二、金刚石、石墨、C60是由碳元素组成的三种不同的单质。
所以，在一定条件下，将石墨转化为金刚石的变化是化学变化。
三、金刚石、石墨的物理性质和用途
⏹金刚石是天然存在的最硬的物质。
⏹无定形碳：由石墨的微小晶体和少量杂质构成，没有固定形状。
常见的无定形碳：木炭、活性炭、焦炭、炭黑。
⏹木炭、活性炭具有吸附性（物理性质）。活性炭的吸附性更强。
四、C60分子是一种由60个碳原子构成的分子，它形似足球，这种足球结构的碳分子很稳定。
五、金刚石、石墨、C60性质不同的原因：碳原子的排列方式不同。
六、碳的化学性质
⏹单质碳的物理性质各异，而各种单质碳的化学性质却完全相同
⏹在常温下，碳的化学性质不活泼。
⏹碳具有可燃性：C+O2CO2（充分燃烧）2C+O22CO（不充分燃烧）
碳在氧气中燃烧的现象：燃烧剧烈，发出白光；放热；生成能使澄清石灰水变浑浊的气体。
⏹碳具有还原性：
C+2CuO2Cu+CO2↑
2Fe2O3+3C4Fe+3CO2↑
单质碳的还原性可用于冶金工业。
七、还原反应：含氧化合物里的氧被夺去的反应，叫做还原反应。
木炭是使氧化铜还原为铜的物质，具有还原性。木炭在反应C+2CuO2Cu+CO2↑中作还原剂。
二氧化碳制取的研究
一、实验室制取二氧化碳
⏹原料：大理石或石灰石、稀盐酸。
◆不用稀硫酸代替稀盐酸的原因：稀硫酸与大理石反应生成微溶于水的硫酸钙，阻碍反应的继续进行。
◆不用浓盐酸代替稀盐酸的原因：浓盐酸易挥发，使生成的二氧化碳中混有氯化氢气体而不纯。
◆不用纯碳酸钙或碳酸钠等代替大理石、石灰石的原因：它们与稀盐酸反应速率太快，不容易控制和收集，且成本较高。
⏹反应原理：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
⏹发生装置：同分解过氧化氢溶液制取氧气的发生装置（原因：固体和液体混合，在常温下反应生成气体）
⏹收集装置：向上排空气法收集气体的装置（原因：二氧化碳能溶于水，且密度比空气密度大）
⏹检查装置的气密性：用长颈漏斗插入液面内的气体发生装置，紧闭导气管出口，从漏斗中加水。如果液面稳定后水面下降，则表明漏气；若水面不下降，则表明不漏气。
⏹验满：把燃着的木条放在集气瓶口（不要伸入瓶内），如果火焰熄灭，证明二氧化碳已经收集满了。
⏹检验：把气体通入澄清的石灰水中，如果澄清的石灰水变浑浊，就证明收集的气体是二氧化碳。
⏹净化：如果制取的二氧化碳中混有少量氯化氢气体和水蒸气时，可先将气体通过盛有碳酸氢钠溶液的洗气瓶（除去氯化氢），再通过盛有浓硫酸的洗气瓶（除去水蒸气并进行干燥）。
⏹注意事项见第二单元。
二、二氧化碳和氧化钙的工业制法：CaCO3CaO+CO2↑
第三节一氧化碳和二氧化碳
一、二氧化碳的物理性质及对应的探究实验：
⏹无色无味，常温常压下为气体。
⏹一般情况下，二氧化碳的密度比空气的密度大。
【实验操作】如右图（1），将CO2气体慢慢倒入杯中。
【实验现象】蜡烛自下而上依次熄灭。
【实验分析】二氧化碳气体沿烧杯内壁流下，先聚集在底部，
然后逐渐上升，把杯内的空气自下而上排出。
【实验结论】①一般情况下，二氧化碳既不能燃烧，也不能支持燃烧；
②一般情况下，二氧化碳的密度比空气的密度大。
⏹二氧化碳能溶于水。
【实验操作】如右上图（2）向一个收集满二氧化碳气体的质地较软的塑料瓶中加入约1/3体积的水，立即旋紧瓶盖，振荡。
【实验现象】瓶体变瘪。
