内容正文:
“碳”说围炉煮茶
——碳和碳的氧化物复习
寻碳
寻碳
寻碳
围炉煮茶中涉及了什么化学物质?
(一)碳单质
寻碳
无定型碳
石墨
金刚石
纳米管
富勒烯
石墨烯
石墨炔
(一)碳单质
寻碳
金刚石
石墨
C60
是天然存在的最硬的物质
无色透明的固体
有良好的导电性
质地较软、深灰色固体
超导、催化、能源及医学等
钻头、切割大理石
装饰品
光学窗口和透镜的涂层
其薄膜透光性好,硬度大
集成电路基板散热
电极
铅笔芯
润滑剂
有滑腻感
其薄膜导热性好
请你连一连
(一)碳单质
寻碳
物质 金刚石 石墨 C60
物理
性质 物理性质有很大差异,原因是________________________________
微观
构成 由________构成的单质 由_________构成的单质
化学
性质 1._____下,____________________________ (用碳素墨水书写的字画长时间不褪色)
2._____性:氧气充足时_____________________
氧气不充足_____________________ (用作燃料)
3._____性:与氧化铜反应___________________________
与氧化铁反应_______________________________ (用于冶炼金属)
与二氧化碳反应_______________________________
碳原子
碳原子的排列方式不同
常温
可燃
还原
碳单质的化学性质不活泼
(二)常见的炭(混合物)
寻碳
木炭
焦炭
活性炭
炭黑
(二)常见的炭(混合物)
木炭
活性炭
焦炭、炭黑
性质
用途
吸附性
吸附性
焦炭:冶金
炭黑:油墨、橡胶
冰箱除味剂
吸附色素、异味
防毒面具、炭包
C
A. 碳海绵在常温下化学性质稳定 B. 碳海绵具有吸附性
C. 碳海绵没有可燃性 D. 碳海绵能浮在水面上
———————————— 评价与诊断 ————————————
———————————— 评价与诊断 ————————————
2. 《墨经》中记载“立窑烧烟法”的示意图如下图所示,瓮中收集的
黑烟(主要为炭黑)可用于制墨,下列说法错误的是 ( )
A. 在生成黑烟的同时,还可能有CO 生成
B. 炭黑是含碳化合物
C. 水墨画能长时间保存,体现了常温下碳的稳定性
D. 炉膛的进气口大小会影响炭黑产量
B
燃碳
燃碳
(一)一氧化碳的性质与用途
木炭还原氧化铜 一氧化碳还原氧化铜
装置
现象 ______________________________________________________________
化学方程式
(二)碳单质和一氧化碳还原氧化铜实验对比
燃碳
黑色固体逐渐变红,澄清石灰水变浑浊
木炭还原氧化铜 一氧化碳还原氧化铜
装
置
注
意
事
项 ①酒精灯上网罩的作用:________________
②实验结束后为什么先撤导管再熄灭酒精灯?
_____________________________________
③为什么要冷却后才将粉末取出?
