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1、单元2 碳及其化合物,二中 范安怀,基本要求：,1、了解金刚石、石墨、C60等碳单质；,2、知道活性碳是一种常用的吸附剂；,3、知道二氧化碳的主要性质和用途；,4、初步学习实验室制取二氧化碳的方法；,5、知道一氧化碳的主要性质和用途；,6、了解自然界中的碳循环；,7、用二氧化碳的性质解释一些常见的现象；,碳及其化合物,碳单质,碳的化合物,碳的氧化物,碳酸盐,物质间转化,元素化合物,CO2性质实验、制备CO2,C、CO还原CuO,CO32-检验,相关实验,光合作用、煤气中毒、温室效应、灭火等,化学与生活,知识体系,金刚石及其制品,2、石墨,石墨的性质和用途,深灰色、有金属光泽、不透明的细鳞片状固
2、体、很软,铅笔芯,能导电,滑腻感,电极,润滑剂,石墨及其制品,小结：比较金刚石和石墨的性质和用途,无色透明正八面体,深灰色细鳞片固体,加工琢磨有夺目,金属光泽,最硬,最软,无,良好,钻探机钻头等,电极、铅笔芯等,3、足球烯-C60,它形似足球，因此又名足球烯。 C60分子是一种由60个碳原子构成的分子，它具有60个顶点和32个面，其中12个为正五边形，20个为正六边形 。,小结：结构,用途,性质,思考：为什么金刚石、石墨都是由碳元素组成的，性质会有这样大的差异？,碳原子排列方式不同。,金刚石 立体网状,石墨 立体层状,C60(足球烯),C,碳单质化学性质,稳定性,可燃性,还原性,1、稳定性的应
3、用,古人字画 碳素墨水书写档案材料 日常生活中使用的煤风吹日晒,2、可燃性,常温下的稳定性，高温下的活泼性。,碳跟氧气的反应,碳有可燃性,碳具有可燃性，条件不同，产物不同,应用： 如何证明金刚石、石墨是由碳元素组成的单质？ 如何提高煤的燃烧利用率？,燃烧，验证产物，都有二氧化碳生成即是。 （二氧化碳使澄清石灰水变浑浊）,装置与操作 反应装置与制取O2相似 现象与方程式 黑色固体变为红色 澄清石灰水变浑浊 C+2CuO = 2Cu+CO2 (置换),3、还原性,高温,碳的单质有金刚石、石墨、C60外；还有木炭、焦炭、活性炭和炭黑等无定形碳。,木炭和活性炭有一定的吸附性，具有吸附作用，是一种生活用
4、品。焦炭由煤转化而来，可用于炼钢。活性炭用作吸附剂用于净化水和防毒面具。炭黑用作橡胶添加剂和油墨、墨水等。,石墨是灰黑色的不透明固体，质软并有滑腻感， 还能耐高温，是热和电的良导体,思考练习：,常温下，碳的化学性质不活泼碳单质的下列用途与这一性质有关的是（） A用碳素笔书写重要文件和资料 B用金刚石切割大理石 C用石墨为主要原料制铅笔芯 D用活性炭脱色制白糖 “钻石恒久远，一颗永流传”这句广告词被美国广告时代评为20世纪的经典广告之一，该广告词能体现的钻石的性质是（） A硬度大 B不能导电 C化学性质稳定 D熔点低,A,C,二、碳的氧化物,物理性质： 通常情况下，是一种无色无味的气体 。密度比
5、空气略小。难溶于水,化学性质： 可燃性。 （反应、现象、产物检验。与H2、CH4等气体进行鉴别。） 还原性。 （反应类型、应用） 毒性。 （机理。如何预防煤气中毒？）,一氧化碳的主要性质和用途：,CO的化学性质,1、可燃性 2CO+O2=2CO2 产生蓝色火焰，生成物使澄清石灰水变浑浊 与H2、CH4等气体比较 点燃之前需验纯,2、CO的还原剂,装置 操作 现象 与C与CuO装置比较 应用：,黑色粉末变为红色,有使澄清石灰水变浑浊的气体生成,3CO+Fe2O3=2Fe+3CO2,高温,反应类型,先通CO，后加热,先停止加热，继续通CO至室温,存在：空气中，体积比0.3% 物理性质： 1、无色无
