知识梳理 1.三种碳单质的物理性质及用途 名称 金刚石 石墨 C60 外观 无色透明、正八面体状固体 深灰色、不透明、细鳞片状的固体 C60分子形似足球，有金属光泽的固体 导电性 几乎不导电 良好 几乎不导电 硬度 天然存在的最硬物质 天然存在的最软的物质之 质脆 导热性 很差 良好 很差 用途 玻璃刀、钻探机上的钻头、装饰品等 电极、高温润滑剂、制铅笔芯等 制作新器件、制备新材料、超导体等 2.碳的其他单质 木炭和活性炭都具有___________，木炭可以吸附有颜色的大的粒子，也可以吸附有臭味的气体。活性炭比木炭的吸附性更强，所以一般使用___________作为防毒面具里的滤毒剂。炭黑在常温时非常稳定，故用炭黑墨汁绘的画和书写的字久不变色。 3.CO2和CO物理性质 （1）通常状况下，二氧化碳和一氧化碳都是没有颜色、没有气味的气体。二氧化碳气体的密度比空气的大，能溶于水；一氧化碳气体的密度比空气的小，难溶于水。 （2）一定条件下CO2存在下列变化： 升华是指固态物质不经过液态直接变为气态的现象。干冰升华是物质状态间的变化，并没有生成新物质，属于物理变化。干冰升华时要吸收大量的热，可作制冷剂。 4.碳单质、CO、CO2的化学性质 化学性质 用途 C 1.稳定性（常温下） 2.可燃性 燃料 CO 1.可燃性 2CO+O2 2CO2 2.毒性 燃料 CO2 1.不燃烧，也不支持燃烧，不供给呼吸 2.与水反应 CO2+H2O====H2CO3 3.与石灰水反应 CO2+Ca（OH）2====CaCO3↓+H2O 制作碳酸饮料、作温室气体肥料、灭火、干冰作制冷剂等 5.二氧化碳的实验室制法 （1）实验室制取气体的思路和方法： 首先要研究气体实验室制取的化学反应原理，即选择合适的反应物和反应条件（如常温、加热、加催化剂等），还要选择合适的实验装置，并需研究如何验证制得的气体就是所要制的气体。 （2）实验室制取二氧化碳的反应原理为：_________________________________________。 （3）常用的实验室制取CO2的装置如图： 图5-4 （4）CO2的收集： CO2密度比空气大、能溶于水且与水 反应生成碳酸，一般只用向上排空气法收集CO2气体。收集气体时，导气管应伸到集气瓶底部以排尽集气瓶中空气，使收集到的气体纯度较高。 （5）CO2气体的验证： ①检验方法：将生成的无色、无味的气体通入到澄清的石灰水中，若澄清的石灰水变浑浊，则该气体为CO2。反应的化学方程式为：CO2+Ca（OH）2====CaCO3↓+H2O。 ②验满的方法：将一根燃着的木条放在集气瓶口（不要伸入瓶内），如果木条立即熄灭，则CO2气体已集满。 （6）实验室制取二氧化碳的操作步骤： 一般步骤为：①按要求连接好仪器 ②检查装置的气密性 ③向反应器中装入大理石 ④向长颈漏斗中注入稀盐酸 ⑤收集气体 ⑥验满 6.二氧化碳的循环以及对生活和环境的影响 （1）二氧化碳的生成和消耗：人和动植物的呼吸、化石燃料的燃烧都产生二氧化碳。而自然界消耗二氧化碳主要依靠绿色植物的____________以及水和矿物质对二氧化碳的溶解。 （2）大气中二氧化碳增多的原因及危害：人口增多、大量使用化石燃料、大量森林遭到破坏、导致大气中二氧化碳含量不断上升，引起了____________。 （3）控制温室效应的措施：减少化石燃料的使用；开发新能源或清洁能源；大力植树造林，严禁乱砍滥伐等。 疑难突破 1.利用图5-5中间的集气瓶能收集到什么样的气体？ 剖析：首先可以肯定这里使用的是排空气法收集这种气体。既然这种气体从上面进来，只能让瓶中原来的空气从下面出去。密度怎样的气体进来之后不会向下运动，而会向下挤压空气，让空气从下面排出呢？只能是密度比空气小的气体。 图5-5 2.在某些题目中会出现：刚刚制出的二氧化碳气体用导气管通入到澄清的石灰水中，未观察到浑浊现象。请思考其原因可能有哪些？ 剖析：原因从这样几个方面去考虑： （1）制出的二氧化碳气体是否有问题； （2）澄清的石灰水是否有问题； （3）制取二氧化碳所选装置是否有问题，装置是否漏气； （4）酸的浓度是否过大。 问题探究 问题 将CO2气体通入紫色石蕊试液，紫色石蕊试液会变成红色。设计实验探究是什么使紫色石蕊试液变红的？ 探究：实验一：向干燥的紫色石蕊试纸上面洒水， 实验二：将干燥的紫色石蕊试纸放入盛有CO2气体的集气瓶。 实验三：先向干燥的紫色石蕊试纸上面洒水，然后再将湿润的紫色石蕊试纸放入盛有CO2气体的集气瓶。 现象：实验一、实验二中的紫色石蕊试纸未变红，实验三中的紫色石蕊试纸变红了，说明紫色石蕊试液变红是CO2气体和水共同作用的结果，实质上是： CO2+H2O====H2CO3 是H2CO3使紫色石蕊试液变红的。
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