内容正文:
第六单元 碳和碳的氧化物
授课提示:对应学生用书第45页
一、碳的单质
1.金刚石、石墨与足球烯的物理性质和用途比较
名称 金刚石 石墨 足球烯
化学式 C C C60
结构
模型
不
同
点
外观
无色透明、
正 八 面 体
形 状 的
固体
深 灰 色 的、
有 金 属 光
泽 而 不 透
明 细 鳞 片
状固体
形似足球
硬度
天 然 存 在
硬 度 最 大
的物质
软
滑腻
感
没有 有
相同点
(1)它们都是由碳元素组成的单质
(2)在氧气中完全燃烧,都生成二氧化碳
用途
裁 玻 璃、
钻 头、装
饰品
电 极、润
滑 剂、铅
笔芯
广泛应用于超导、
材料、医学及生物
等领域
2.木炭和活性炭的用途
(1)木炭.
具有疏松多孔的结构,因此具有吸附能力,可用来除
去色素和异味.
(2)活性炭.
吸附作用比木炭强,常用于防毒面具、制糖工业、水的净
化、环保活性炭包(用于吸附装修产生的有害气体).
[思考] 碳的单质物理性质差异较大的原因是什么?
提示:结构决定性质,碳单质物理性质差异较大的原
因是结构不同,即碳原子的排列方式不同.
3.单质碳的化学性质
(1)稳定性:由于碳原子最外层有4个电子,得失电子
都较困难,常温下碳的化学性质不活泼.
(2)可燃性.
充分燃烧:反应的化学方程式为C+O2
点燃
CO2;
不充分燃烧:反应的化学方程式为2C+O2
点燃
2CO.
上述两个反应说明相同反应物在不同条件下产物可
能不同.
(3)还原性.
①与氧化铜反应.
微点拨 实验完毕时,应先将导气管从石灰水中取
出,再撤掉酒精灯,防止石灰水倒流回试管,引起试管
炸裂.
②与二氧化碳反应.
化学方程式:C+CO2
高温
2CO.
③与氧化铁反应.
化学方程式为3C+2Fe2O3
高温
4Fe+3CO2↑.
此性质常用于冶金工业.
二、二氧化碳的制取
1.工业制法:CaCO3
高温
CO2↑+CaO.
2.实验室制取
(1)反应原理.
CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑.
微点拨 反应物一般不选浓盐酸和稀硫酸,这是由于
浓盐酸易挥发出氯化氢气体,使制得的二氧化碳不
纯;而稀硫酸与大理石反应生成的硫酸钙微溶,附着
在大理石表面会导致反应停止.
(2)实验装置.
发生
装置
图
装置
特点
安装简单
便于添
加液体
可控制
反应速率
可随时控制反
应的发生和
停止
适用
范围
用于制取
少量气体
用于平稳反
应并制取较
多气体
用于剧烈反
应并制取较
多气体
用于平稳反
应并持续时
间较长的制取
[特别提醒] 用装置二制取气体时,长颈漏斗要伸入
液面以下,以防生成的气体逸出.
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■■ 第六单元 碳和碳的氧化物
(3)收集方法:向上排空气法.
(4)验满方法:把燃着的木条放在集气瓶口,若木条熄
灭,则已经收集满.
三、二氧化碳的性质与用途
1.性质
(1)物理性质.
颜色 气味 状态 密度 溶解性
无色 无味 气体
比空气
大
能溶于水
(2)化学性质.
①既不燃烧,也不支持燃烧.
a.现象:下层的蜡烛先熄灭,上层的蜡
烛后熄灭;
b.结论:二氧化碳的密度比空气大(物理性质),二氧
化碳不能燃烧,也不支持燃烧(化学性质).
②与水反应.
现象:紫色石蕊溶液变红色.
化学方程式:CO2+H2OH2CO3
碳酸不稳定,受热易分解成二氧 化 碳 和
水,发生 反 应 的 化 学 方 程 式:H2CO3
△
CO2 ↑
+H2O.
③与碱反应.
a.与澄清石灰水反应(二氧化碳的检验)
现象:澄清石灰水变浑浊;
化学方程式:CO2+Ca(OH)2 CaCO3↓+H2O.
b.与氢氧化钠反应
化学方程式:CO2+2NaOHNa2CO3+H2O.
2.对生活和环境的影响
(1)用途及其原理(或性质)的关系.
用途 原理(或性质)
碳酸饮料 与水反应生成碳酸
温室肥料 参与植物的光合作用
续表
用途 原理(或性质)
干 冰 常 用 于 人
工降雨
干冰升华时能吸收大量的热,使
周围温度降低
灭火 不燃烧且不支持燃烧
化工原料 能与其他物质反应
(2)对环境的影响———温室效应.
①成因:大气中二氧化碳的含量增多,使全球变暖.
②危害:导致两极的冰川融化,使海平面上升,生物圈
受到影响.
③缓解措施:减少化石燃料的使用;使用清洁型能源;
大力植树造林,严禁乱砍滥伐森林等.
四、一氧化碳的性质与用途
1.物理性质
颜色 气味 状态 密度 溶解性
无色 无味 气体
比空气