1、碳和碳的氧化物,石墨,金刚石,要点 1 碳的单质1. 碳的单质主要包括：,、,和 C60，它们都是由碳元,素组成的单质。,原子的排列方式不同,，,2. 碳的几种单质的物理性质有很大的差异，原因是但它们的化学性质相同。,要 点 梳 理,3. 碳单质的物理性质和用途：,硬度最大，无色透明的正八面体,导电性,质软,润滑性,吸附性,在超低温度状态下电阻极小,4. 碳单质的化学性质和用途：,墨水书写档案、作画,作燃料,冶炼金属，作还原剂,要点 2 二氧化碳的性质,大,可,固体的二氧化碳,燃烧,支持燃烧,灯火实验,红,紫,吸,要点 3 二氧化碳的用途与危害,制冷,干冰“升华”时吸收大量的热,不能燃烧,不能
2、助燃,密度比空气大,促进植物进行光合作用,温室效应,要点 4 二氧化碳的实验室制法,图 141图 141 是实验室制取 CO2 的操作过程，,(1)原料名称：,和,。,。浑,(2)反应原理(化学方程式)：(3)验证二氧化碳的方法：将气体通入澄清的石灰水中，出现浊现象，证明是二氧化碳气体，发生反应的化学方程式为。验满方法是。,(4)收集 CO2 的方法是,，因为 CO2 的密度,且 CO2,，所以 CO2 不能用排水法收集。,石灰石(大理石),稀盐酸,白色,向上排空气法,比空气的大,可溶于水,要点 5 一氧化碳的性质和用途,略小,难,不能,蓝,血红蛋白,缺氧,还原剂,燃料,要点 6 自然界中的碳
3、循环如图 142 是自然界中的碳循环示意图。注意：(1)CO2 不是空气污染物。CO2 会参与大气中的碳循环，是氧气的间接来源。由于 CO2 的增多，会导致“温室效应”，但只是影响环境，,并不会污染环境。,气体肥料,(2)CO2 可以促进绿色植物的光合作用，因此在温室中可用作,，,其反应原理为,。,图 142,要点 7 几个需要注意的问题,1. 实验室中制取二氧化碳时，需要注意三个问题：,(1)不用碳酸钠粉末代替石灰石与稀盐酸反应制取 CO2 的原因是：碳,酸钠与盐酸反应速度太快，不便控制。,(2)不用稀硫酸与石灰石反应制取 CO2 的原因是：反应生成的 CaSO4,微溶于水，覆盖在碳酸钙表面
4、阻止反应进一步进行。,(3)不用浓盐酸与石灰石反应制取 CO2 的原因是：浓盐酸有挥发性，,导致气体不纯净。,2. 在实验室中，制取气体的装置包括发生装置和收集装置两部分。确定气体发生装置时，应考虑反应物的状态和反应条件。确定收集装置时，应考虑生成气体的密度和溶解性。综上所述，制取 CO2 可用如图 143 所示的装置。,其中长颈漏斗的下端管口应伸入液面以下，形成液封，否则生成的气,体会从其中逸出。,图 143,3. 构建碳的单质和化合物的关系网络如图 144：,放出,图 144本网络图包括 9 个化学方程式，涵盖了碳的单质和化合物的重要化学性质，这是掌握本节内容的关键。其中 CO 与 O2
5、反应的化学方程式为,，该反应,(填“吸收”或“放出”)热量。,4. 含碳元素的化合物大多数是有机化合物，但有机化合物不包括 CO、CO2、H2CO3 以及碳酸盐。最简单的有机化合物是甲烷(CH4)，常见的有机化合物有乙醇(C2H5OH)和葡糖糖(C6H12O6)，它们燃烧都生成水和二氧化碳。,考点 1 碳的单质,【例 1】(2013 自贡)碳在地壳中含量不高，但它的化合物数量众多，,而且分布极广。根据所学知识回答：,图 145,考 题 研 究,(1) 图 为碳原子的结构示意图，常温下碳的化学性质 (填“活泼”或“不活泼”)。,(2)图对应三种碳单质：图单质的名称是,，图单质的,名称是,，图单质
6、的化学式是,。,思路点拨,(1)在常温下碳的化学性质不活泼，碳受日光照射或与空,气、水分接触，都不容易发生变化；(2)由碳单质的结构可知，图的碳原子的排列是空间网状结构，具有这种结构的单质的名称是金刚石；图的碳原子的排列是层状结构，具有这种结构的单质的名称是石墨；图由 60个原子构成的分子，形似足球，具有这种结构的单质的化学式是 C60。答案 (1)不活泼 (2)金刚石 石墨 C60,1. (2013 兰州) 2013 年 3 月，浙江大学实验室里诞生了世界上最轻的材料“碳海绵”。“碳海绵”具备高弹性和疏松多孔的结构，主要成分是石墨烯和碳纳米管(两者都是碳单质)。下列关于“碳海绵”的说法不正确
