1、1碳和碳的氧化物单元知识清单一、金刚石、石墨和 C60的物理性质和用途的比较金刚石 石墨 C60结构模型颜色 无色透明 深灰色 硬度 天然存在的最硬 的物质 质软,有滑腻感 质脆导电性 几乎不导电 良好的导电性 几乎不导电用途 用于裁玻璃、切割大理石、制作钻头、装饰品 作电极、电刷,制铅笔芯、 作润滑剂 应用于材料科学、超导 体等领域二、单质碳的化学性质1.稳定性:常温下,碳的化学性质不活泼。2.可燃性:(1)碳在空气或氧气中充分燃烧生成 二氧化碳 ,反应的化学方程式为 C+O 2 CO2 。 (2)碳在空气或氧气中不充分燃烧生成 一氧化碳 ,反应的化学方程式为 2C+O 2 2CO 。 3.
2、还原性:(1)实验现象: 黑色粉末逐渐变成红色,澄清石灰水变浑浊 。 (2)实验结论:碳和氧化铜在高温下反应生成铜和二氧化碳,反应的化学方程式为 C+2CuO2Cu+CO2 。 (3)说明:该反应在高温下进行,在酒精灯火焰上加网罩可以使火焰集中并提高温度。固定试管时试管口略向下倾斜,防止产生的水蒸气冷凝倒流使试管炸裂。实验结束时,应先 将澄清石灰水中的导管移出 ,再 熄灭酒精灯 ,以防止液体倒流炸裂试管。 三、碳的氧化物1.二氧化碳、一氧化碳的性质和用途的比较:2物质 物理性质 化学性质 用途不能燃烧,也不支持燃烧能与水反应,反应的化学方程式为 CO 2+H2O H2CO3二氧化碳(CO2)无
3、色、无味的气体,密度比空气 大 ,能溶于水(1 体积水大约能溶解 1 体积二氧化碳)能与澄清石灰水反应,反应的化学方程式为 CO2+Ca(OH)2 CaCO3+H 2O可用于制作碳酸饮料、灭火、植物的气体肥料(光合作用的原料)、化工产品的原料,固态二氧化碳“干冰”可用于人工降雨和制冷等可燃性,反应的化学方程式为 2CO+O 2 2CO2还原性,写出 CO 还原氧化铜的化学方程式: CO+CuO Cu+CO2一氧化碳(CO)无色、无味的气体,密度略小于空气, 难 溶于水毒性作气体燃料(水煤气的主要成分)、冶炼金属等2.二氧化碳、一氧化碳的鉴别与除杂:(1)CO2和 CO 的鉴别方法:用燃着的木条
4、,能被点燃的是 CO,能使燃着的木条熄灭的是 CO2。通入澄清石灰水中,能使澄清石灰水变浑浊的是 CO2,无明显现象的是 CO。通入紫色石蕊溶液中,能使紫色石蕊溶液变红的是 CO2,无明显现象的是 CO。通过灼热的氧化铜,能使黑色的氧化铜粉末变红的是 CO,无明显现象的是 CO2。(2)互为杂质时的除杂方法:CO 中混有 CO2杂质时,可以通过足量的澄清石灰水。CO 2中混有 CO 杂质时,可以通过足量灼热的氧化铜。注意:CO 2中混有 CO 杂质时,不能用点燃的方法除去 CO,因为 CO2不支持燃烧,CO 2中混有的少量 CO 无法被点燃。四、碳和碳的化合物间的转化3写出相应的化学方程式:
5、C+O 2 CO2 。 2C+O 2 2CO 。 C+CO 2 2CO 。 2CO+O 2 2CO2 。 CaCO 3 CaO+CO2 。 CO 2+Ca(OH)2 CaCO3+H 2O 。 H 2CO3 H2O+CO2 。 CO 2+H2O H2CO3 。 五、二氧化碳的实验室制取实验药品 大理石(或石灰石)与稀盐酸实验原理 CaCO3+2HCl CaCl2+H2O+CO2发生装置装置特点需形成“液封” 可控制反应速率收集装置说明:CO 2能溶于水且能与水反应,密度比空气大,所以宜采用向上排空气法收集。选择 D 装置收集二氧化碳时,气体要“长进短出”实验装置操作步骤组装仪器;检查装置的气密性
6、;向锥形瓶内加入大理石或石灰石;通过长颈漏斗(或分液漏斗)向锥形瓶内注入稀盐酸;收集气体验满 将燃着的木条放在 集气瓶口 ,若木条熄灭,说明已收集满 检验 将产生的气体通入澄清石灰水中,若澄清石灰水变浑浊,证明生成的气体是CO2发生反应的化学方程式:CO 2+Ca(OH)2 CaCO3+H 2O六、实验室制取气体应采用的装置1.发生装置的选择:由反应物的状态和反应条件决定。4(1)反应物是固体,且反应需要加热,可选用图甲所示装置。(2)反应物是固体与液体或液体与液体,且反应不需要加热,可选用图乙所示装置。2.收集装置的选择:由气体的密度及其在水中的溶解性决定。(1)气体不易溶于水且不与水反应,
7、用排水法收集。(2)气体密度大于空气,用向 上 排空气法收集;气体密度小于空气,用向 下 排空气法收集。 七、二氧化碳对生活和环境的影响1.对人体健康的影响:二氧化碳本身没有毒性,因此不会使人中毒,但其不能供给呼吸,浓度高时会使人窒息,甚至死亡。2.温室效应:(1)产生的原因及防治措施:产生的原因 防治措施人类消耗的化石能源急剧增加,排放到空气中的二氧化碳的含量不断上升减少使用煤、石油、天然气等化石燃料,更多地利用太阳能、风能、地热能等清洁能源森林遭到破坏,能够吸收二氧化碳的绿色植物减少 大力植树造林,严禁乱砍滥伐,扩大绿化面积等(2)危害:两极冰川融化,海平面升高,淹没部分沿海城市。土地沙漠化、农业减产等。
