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初中化学 · 九年级上册 · 第六单元

碳和碳的氧化物

铅笔芯、钻石、木炭、煤气——它们都含碳,却天差地别。这一章讲碳家族。

小提示:化学不靠背,靠动手。下面的互动都能自己点、自己看。

📌 一、碳的单质 基础

金刚石(最硬、作切割刀具)、石墨(软滑、能导电、作电极)、C60(形似足球)都是碳的单质。它们物理性质差异很大,是因为碳原子排列方式不同。活性炭有强吸附性(用于防毒面具、净水)。

金刚石 → 正四面体网状结构(最硬) 石墨 → 层状结构(软、导电) C60 → 足球状分子

⚠️ 易错:金刚石和石墨都是由碳元素组成的单质,但物理性质差别巨大,根子在"排列方式"不同,不是元素不同。

📌 二、碳的化学性质 核心

常温下碳的化学性质稳定(古代字画久不褪色)。可燃性:充分燃烧生成二氧化碳,不充分燃烧生成一氧化碳。还原性:碳能冶炼金属(如还原氧化铜)。

C + O2 → CO2(充分燃烧) 2C + O2 → 2CO(不充分) C + 2CuO → 2Cu + CO2↑(高温,还原)

⚠️ 易错:碳的可燃性"充分/不充分"产物不同,写方程式一定要看氧气是否充足。

📌 三、二氧化碳的制取与性质 核心

实验室用大理石(或石灰石)和稀盐酸反应制取二氧化碳,因二氧化碳能溶于水、密度比空气大,用向上排空气法收集。性质:不燃烧也不支持燃烧;与水反应生成碳酸使石蕊变红;与澄清石灰水生成碳酸钙沉淀(石灰水变浑浊)。

CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + H2O + CO2↑ CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3↓ + H2O(石灰水变浑浊)

⚠️ 易错:检验二氧化碳用澄清石灰水(变浑浊),不是用燃着的木条;验满才用燃着木条放瓶口。

📌 四、一氧化碳 拓展

一氧化碳可燃(火焰呈蓝色);有毒,它与血红蛋白结合造成缺氧(煤气中毒);还具有还原性,可还原氧化铜。

2CO + O2 → 2CO2(蓝色火焰) CO + CuO → Cu + CO2(加热,还原)

⚠️ 易错:二氧化碳无毒可用于灭火,但一氧化碳有毒!两者性质差别很大,别混淆。

互动①:碳单质结构(点选查看原子的不同排列)
点选上方按钮,查看不同碳单质的原子排列与性质。
互动②:二氧化碳的实验室制取(点"制取"播放气泡)
点"制取"开始反应:石灰石 + 稀盐酸 → 二氧化碳,用向上排空气法收集。
互动③:CO2 与 CO 性质判断(点选"对"或"错"验证)
二氧化碳能溶于水
二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊
一氧化碳(CO)无毒
二氧化碳不燃烧也不支持燃烧,可用于灭火
干冰是二氧化碳的固态
逐条判断,点"对/错"后会显示是否正确。

✏️ 分层练习(8 题)

1. 金刚石和石墨物理性质差异很大的原因是碳原子___不同。

2. 防毒面具的滤毒罐利用了活性炭的___性。

3. 古代字画经久不褪色,说明常温下碳的化学性质___。

4. 实验室制取二氧化碳常用的药品是石灰石和___。

5. 检验二氧化碳通常用___(填试剂)。

6. 二氧化碳通入紫色石蕊溶液,溶液变___色。

7. 干冰是二氧化碳的___态。

8. 煤气中毒是因为一氧化碳与血液中的___结合,造成缺氧。

📚 本章小结