第6單元碳和碳的氧化物

第六單元碳和碳的氧化物一、碳的單質(zhì)1.常見的碳單質(zhì):(1)金剛石、石墨與C60的物理性質(zhì)和用途比較。類別特征金剛石(C)石墨(C)C60結(jié)構(gòu)模型

色態(tài)_____透明、_________形狀的固體深灰色、有_________而不透明的細(xì)鱗片狀固體分子形狀似_____硬度天然存在的_____的物質(zhì)_____的礦物之一質(zhì)脆無色正八面體金屬光澤足球最硬最軟類別特征金剛石(C)石墨(C)C60導(dǎo)電性幾乎不導(dǎo)電導(dǎo)電(優(yōu)良)幾乎不導(dǎo)電用途鉆探機(jī)鉆頭、刻刀、裝飾品潤滑劑、鉛筆芯、電極廣泛應(yīng)用于超導(dǎo)、催化、材料、醫(yī)學(xué)及生物等領(lǐng)域(2)幾種無定形碳。種類主要成分主要物理性質(zhì)木炭主要成分為碳單質(zhì),其結(jié)構(gòu)與石墨類似_____性活性炭_____性焦炭、炭黑吸附吸附【微思考】碳的單質(zhì)物理性質(zhì)差異較大的原因是什么?提示:碳單質(zhì)都由碳原子構(gòu)成,但由于碳原子的排列方式不同,物理性質(zhì)差異較大。2.單質(zhì)碳的化學(xué)性質(zhì):(1)穩(wěn)定性:由于碳原子最外層有4個(gè)電子,得失電子都較困難,常溫下碳的化學(xué)性質(zhì)不活潑。(2)可燃性：充分燃燒:反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________;不充分燃燒:反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________。C+O2CO22C+O22CO點(diǎn)燃====點(diǎn)燃====(3)還原性：a.與CuO反應(yīng)：澄清的石灰水變渾濁C+2CuOCO2↑+2Cu高溫====CO2+Ca（OH）2====CaCO3↓+H2O黑色粉末中有紅色固體生成【微點(diǎn)撥】實(shí)驗(yàn)完畢時(shí),應(yīng)先將導(dǎo)氣管從石灰水中取出,再撤掉酒精燈,防止石灰水倒流回試管,引起試管炸裂。b.與二氧化碳反應(yīng)?；瘜W(xué)方程式:___________。c.用途。此性質(zhì)常用于冶金工業(yè)。如焦炭能將氧化鐵還原為鐵,化學(xué)方程式為__________________________。

C+CO22CO高溫====高溫====3C+2Fe2O3

4Fe+3CO2↑二、二氧化碳的制取1.工業(yè)制法：高溫煅燒石灰石_________________。2.實(shí)驗(yàn)室制取:石灰石（或大理石）與稀鹽酸反應(yīng)(1)反應(yīng)原理。___________________________。CaCO3CO2↑+CaOCaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑高溫========(2)制取裝置。實(shí)驗(yàn)室常用的制取二氧化碳的裝置如圖甲、乙所示。向上排空氣法將燃著的木條放在集氣瓶口，若木條熄滅固液不加熱型伸入液面以下正放【微思考】能否用稀硫酸代替稀鹽酸制取二氧化碳?提示:不能。因?yàn)橄×蛩崤c碳酸鈣反應(yīng)生成微溶于水的硫酸鈣,會覆蓋在大理石(或石灰石)的表面,使反應(yīng)難以繼續(xù)進(jìn)行。三、二氧化碳的性質(zhì)與用途1.性質(zhì):(1)物理性質(zhì)。顏色氣味狀態(tài)密度溶解性_______________比空氣______溶于水無色無味氣體大能(2)化學(xué)性質(zhì)。化學(xué)性質(zhì)不支持燃燒與水反應(yīng)與澄清石灰水反應(yīng)實(shí)驗(yàn)