7、的,是(,),A,A. 常温下化学性质活泼B. 具有吸附性C. 在一定条件下可还原氧化铜D. 在氧气中完全燃烧的产物是 CO2,实 战 体 验,考点 2 二氧化碳的实验室制法,【例 2】(2013 德阳)请根据下列装置回答有关问题：,图 146,(1)有标号仪器的名称：为,；为,。,(2)若用上述装置制取二氧化碳，则 A 中发生反应的化学方程式为。容易要制取和收集一瓶干燥的二氧化碳气体，其装置,接口的连接顺序是,(用接口字母顺序从左至右连接)。检验二,氧化碳是否集满的方法是 。思路点拨 本题综合考查了实验室制取二氧化碳的反应原理、实验装置、检验方法。故干燥气体时要长进短出，装置接口的连接顺序是
8、 a、c、b、g。答案 (1)锥形瓶 水槽,2. (2013 大连)用以下装置进行气体的实验室制取和性质实验。,图 147,实 战 体 验,(1)选 择 装 置 A 用 氯 酸 钾 和 二 氧 化 锰 制 氧 气 的 化 学方程式为,，用排水法收集氧气的依据是(2)用装置 B 制二氧化碳的化学方程式为，检验二氧化碳已收集满的方法是 ，长颈漏斗末端位于液面下的原因是,。 。,将带火星的木条放在瓶口，,形成液封防止气体逸出,(3)将二氧化碳通入装置 C 中 ，紫色石蕊溶液变红的原因用化学方程式表示为 。,氧气不易溶于水,若熄灭证明已满,3. 请根据图 148 中 A、B 两图回答下列问题。,图 1
9、48,(1)仪器 a 的名称是,。,长颈漏斗,(2)写出锥形瓶内反应的化学方程式：,。,(3)锥形瓶内的反应进行较长时间后，用燃着的火柴放在集气瓶口，火,焰仍不熄灭的原因是,。,(4)如图 148B 所示，将一瓶二氧化碳气体慢慢倒入放着蜡烛的烧,杯中，发现上层蜡烛先熄灭，原因是,。,(5)实验室一般用向上排空气法收集二氧化碳气体，试问能否用排水法收集到二氧化碳？请说明理由。(通常状况下 1 L 水大约能溶解 1 L 二氧化碳气体)。,长颈漏斗下端未伸入液面，造成气体逸出,上层燃着的蜡烛先接触倒入的二氧化碳,能。因为 CO2 的溶解性有限，从导管口产生的气泡在水中能较快逸出,考点 3 一氧化碳的
10、性质和用途,【例 3】(2012 丽水)某气体可能由 CO、CO2、H2、HCl 中的一种或几种组成。为研究其组成，某兴趣小组的同学按如图 149 装置进行实验(有些固定装置已经省去)。,请回答：,图 149,(1)若该气体中含有 H2，则能观察到的实验现象是。(2)按上述装置进行实验，观察到 A 处没有明显现象，据此现象，你能确定气体中 CO2 的存在吗？若能，请说明理由；若不能，请你在不影响其他气体检验的前提下，对上述装置提出一个简单的改进方案，使实验能确定 CO2 是否存在。,思路点拨,H2 具有还原性，能使 CuO 还原为红色光亮的铜，反应的,化学方程式为 H2CuO,CuH2O。无水
11、硫酸铜遇水变蓝色，实验室根,据这一性质检验水的存在。若该气体中含有 H2，则能观察到的实验现象是 C 处黑色粉末变红，D 处白色粉末变蓝。,本题难点在于：气体中可能含有 HCl，如果 HCl 存在，通过装置 A，HCl 与 Ca(OH)2 发生中和反应，即使气体中含有 CO2，通过 A 时也会没有任何现象。因此，按上述装置进行实验，观察到 A 处没有明显现象，并不能确定气体中是否存在 CO2。应该在 A、B 之间再增加一个 A 装置，如果这个装置中石灰水变浑浊，则证明原气体中有 CO2；若不变浑浊，则原气体中不含 CO2。,答案 (1)C 处黑色粉末变红，D 处白色粉末变蓝 (2)在 A、B
12、装置之,间再连接一个装有澄清石灰水的洗气瓶。,空气,O2,CO,4. (2013 德州)对于化学反应，我们不但要考虑加入的试剂，还要考虑环境中的其他物质对化学反应的影响。教材中“木炭还原氧化铜”的实验(如,。,图 1410)，你认为试管 A 中的物质除木炭与氧化铜外，还包括(1)根据你所学化学知识猜测：试管 A 中，,除 C、CuO 外，还可能有物质,(用化学,式，下同)参与反应。除木炭可以还原氧化铜外，,经反应生成的,也可以还原氧化铜。写出,相应的化学方程式：,。,要排除环境对该反应的影响，你认为应采取何种措施？,实 战 体 验,抽成真空(或充入氮气等保护气体),图 1410,(2)请你推测，进入试管 B 的气体，除二氧化碳外，还可能有 。要想使进入试管 B 中的二氧化碳全部被吸收，应采取什么措施？,溶液(或将试管换成大烧杯、广口瓶，增加澄清石灰水的量),氧气(或空气、氮气、一氧化碳),将澄清石灰水换成较浓的氢氧化钠,