【实验分析】二氧化碳溶于水时，使瓶内的气体体积减小，因而压强减小，外界大气压把瓶子压瘪了。
【实验结论】二氧化碳能溶于水。
二、二氧化碳的化学性质
⏹一般情况下，二氧化碳既不能燃烧，也不能支持燃烧。
⏹二氧化碳不能供给呼吸。（注意：二氧化碳没有毒性）
⏹二氧化碳能与水反应生成碳酸。
CO2+H2O=H2CO3和H2CO3=H2O+CO2↑
⏹二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊：CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
⏹二氧化碳能与灼热的碳反应生成一氧化碳：CO2+C2CO
该反应是吸热反应。该反应既是化合反应，又是氧化还原反应（CO2是氧化剂，C是还原剂）。
该反应是二氧化碳变为一氧化碳的一种方法。
三、二氧化碳的用途
⏹灭火（既利用了二氧化碳的物理性质，又利用了二氧化碳的化学性质）
原因：①二氧化碳的密度比空气大；②一般情况下，二氧化碳既不能燃烧，也不能支持燃烧。
灭火器原理：Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
⏹干冰（固体二氧化碳）：干冰升华吸收大量的热，因此干冰可用于人工降雨、制冷剂。
⏹光合作用：作气体肥料，可以提高农作物的产量。
四、二氧化碳对环境的影响：造成温室效应
【能导致温室效应的气体】二氧化碳、臭氧（O3）、甲烷（CH4）、氟氯代烷等。
五、一氧化碳的物理性质：无色、无味的气体，难溶于水，密度比空气略小。
一氧化碳只能用排水法收集，不能用向下排空气法收集。
六、一氧化碳的化学性质
⏹一氧化碳具有可燃性：2CO+O22CO2
【燃烧的现象】①发出蓝色火焰；②放热；③生成能使澄清石灰水变浑浊的气体。
煤炉从上至下，常发生的三个反应：2CO+O22CO2、CO2+C2CO、C+O2CO2
⏹一氧化碳具有毒性。
原因：一氧化碳极易与血液中的血红蛋白结合，造成生物体内缺氧，严重时会危及生命。
正常的血液呈深红色，当通入一氧化碳后，血液由深红色变成浅红色。
⏹一氧化碳具有还原性。
七、一氧化碳的用途：
⏹可燃性：作气体燃料（2CO+O22CO2）。
⏹还原性：冶炼金属（3CO+Fe2O32Fe+3CO2、CO+CuOCu+CO2）。
⏹碳。
⏹一氧化碳还原氧化铁
【实验装置和实验操作】与上面的实验类似（⑥下的酒精灯要换成酒精喷灯）
【实现现象】红色粉末逐渐变黑，生成的气体使澄清的石灰水变浑浊。
【化学方程式】3CO+Fe2O32Fe+3CO2
【注意事项】铁块是银白色的，但铁粉是黑色的。
⏹水煤气（一氧化碳和氢气的混合气体）：C+H2OCO+H2
⏹在我们学过的还原剂还原金属氧化物的反应中，只有两个反应的条件是“加热”，其他的都是“高温”：
H2+CuOCu+H2O 和 CO+CuOCu+CO2
八、三大还原剂：H2、C、CO——共同性质：可燃性、还原性。
九、三大可燃性气体及燃烧时的火焰颜色：H2（淡蓝色）、CO（蓝色）、CH4（明亮的蓝）
一十、当碳与氧化剂不充分反应时，会生成一氧化碳。
第7单元燃料及其利用
燃烧和灭火
一、燃烧
⏹定义：通常的燃烧是指可燃物跟氧气发生的一种发光、放热的剧烈的氧化反应。
⏹探究燃烧的条件：