_____________________________________ ①实验开始时,为什么先通CO再加热?
_____________________________________
②实验结束时,为什么先停止加热,冷却后才停止通入CO?_______________________
__________________________________________
③装置末端的酒精灯作用?________________
燃碳
集中火焰,提高温度
防止澄清石灰水倒吸入热的试管底部炸裂试管
防止生成的灼热的铜再次被氧化
排尽装置中的空气,防止加热时爆炸
防止生成的灼热的铜再次被氧化
防止澄清石灰水倒吸入热的玻璃管使其炸裂
处理尾气,
防止CO污染空气
———————————— 评价与诊断 ————————————
3. 围炉煮茶使用煤炭燃烧时,空气不流通会产生一氧化碳,而一氧
化碳有毒。下列做法中,你认为能减少一氧化碳对人体损害的方
法是 ( )
C
A. 在室内放置一盆澄清石灰水 B. 打开空调或风扇静卧休息
C. 打开门窗与室外交换新鲜空气 D. 用火点燃室内的一氧化碳气体
———————————— 评价与诊断 ————————————
D
———————————— 评价与诊断 ————————————
C
(三)二氧化碳与一氧化碳性质对比
燃碳
性质 一氧化碳 二氧化碳 二氧化碳的用途
物理性质 常温下的状态 气态 ________ ________用作制冷剂、人工降雨
溶解性 难溶于水 ____溶于水 —
密度 比空气略小 比空气____ 用于_________
化学性质 可燃性 √ ____
助燃性 × ____
还原性 √ ____ —
与水反应 × ____ 可制作_____饮料
与碱反应 × ____ 可用_________来检验CO2,用________来吸收CO2
毒性 √ ____ —
________ × ____ 作气体肥料
气态
干冰
能
大
×
×
×
灭火
√
碳酸
√
澄清
石灰水
NaOH
溶液
光合作用
√
×
【小结提升】
分子构成不同
通过足量灼热的氧化铜
鉴别方法 现象及结论
通入澄清石灰水中 能使澄清石灰水 的是CO2, 的是CO
点燃 能燃烧的是CO,不能燃烧的是CO2
通入灼热的氧化铜 使黑色粉末变红的是 ,无明显现象的是
变浑浊
无明显现象
CO
CO2
物质 杂质 除杂方法
CO CO2
CO2 CO
———————————— 评价与诊断 ————————————
6.[2024南宁西乡塘区三模]下列关于二氧化碳性质的验证,只能证明
二氧化碳物理性质的是 ( )
D
A. B. C. D.
密度比空气大(物性)
不能燃烧、不支持燃烧(化性)
与水反应(化性)
与澄清石灰水反应
(化性)
密度比空气大
(物性)
———————————— 评价与诊断 ————————————
7. 下列实验方案可行的是 ( )
C
———————————— 评价与诊断 ————————————
8.学习了“碳和碳的氧化物”后,同学们发现碳及其化合物之间联系紧密,许多物质相互之间能发生转化,某化学兴趣小组产生了探究木炭与氧化铜反应后所得气体产物成分组成的想法,请你协助一起完成探究。
【猜想与假设】气体产物:Ⅰ.全部是CO2; Ⅱ.全部是CO; Ⅲ. 。
【实验方案】将木炭和氧化铜高温反应后的“气体产物”通入如图装置进行探究。
【现象预判与分析】
实验现象 分析
①若A和D都有变化,现象为
,C中黑色粉末变红 则猜想 成立
②若A现象与①中相同,C和D都无明显现象 则猜想 成立
③若A无明显现象,C和D的现象与①中相同 则猜想 成立
(1)A、D中发生变化的化学方程式为__________________________________________。
(2)B中足量氢氧化钠的作用是_________________________________________________________。
(3)若C装置中有现象,其中充当还原剂的是________。
【结论】经实验,证明猜想Ⅲ成立。
【反思】该装置存在不足之处,请指出并提出改进措施: 。
CO2和CO
澄清石灰水变浑浊
Ⅲ
Ⅰ
Ⅱ
吸收气体产物中的CO2,防止干扰后续对CO的检验。
CO
没有进行尾气处理,可在装置末端套一个气球收集尾气。
低碳
低碳
“低碳”中的“碳”指的是什么?
二氧化碳(CO2)
二氧化碳含量过高会加剧温室效应
为什么要进行“低碳行动”呢?
两极冰川融化
海平面升高
使土地沙漠化
造成农业减产
影响自然生态
改变生物多样性
极端天气增加
低碳
低碳
什么是碳达峰、碳中和呢?如何实现?
碳中和
碳达峰
减少碳排放
增加碳吸收
低碳
减少碳排放
根据碳循环示意图和生活实际,分析碳排放途径都有哪些
碳循环示意图(部分)
化石燃料的燃烧;
动植物呼吸作用;
工业废气排放;
交通工具尾气排放等
低碳
下列物质中均含有碳元素,化学反应前后元素的种类不变
为什么下列物质均能产生二氧化碳呢?
