一次不了了之的参观活动，在他得窥全貌之后，当场他就决定要怎么做。他先偷偷摸摸地观看了一场实际电影的拍摄，再与剪辑部的经理长谈了一个小时，然后结束了参观。
对于许多人而言，故事就到此为止，但史匹柏可不一样，他有个性，他知道他要干什么。从那次参观中，他知道得改变做法。
于是，第二天，他穿了套西装，提起他老爸的公文包，里头塞了一块三明治，再次来到摄影现场，装出他是那里的工作人员。当天他故意地避开了大门守卫，找到一辆废弃的手拖车，用一块塑胶字母，在车门上拼成“史蒂芬•史匹柏”、“导演”等字。然后他利用整个夏天去认识各位导演、编剧、剪辑，终日流连于他梦寐以求的世界里。从与别人的交谈中学习、观察并发展出越来越多关于电影制作的灵感来。
终于在20岁那年，他成为正式的电影工作者。他在环球制片厂放映了一部他拍得不错的片子，因而签订了一纸7年的合同，导演一部电视连续剧。他的梦终于实现了。
史匹柏知道他所追求的目标，也知道应该怎样去做，他善于学习，用恰当的目标为自己铺就了成功的道路。
今天我学到了

第十七种品格：成就