【实验操作】a.如右图（1），在500mL的烧杯中注入400mL热水，并放入用硬纸圈圈住的一小块白磷。在烧杯上盖一片薄铜片，铜片上一端放一小堆干燥的红磷，另一端放一小块已用滤纸吸去表面上水的白磷，观察现象。
b.如右图（2），用导管对准上述烧杯中的白磷，通入少量氧气（或空气），观察现象。
【实验现象】a.铜片上的白磷燃烧，铜片上的红磷和水中的白磷没有燃烧。b.白磷在水下燃烧。
【实验分析】如右图（1）。
①与②对比，说明：物质是否发生燃烧与可燃物燃烧所需要的温度有关。
①与③对比，说明：物质是否发生燃烧与是否与氧气（空气）接触有关。
③与图（2）对比，再次说明：燃烧必须有氧气（空气）。
【实验结论】燃烧的条件：可燃物、与氧气（或空气）接触、温度达到着火点
⏹燃烧的条件：①可燃物；②与氧气（或空气）接触；③温度达到着火点。
【注意事项】①着火点不是固定不变的。对固体燃料来说，着火点的高低跟表面积的大小、颗粒可惜的粗细、导热系数的大小等都有关系。
②并非所有的燃烧都需要氧气，如氢气在氯气中燃烧生成氯化氢。
③只有三个条件全部满足，燃烧才能发生。
⏹自燃：由缓慢氧化引起的自发燃烧。
二、灭火
⏹灭火的原理：①清除可燃物或使可燃物与其他物品隔离；②隔绝氧气（空气）；③降低可燃物的温度，使其降低到着火点以下。
⏹【注意事项】
①着火点是可燃物着火燃烧时所需的最低温度，是物质的一种性质，不随外界条件的变化而变化。
②在燃烧的三个条件中，只需破坏一个条件就可以使燃烧停止。
⏹灭火器
◆泡沫灭火器：干粉灭火器：
◆二氧化碳灭火器内盛装的是液态二氧化碳，使用时不会留下任何痕迹。
三、爆炸
⏹定义：可燃物在有限的空间内急剧地燃烧，就会在短时间内聚积大量的热，使气体的体积迅速膨胀而引起爆炸。
◆爆炸还包括物理爆炸，它们是物理变化。
◆除了可燃性气体能发生爆炸外，可燃性粉尘如面粉、煤粉等也能发生爆炸。
油库、面粉加工厂、纺织厂和煤矿的矿井内等地方必须做的安全措施：通风、严禁烟火。
一、三大化石燃料：煤、石油、天然气（均为混合物，并且均为不可再生能源）
⏹煤——“工业的粮食”
◆为了使煤得到综合利用，可以将煤干馏，（干馏是化学变化）
⏹石油——“工业的血液”
◆石油中主要含碳、氢元素。
◆利用石油中各成分的沸点不同，可以将石油分馏，使石油中各成分分离。（分馏是物理变化）
⏹天然气
◆天然气的主要成分是甲烷（沼气）。
◆甲烷是最简单的有机物、相对分子质量最小的有机物。
◆甲烷的物理性质：无色无味的气体，密度比空气小，极难溶于水。
◆甲烷的化学性质：可燃性。
◆甲烷燃烧的化学方程式：CH4+2O2CO2+2H2O（甲烷燃烧会产生明亮的蓝色火焰。）
⏹可燃冰：科学家们在海底发现了大量可燃冰，它是一种甲烷水合物，是甲烷与水在低温高压下形成的。
◆可燃冰的优点：能量高、热值大，是替代化石燃料的新能源。
◆可燃冰的缺点：如果在开采中甲烷气体大量泄漏于大气中，会造成更加严重的温室效应。
⏹使燃料充分燃烧的方法：
①加大空气的量；②增大燃料与空气的接触面积。
实例：将块状的煤加工粉碎成煤粉，或者制成蜂窝煤等。
一、使用和开发新的燃料及能源
⏹乙醇
◆乙醇俗称酒精，化学式为C2H5OH。乙醇具有可燃性：C2H5OH+3O22CO2+3H2O
◆车用乙醇汽油：车用乙醇汽油是将变形燃料乙醇和汽油以一定的比例混合而形成的一种汽车燃料。
⏹其他新能源：太阳能、核能、风能、地热能和潮汐能等。
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