资料简介
第六单元碳和碳的氧化物课题1金刚石、石墨和C60一、碳的几种单质(金刚石、石墨、C60)1、金刚石(C)是自然界中最硬的物质,无色透明,正八面体。可用于制钻石、刻划玻璃、钻探机的钻头(体现了它的硬度大)等。2、石墨(C)是最软的矿物之一,深灰色,具有金属光泽,细鳞片状的固体,有优良的导电性,润滑性。可用于制铅笔芯(体现了它深灰色、质软)、干电池的电极(体现了它的导电性)、电车的电刷(体现了它的导电性,润滑性、常温下化学性质稳定)、做固体润滑剂(体现它具有润滑性)等金刚石和石墨的物理性质有很大差异的原因是:碳原子的排列不同。3、无定形碳:由石墨的微小晶体和少量杂质构成.主要有:焦炭,木炭,活性炭,炭黑等.活性炭、木炭具有强烈的吸附性(因为具有疏松多孔的结构),木炭可用于食品、工业产品中除去色素、异味等,活性炭可用于防毒面具中除去毒气、制糖业中脱色以制白糖;焦炭用于冶铁,炭黑加到橡胶里能够增加轮胎的耐磨性。注意:吸附性是活性炭、木炭的物理性质而不是化学性质4、C60(也叫“足球碳”):C60分子是由60个碳原子构成的分子,形似足球,结构稳定。二、.单质碳的化学性质:单质碳的物理性质各异,而各种单质碳的化学性质却完全相同1、常温下碳的化学性质比较稳定。因此古代用墨书画的字画保存时间很久仍不变色。2、可燃性:完全燃烧(氧气充足),生成CO2:C+O2CO2不完全燃烧(氧气不充足),生成CO:2C+O22CO3、还原性:C+2CuO2Cu+CO2↑(置换反应)现象:黑色粉末逐渐变成光亮的红色,生成的气体能使澄清的石灰水变浑浊。CuO在反应中失去氧元素,发生还原反应。C具有还原性。应用:冶金工业:2Fe2O3+3C4Fe+3CO2↑C+CO22CO课题2二氧化碳制取的研究一、实验室制取气体的思路:(原理、装置、检验)(1)发生装置:由反应物状态及反应条件决定:①若反应物是固体,需加热,则制气体时用高锰酸钾制O2的发生装置。②若反应物是固体与液体,不需加热,则制气体时则用制CO2的发生装置。(2)收集方法:气体的密度及溶解性决定:①难溶于水的气体用排水法收集。CO只能用排水法(因为密度约等于空气,且有毒)②密度比空气大(或相对分子质量>29)的气体用向上排空气法收集。CO2只能用向上排空气法(因为能溶于水)③密度比空气小(或相对分子质量<29)的气体用向下排空气法收集。二、实验室制取二氧化碳的方法
1、药品:石灰石(或大理石)与稀盐酸①不能用H2SO4与CaCO3反应的原因:生成的CaSO4微溶于水,会覆盖在CaCO3表面,阻止反应的进行。②不能用浓盐酸与CaCO3反应的原因:浓盐酸易挥发成HCl气体混入生成的CO2中。③不能用HCl与Na2CO3反应的原因:Na2CO3易溶于水,与盐酸反应速率快,不利收集。2、原理:用石灰石(或大理石)和稀盐酸反应:CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑3、装置图:装置的注意事项:(1)若用长颈漏斗来注入盐酸,则长颈漏斗的下端必须伸入液面以下(防止空气混入瓶内,及生成的CO2从漏斗溢出)。(2)若用试管来装药品,固定试管时,试管口竖直向上,试管底部与铁架台面接触。4、气体收集方法:向上排空气法5、检验方法:将制得的气体通入澄清的石灰水,如能浑浊,则是二氧化碳。验满方法:用点燃的木条,放在集气瓶口,木条熄灭。证明已集满二氧化碳气体。