現(xiàn)象_____的蠟燭先熄滅,_____的蠟燭后熄滅紫色石蕊溶液變_____澄清的石灰水變_____下面上面紅色渾濁結(jié)論或化學(xué)方程式_________________________________________________________________________________不能燃燒,也不支持燃燒;密度比空氣大CO2+H2O====H2CO3Ca(OH)2+CO2====CaCO3↓+H2O2.對生活和環(huán)境的影響:(1)用途。人工降雨滅火(2)對環(huán)境的影響——溫室效應(yīng)。①成因:大氣中_________的含量增多,使全球變暖。②危害:導(dǎo)致兩極的冰川融化,使海平面上升,生物圈受到影響。③緩解措施:減少_________的使用;使用_______能源;大力植樹造林,嚴(yán)禁亂砍濫伐森林等。二氧化碳化石燃料清潔型1.化學(xué)性質(zhì):(1)可燃性:純凈的CO在空氣中點(diǎn)燃時(shí),能產(chǎn)生_____火焰,放出大量的熱?；瘜W(xué)方程式為_____________。(2)還原性:CO還原CuO反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________。(3)劇毒性:CO與血液中的_________結(jié)合,使___________________________,造成生物體缺氧,甚至危及生命。點(diǎn)燃====藍(lán)色2CO+O22CO2CO+CuOCu+CO2血紅蛋白血紅蛋白不能很好地與O2結(jié)合△====四、一氧化碳的性質(zhì)與用途3.用途:(1)用作_____。(2)用于_________,如用CO冶煉生鐵的化學(xué)方程式為____________________。燃料冶煉金屬高溫====3CO+Fe2O32Fe+3CO22.物理性質(zhì):無色無味氣體小難顏色氣味狀態(tài)密度溶解性_______________比空氣______溶于水【微點(diǎn)撥】CO和H2一樣,與空氣(或氧氣)混合時(shí),遇明火可能發(fā)生爆炸,點(diǎn)燃前必須驗(yàn)純(方法與H2一樣)?？键c(diǎn)一碳單質(zhì)的性質(zhì)和用途【示范題1】(2017·長沙中考)下列有關(guān)碳單質(zhì)的說法錯(cuò)誤的是A.金剛石、石墨充分燃燒的產(chǎn)物都是二氧化碳B.金剛石和石墨的物理性質(zhì)不同的原因是碳原子的排列方式不同C.書寫檔案時(shí)規(guī)定使用碳素墨水,是因?yàn)槌叵绿嫉幕瘜W(xué)性質(zhì)不活潑D.金剛石和石墨都是硬度最大的物質(zhì)D【示范題2】(2016·臨沂中考)金剛石、石墨和C60的化學(xué)性質(zhì)相似,物理性質(zhì)卻有很大的差異,其原因A.金剛石、石墨和C60里碳原子的排列方式不同B.構(gòu)成它們的原子數(shù)目不同C.金剛石、石墨和C60由不同種原子構(gòu)成D.構(gòu)成它們的原子大小不同A熟悉常見碳單質(zhì)的特性、用途:(1)金剛石——最硬——鉆頭。(2)石墨——導(dǎo)電——電極。(3)活性炭——多孔——吸附性?？键c(diǎn)二CO與CO2的有關(guān)性質(zhì)、鑒別與除雜【示范題3】(2016·黃石中考)下列關(guān)于二氧化碳、一氧化碳的性質(zhì)比較不正確的是 (

)A.組成:均由碳元素和氧元素組成B.性質(zhì):CO2、CO都可以使澄清石灰水變渾濁C.用途:干冰可用于人工降雨;一氧化碳?xì)怏w可作燃料D.危害:二氧化碳會導(dǎo)致“溫室效應(yīng)”;一氧化碳會引起中毒B【示范題4】(2016·青島中考)實(shí)驗(yàn)是進(jìn)行科學(xué)探究的重要方式。某同學(xué)設(shè)計(jì)如下圖所示實(shí)驗(yàn),探究二氧化碳的有關(guān)性質(zhì)。(1)實(shí)驗(yàn)1采用了科學(xué)探究中的控制變量法,該實(shí)驗(yàn)控制的變量是_____。

(2)實(shí)驗(yàn)1中干石蕊紙花噴水后放入二氧化碳中,觀察到的現(xiàn)象是______,

該反應(yīng)的化學(xué)方程式是

。

(3)實(shí)驗(yàn)2是在實(shí)驗(yàn)1的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)的創(chuàng)新改進(jìn)實(shí)驗(yàn),將二氧化碳緩慢通入豎直放置的玻璃管中,能觀察到第________(填序號)號棉球先變色,通過此現(xiàn)象可獲得關(guān)于二氧化碳的另外一條性質(zhì)是______

。

水紙花由紫變紅CO2+H2O====H2CO3④密度比空氣大【答題指導(dǎo)】CO與CO2的鑒別及除雜(1)鑒別的方法及現(xiàn)象。鑒別方法現(xiàn)象通入澄清石灰水無現(xiàn)象的是CO能使澄清石灰水變渾濁的是CO2通入紫色石蕊試液無現(xiàn)象的是CO能使紫色石蕊試液變紅的是CO2通過灼熱的氧化銅有紅色固體生成的是CO無現(xiàn)象的是CO2點(diǎn)燃能燃燒的是CO不能燃燒的是CO2(2)互為雜質(zhì)時(shí)的除雜方法。物質(zhì)(括號內(nèi)為雜質(zhì))除雜方法相關(guān)化學(xué)方程式CO2(CO)通過足量灼熱的氧化銅CO+CuOCu+CO2CO(CO2)通入足量NaOH溶液中2NaOH+CO2====Na2CO3+H2O通過足量灼熱的炭粉CO2+C2CO△====高溫====實(shí)驗(yàn)氣體發(fā)生與收集裝置的綜合探究

1.發(fā)生裝置的選擇:(1)反應(yīng)物是_____,且反應(yīng)條件_________,則選用上圖中甲裝置。(2)反應(yīng)物是___________,且反應(yīng)條件___________,則選用上圖中乙裝置。固體需要加熱固體和液體不需要加熱2.收集裝置的選擇:(1)氣體不易溶于水,且不與水反應(yīng),用_____法收集。(2)氣體密度比空氣大,用___________法收集。(3)氣體密度比空氣小,用___________法收集。排水向上排空氣向下排空氣【示范題】(2017·青島中考)根據(jù)下列裝置圖填空:(1)寫出上圖中標(biāo)有序號的儀器名稱:①________;②________。

(2)實(shí)驗(yàn)室制取氣體時(shí),組裝好儀器后,應(yīng)先________________,再添加藥品。

(3)實(shí)驗(yàn)室用石灰石和稀鹽酸制取二氧化碳時(shí),應(yīng)選用的發(fā)生裝置是________(選填裝置序號),該反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________。

(4)實(shí)驗(yàn)室選擇氣體發(fā)生裝置時(shí),應(yīng)考慮的因素是___________和___________。

酒精燈集氣瓶檢查裝置的