内容正文:
第六单元 碳和碳的氧化物情境导入
钻石价值不菲,那么闪耀的钻石从何而来呢学习目标
1金刚石、石墨等碳单质的性质和用途
2了解一氧化碳的性质和用途
3.理解二氧化碳的主要性质
4.初步学会实验室制取二氧化碳的方法精讲精练
考点1 碳单质的性质和用途
(1) 碳单质的物理性质和用途
名称
性质
用途
金刚石
无色透明、正八面体
作装饰品
天然存在的最硬的物质
裁玻璃、切割大理石、作钻探机钻头等
石墨
深灰色、质软、有滑腻感
作铅笔芯、作润滑剂等
具有导电性
作石墨电极等
C60
分子构成形似足球,结构稳定
应用于超导、催化材料、医学及生物等领域
总结:碳单质物理性质存在明显差异的原因是:碳原子的排列方式不同
→备考补充 无定形碳:由石墨的微小晶体和少量杂质构成有焦炭,木炭,活性炭,炭黑等
a.木炭:疏松多孔,有吸附性,可用来吸附色素和异味
b.活性炭:吸附能力比木炭强,常用于水的净化、防毒面具等
c.焦炭用于冶炼铁
d.炭黑加到橡胶里能够增加轮胎的耐磨性。
(二)碳单质的化学性质和用途
1、稳定性:常温下化学性质不活泼,如:制成墨汁,用墨书写的字画能够保存很长时间
2、可燃性: 充分燃烧(氧气充足), C+O2点燃CO2
不充分燃烧(氧气不充足), 2C+O2点燃2CO 用途:作燃料
3、 还原性:(1)C+2CuO 高温 2Cu+CO2↑(置换反应) 用途:冶金工业
现象:黑色粉末逐渐变成光亮红色,澄清的石灰水变浑浊
(2)2Fe2O3+3C高温4Fe+3CO2↑
现象:红色粉末变黑色
(3) C+H2O高温H2+CO;C+CO2高温2CO;工业制煤气
→备考补充 碳单质的化学性质相似的原因:都是由碳元素组成的单质
考点2 一氧化碳和二氧化碳的性质及用途
(一)一氧化碳的性质和用途
1.物理性质:无色无味的气体,难溶于水,密度比空气略小
2.化学性质和用途
化学性质
化学方程式或原理
用途
可燃性
在中O2燃烧:2CO + O2点燃2CO2 ,火焰呈蓝色
作气体燃料
还原性
与CuO反应:CO + CuO △ Cu+CO2
(现象:黑色的固体逐渐变成光亮红色,澄清的石灰水变浑浊)
与Fe2O3反应:Fe2O3+3CO 高温2Fe + 3CO2
(现象:红棕色粉末逐渐变成黑色,澄清的石灰水变浑浊)
用于冶金工业
毒性
极易与血液中的血红蛋白结合使其失去携氧能力
→备考补充 鉴别:H2、CO、CH4可燃性的气体:看燃烧产物(不可根据火焰颜色)
H2在O2中燃烧火焰发出淡蓝色的火焰;
CO在O2的燃烧发出蓝色的火焰;
CH4在O2燃烧发出明亮的蓝色火焰。
(水煤气:H2与CO 的混合气体 C + H2O高温 H2 + CO)
2.除杂:CO[CO2] 通入石灰水或氢氧化钠溶液 CO2+2NaOH==Na2CO3+H2O
CO2[CO] 通过灼热的氧化铜 CO+CuO △ Cu+CO2
3.冬天用煤炉取暖时应注意通风,防止煤气(CO)中毒;在煤炉旁放一盆水不能防止煤气中毒的原因是:CO难溶于水
注意:CO和H2一样,与空气或者氧气混合遇明火易发生爆炸,点燃前必须验纯。
(二)二氧化碳的性质和用途
1.物理性质:常温常压下无色无味的气体、密度比空气大;在通常情况下,能溶于水,压强增大会溶解更多;在一定条件下,会变成固体或液体。高压低温下可得固体,俗称干冰,易升华吸热,用途:用于灭火、作制冷剂、人工降雨、作温室肥料。
2.化学性质:
(1)一般情况下,CO2既不能燃烧,也不支持燃烧;不能供给呼吸
(2)与水反应生成碳酸:CO2 + H2O == H2CO3 生成的碳酸能使紫色的石蕊试液变红
H2CO3 == H2O+ CO2↑ 碳酸不稳定,易分解
(3)与碱反应:CO2+Ca(OH)2==CaCO3↓+H2O 用于验CO
CO2+2Na(OH)2==Na2CO3+H2O 用于吸收或除去CO2
(4)与灼热的碳反应:C+CO2高温2CO(吸热反应,既是化合反应又是氧化还原反应,CO2是氧化剂,C是还原剂)
(三)CO和CO2的区别于联系
1.CO和CO2化学性质不同的原因:分子构成不同
2.CO和CO2化在一定条件下可以相互转化:CO CO2
考点3 二氧化碳的制取
(一)工业制法:
高温煅烧石灰石:CaCO3高温CaO+CO2↑
(二)实验室制取二氧化碳
1.实验室制取气体的思路:(原理、装置、检验)
(1)发生装置:由反应物状态及反应条件决定:反应物