6、二氧化碳的工业制法:煅烧石灰石:CaCO3CaO+CO2↑课题3二氧化碳和一氧化碳一、二氧化碳1、物理性质:无色,无味的气体,密度比空气大,能溶于水,高压低温下可得固体----干冰2、化学性质:1)一般情况下不能燃烧,也不支持燃烧,不能供给呼吸2)与水反应生成碳酸:CO2+H2O==H2CO3生成的碳酸能使紫色的石蕊试液变红,碳酸不稳定,易分解H2CO3==H2O+CO2↑3)能使澄清的石灰水变浑浊:CO2+Ca(OH)2==CaCO3↓+H2O用于检验二氧化碳;这也是久置装石灰水的试剂瓶壁有一层白膜的原因。要除去这白膜,用稀盐酸。其原理是CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑4)与灼热的碳反应:C+CO22CO3、用途:①灭火(灭火器原理:Na2CO3+2HCl==2NaCl+H2O+CO2↑)既利用其物理性质(密度比空气大),又利用其化学性质(不能燃烧,也不支持燃烧)②干冰用于人工降雨、制冷剂(利用干冰升华时要吸收大量的热)③温室的气体肥料④做碳酸型饮料(利用二氧化碳能溶于水)1、二氧化碳对环境的影响:⑴过多排放引起温室效应。①造成温室效应的原因:人类消耗的能源急剧增加,森林遭到破坏②减轻温室效应的措施:减少化石燃料的燃烧;植树造林;使用清洁能源⑵由于二氧化碳不能供给呼吸但无毒,因此在人群密集的地方注意通风换气二、一氧化碳1、物理性质:无色,无味的气体,密度比空气略小,难溶于水2、有毒:吸进肺里与血液中的血红蛋白结合,使人体缺少氧气而中毒。因此在冬季用煤炉来取暖时,要注意房间的通风和换气。3、化学性质:
1)可燃性:2CO+O22CO2(可燃性气体点燃前一定要检验纯度)发出蓝色火焰H2和O2的燃烧火焰是:淡蓝色的火焰。CO和O2的燃烧火焰是:蓝色的火焰。CH4和O2的燃烧火焰是:明亮的蓝色火焰。鉴别:H2、CO、CH4可燃性的气体:看燃烧产物(不可根据火焰颜色)(水煤气:H2与CO的混合气体。制法:C+H2OH2↑+CO↑)2)还原性:CO+CuOCu+CO2(还原反应)应用:冶金工业现象:黑色的氧化铜逐渐变成光亮的红色,产生的气体能使澄清的石灰水变浑浊。Fe2O3+3CO2Fe+3CO2现象:红棕色粉末逐渐变成黑色,产生的气体能使澄清的石灰水变浑浊。H2、CO、C具有相似的化学性质:A可燃性C+O2CO22CO+O22CO22H2+O22H2OB还原性:H2+CuOCu+H2O CO+CuOCu+CO2C+2CuO2Cu+CO2↑除杂的方法:①除去CO中混入的CO2杂质:通入石灰水:CO2+Ca(OH)2==CaCO3↓+H2O②除去CO2中混入的CO杂质:通过灼热的氧化铜:CO+CuOCu+CO24、一氧化碳与二氧化碳性质不同的根本原因是:1个二氧化碳分子比1个一氧化碳分子多1个氧原子本章知识间的联系:①C→CO:2C+O22COC+CO22CO②C→CO2:C+O2CO2C+2CuO2Cu+CO2↑3C+Fe2O33CO2↑+2Fe③CO→CO2:2CO+O22CO2CO+CuOCu+CO23CO+Fe2O32Fe+3CO2④CO2→H2CO3:CO2+H2O===H2CO3⑤H2CO3→CO2:H2CO3===CO2↑+H2O⑥CO2→CaCO3:CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O⑦CaCO3→CO2:CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑CaCO3CO2↑+CaO
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