5.3.1碳 课件 2023-2024学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

第三节 无机非金属材料 第一课时 碳 碳单质 CLICK TO ADD CAPTION TEXT 目标一 一、结构 位置： 第二周期第ⅣA族 最高正价： +4 最低负价： -4 存在形式： 1.游离态 金刚石 石墨 2.化合态 主要为钙、镁以及其他电正性元素的碳酸盐、在大气中以二氧化碳的形式存在 二、性质 1.物理性质 金刚石：硬度最高、熔点最高的物质，俗称钻石 石墨：最软，导电性良好的无定形碳，例如木炭， 焦炭等都是石墨结构 2.化学性质 和氧气（足量）： ①和非金属单质： 和氧气（少量）： 和硅（高温条件）： SiC俗名金刚砂，硬度大，常用砂轮、砂纸 和S： 可燃性 高温还原CuO： ②还原性 高温还原Fe2O3： 高温还原CO2： 高温条件和水蒸气： 和SiO2高温还原制粗硅： （水煤气反应） （水煤气转化反应： ） ③和氧化性酸的反应 加热条件和浓硫酸： 加热条件和浓硝酸： ④氧化性 在电炉中碳和氧化钙反应制取电石和CO的反应： 金刚石：制饰品、钻头、精密仪器的轴和磨削工具 石 墨 ：做惰性电极材料、润滑剂、铅笔芯等 活性炭：作吸附剂、脱色剂 C60：新型催化剂或者催化剂载体 三、用途 碳的氧化物 CLICK TO ADD CAPTION TEXT 目标二 一、一氧化碳 （一）物理性质 无色无味气体，有毒，难溶于水 （二）化学性质 ①燃烧 淡蓝色火焰 ②还原CuO 冶炼金属 二、二氧化碳 （一）物理性质 无色无味气体，易溶于水，固态CO2称为干冰 （二）化学性质 1.与H2O、Na2O、Ca(OH)2(足量、澄清)、Mg反应 2.CO2与盐溶液的常见反应 ①CO2＋Na2CO3＋H2O===2NaHCO3 ②CO2 (少)＋Na2SiO3＋H2O===H2SiO3↓＋Na2CO3 2CO2 (过)＋Na2SiO3＋2H2O==H2SiO3↓＋2NaHCO3 ③CO2(少)＋Ca(ClO)2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO 2CO2(过)＋Ca(ClO)2＋2H2O==Ca(HCO3)2＋2HClO 少量生成正盐 足量生成酸式盐 ④CO2(少)＋2NaAlO2＋3H2O===2Al(OH)3↓＋Na2CO3 CO2(过)＋NaAlO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋NaHCO3 注意 ①“强酸制弱酸”是一个重要的化学反应规律，但不可认为弱酸就不能“制取”强酸。在某些条件下，当弱酸的 酸根阴离子被沉淀或被氧化后，H＋就被“释放”出来，从而生成了强酸。 如： H2S＋CuSO4===CuS↓＋H2SO4(S2－与Cu2＋结合成难溶的CuS) H2S＋Cl2===S↓＋2HCl(S2－被氧化) ②CO2与NaClO溶液反应的产物与CO2的量无关，也只能生成NaHCO3，不能生成Na2CO3，因为酸性H2CO3>HClO>HCO3-。 注意 （三）实验室制取二氧化碳 1.实验原理：用石灰石(或大理石)和稀盐酸反应 2.实验药品：石灰石(或大理石)、稀盐酸 4.实验装置： 3.气体收集方法：向上排空气法 5.实验步骤： 连接仪器 检查装置气密性 加大理石 加稀盐酸 收集气体 6.验满方法： 用燃着的木条放在集气瓶口，木条熄灭，证明CO2已满。 7.检验方法： 将气体通入澄清石灰水中，震荡，澄清石灰水变浑浊，说明生成二氧化碳。 课堂讨论 分析实验室不用下列药品制取CO2的原因： 1.大理石和稀硫酸 2.大理石和浓盐酸 3.碳酸钠和稀盐酸 生成CaSO4(微溶),覆盖在大理石表面阻止反应进行 浓盐酸有挥发性，使制得的CO2中含有较多的HCl气体 碳酸钠易溶于水，与酸反应产生CO2速度太快 1.CO2的主要来源：大量含碳燃料的燃烧。 2.自然界消耗CO2的主要反应： a．溶于江水、海水中 b．光合作用将CO2转化为O2； c．岩石的风化：CaCO3＋H2O＋CO2===Ca(HCO3)2。 四、CO2在自然界中的循环 碳酸盐 CLICK TO ADD CAPTION TEXT 目标三 酸式盐均能溶于水 可 酸式盐 难 可 难 $$