1、- 1 -3.1 碳的多样性一、多种多样的碳单质：1同素异形体由同一种元素组成的性质不同的几种单质，如氧元素的同素异形体有氧气和臭氧，碳元素的同素异形体有石墨、金刚石、C 60等。2碳的同素异形体物质性质 金刚石(C) 石墨(C) C60外观 无色透明晶体 深灰色、不透明的片状固体 灰黑色固体结构 由正四面体构成的 空间网状结构 由平面六边形构 成的层状结构由正五边形和正六边形排列而成的“足球”分子硬度 很大 很 软，在纸上可留痕迹导电性 不导电 良好 不导电注意事项：经常采用燃烧的办法来验证金刚石和石墨均由碳元素组成二、广泛存在的含碳化合物CO 和 CO2的性质的比较碳的氧化物 CO CO2
2、物理性质 无色无味气体，难溶于水， 密度比空气略小 无色无味气体，能溶于水，密度 比空气大化学性质 (1) 可燃性：(2) 还原性： (1) 酸性氧化物(2) 氧化性实验室制法 HCOH浓H2SO4 CO+H2OCaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2收集方法 排水法 向上排空气法检验方法点燃后在火焰上方罩干燥的烧杯，无水雾出现，罩沾有澄清石灰水的烧杯，出现浑浊使澄清石灰水变浑浊工业制法： C+H2O(g)浓浓 CO+H2 CaCO3 CaO+CO2- 2 -三、碳的化合物Na2CO3和 NaHCO3性质的比较物质内容 碳酸钠 碳酸氢钠化学式 Na2CO3 NaHCO3俗名 苏打或纯碱
3、 小苏打颜色状态 白色固体 白色固体溶解性 易溶于水 易 溶， (比 Na2CO3溶解度小)稳定性 稳定，受热难分解受热分解，化学方程式为 2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2与盐酸反应Na2CO32HCl= =2NaClCO 2H 2ONaHCO3HCl= =NaClH2OCO 2与 NaOH反应 不反应NaHCO3NaOH =Na2CO3H 2O用途 制玻璃、造纸 发酵粉、治疗胃酸过多相互转化关系 NaHCO3 Na2CO3注意事项：Na 2CO3溶液与盐酸作用时，滴加顺序不同，实验现象可能会有所不同，产生的 CO2的量也可能不同(1)把 Na2CO3溶液逐滴滴到 盐酸中，开始 时
4、盐酸就已经相对过量， 则发生反应：Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2+H2O，即一滴加就有 CO2气体产生(2)把盐酸逐滴滴到 Na2CO3中，开始 时 Na2CO3相对过量，则发生反应 Na2CO3+ HCl= NaHCO3+CO2，继续滴加盐酸时，才 发生反应 NaHCO3+HCl= NaCl+CO2，即一开始没有 CO2气体，后来才有气体放出四、碳及其化合物间的转化1自然界中的转化形式(1) 自然界中 CO2的产生和消耗Error! Error! 产 生 大气的CO2 消 耗 (2)溶洞及 钟 乳石、石笋的形成:- 3 -A、溶洞形成的化学方程式为:CaCO 3+CO2+H2O=
5、Ca（HCO3）2B、钟 乳石、石笋形成的化学方程式 为: Ca（HCO3）2 =CaCO3+CO2+H2O2、生产和生活中碳及其化合物间的转化(1)高炉 炼铁A、原料：焦炭和铁矿石(主要包括赤铁矿和磁铁矿)。B、过 程( 实际起还原作用的是 CO) CO 的产生: 铁矿石被还原(2)木炭燃 烧 (用化学方程式表示)(3) 水垢A、主要成分：CaCO 3和 Mg(OH)2B、形成 过程： Ca（HCO3）2 =CaCO3+CO2+H2O(4) 碳在无机物和有机物间的转化1828 年，德国化学家维勒用无机物氰酸铵(NH 4CNO)首次合成了有机物尿素分子式为 CO(NH2)2，开创了以含碳无机化合物合成有机化合物的先河。