化石燃料的燃烧;工业冶金等排放
动植物
呼吸
火山喷发等
海水释放
CO2
CaCO3等碳酸盐
H2CO3
C6H12O6
C
CO
点燃、
高温
点燃、高温
点燃
加酸、
高温
分解
CH4
上述产生二氧化碳的过程对应生活中的哪些碳排放的途径?
低碳
根据上述碳排放的途径,列出几条可以减少碳排放的措施
1. 减少化石能源的使用,大力发展太阳能等清洁能源
2. 利用氢能等清洁能源作为还原剂进行工业生产
3. 改革工业技术,提高能源利用效率
4. 树立节约意识,减少能源浪费
5. 低碳出行,使用公共交通
.......
低碳
CO2
光合作用
C6H12O6
呼吸作用
CO2
O2
还有什么途径能吸收CO2?
增加碳吸收
低碳
增加碳吸收
二氧化碳可以转化为哪些物质呢?
CO2 + H2O ==== H2CO3
CO2 + Ca(OH)2 ==== CaCO3↓ + H2O
CO2 + 2NaOH ==== Na2CO3 + H2O
C + CO2 2CO
高温
4. 植物光合作用
1. 与水反应
2. 与碱溶液反应
3. 与碳反应
6CO2 + 6H2O C6H12O6 + 6O2
低碳
从下列反应出发,如何增加碳吸收?
1. 植树造林
2. 海水吸收
3. 碱液吸收
4. 和碳在高温下转化为一氧化碳
CO2
CaCO3等碳酸盐
H2CO3
C6H12O6
C
CO
点燃、
高温
点燃、还原
点燃
酸、
高温
分解
呼吸作用
CH4
点燃
光合作用
碱液
C、高温
水
海水吸收CO2
CO2
CO2
CO2
CO2
CO2
如果大量吸收CO2对海洋生物有怎样的影响?
低碳
从下列反应出发,如何增加碳吸收?
1. 植树造林
2. 海水吸收
3. 碱液吸收
4. 和碳在高温下转化为一氧化碳
使海水pH降低,危害生态
能耗过大,且CO有毒(极易与血液中的血红蛋白结合,使其失去携氧能力)
在实际工业中需结合成本、环境等因素选择合适碳吸收的方式
CO2
CaCO3等碳酸盐
H2CO3
C6H12O6
C
CO
点燃、
高温
点燃、还原
点燃
酸、
高温
分解
呼吸作用
CH4
点燃
光合作用
碱液
C、高温
水
低碳
国家新技术:碳捕集利用与封存技术(CCUS)
将排放源产生的二氧化碳捕获、压缩后,作为工业原料利用,或输送到选定地点长期封存。从而减少二氧化碳排放到大气中。
———————————— 评价与诊断 ————————————
吸附
———————————— 评价与诊断 ————————————
10.工业上设计如图所示方案,将二氧化碳转化为尿素[CO(NH2)2]
(部分反应条件和物质未标出)。
①步骤①中采用喷淋方式加入氢氧化钠溶液,其优点是
。
②操作a的名称是 ;溶液A中的溶质为 。
③整个流程中,可以循环利用的物质是 (写化学式)。
④步骤②中二氧化碳和氨气(NH3)在一定条件下反应生成尿素[CO(NH2)2]和水,
写出该反应的化学方程式 。
增大二氧化碳和氢氧化钠溶液的接触面积,使其反应更快更充分;
过滤
NaOH、Ca(OH)2
NaOH、CaO
CO2 + 2NH3
CO(NH2)2 + H2O
一定条件
根据本节课所学知识,将与二氧化碳相关的转化,试着用概念图的方式表示出来。
碳物质的转化
CO2
CaCO3
H2CO3
O2
C
CO
O2,点燃
CUO,高温
O2,点燃
C,高温
O2,点燃
CUO,高温
H2O
Ca(OH)2
HCl或高温
光合作用
呼吸作用
Lavf58.46.101
$$