6、味气体； 2、比空气重； （1.977克/升 1.293克/升） 3、能溶于水。（1体积水里约溶解1体积CO2）,二氧化碳的物理性质：,CO2哪些化学性质？,1.烧杯中的现象,说明CO2具有 和 的性质。且密度比空气大，所以常用它来灭火。 2.证明CO2能与水反应,所用的试剂 ,现象 , 方程式 ： . 3.检验CO2,所用的试剂 ,现象 , 方程式: .,观察与思考： 实验：二氧化碳的密度和熄灭蜡烛火焰实验 实验：二氧化碳的性质实验,不能燃烧,不能支持燃烧,石蕊试液,试液变红,CO2+H2O=H2CO3,小结：,澄清石灰水,澄清石灰水变浑浊,CO2+Ca(OH)2=CaCO3+ H2O,归纳
7、：CO2的化学性质：,1、 CO2不燃烧，也不支持燃烧、也不能供呼吸； 2、 CO2与水化合生成碳酸： CO2+H2O=H2CO3 碳酸不稳定，易分解： H2CO3 = CO2+H2O 3、 CO2与澄清石灰水反应产生浑浊沉淀： CO2+Ca(OH)2=CaCO3+ H2O 这一反应可以用来鉴定二氧化碳,用途（性质决定用途）： 灭火不可燃、不助燃 干冰作致冷剂、人工降雨干冰致冷 制汽水保鲜 光合作用农作物原料 化工原料生产碳酸盐,二氧化碳的主要用途：,二氧化碳的循环,人、动植物的呼吸， 化石燃料的燃烧， 动植物尸体被分解； 灰烬中的碳酸盐进 入土壤。,光合作用,自然界中的碳循环：,N2,巩固：
8、,原理： CaCO3 + 2HCl =CaCl2 + H2O + CO2 装置： 固液不加热型装置 特点 操作： 验气密性-组装-加药-制取 -收集-验满-停止反应,实验室制取二氧化碳的方法1、2.,思考：,是否可以用排水法收集二氧化碳？为什么？ 制取二氧化碳和用高锰酸钾制取氧气的装置及实验步骤有哪些相同点和不同点？,不能，因二氧化碳易溶于水。,装置：二氧化碳不需加热，不需酒精灯。 步骤：都可用向下排空法收集。所用药品状态不同；二氧化碳不能用排水法收集。,二氧化碳的危害,二氧化碳作为呼吸中枢兴奋剂为生理所需，但二氧化碳的浓度超过一定范围后，可对人体产生危害。 空气中二氧化碳的含量达3%时，人体
9、呼吸加深； 长时间吸入浓度达到4%的二氧化碳时，会出现头晕、头疼、耳鸣、眼花等神经症状，同时血压升高； 空气中二氧化碳浓度达到8%10%时，会导致呼吸困难、脉搏加快、全身无力、肌肉由抽搐转至痉挛、神志由兴奋转向抑制； 二氧化碳含量达30%时，可能会出现死亡。,温室效应,生活中我们可以见到的玻璃育花房和蔬菜大棚就是典型的温室。使用玻璃或透明塑料薄膜来做温室，是让太阳光能够直接照射进温室，加热室内空气，而玻璃或透明塑料薄膜又可以不让室内的热空气向外散发，使室内的温度保持高于外界的状态，以提供有利于植物快速生长的条件。,温室效应的危害：,1) 地球上的病虫害增加； 2) 海平面上升； 3) 气候反常
10、，海洋风暴增多； 4) 土地干旱，沙漠化面积增大。 科学家预测：如果地球表面温度的升高按现在的速度继续发展，到2050年全球温度将上升24摄氏度，南北极地冰山将大幅度融化，导致海平面大大上升，一些岛屿国家和沿海城市将淹于水中，其中包括几个著名的国际大城市：纽约，上海，东京和悉尼。,三、碳酸钙（CaCO3),存在： 碳酸钙主要以石灰石和大理石存在，大理石和石灰石主要成分是CaCO3 。,用途： 大理石和石灰石做建 筑材料，工业上用石灰石制生石灰（CaO）和二氧化碳、制水泥。,含碳酸钙的物质：,大理石,珍珠,鸡蛋壳,贝壳,溶洞,咏石灰 于谦 千锤百凿出深山， 烈火焚烧若等闲。 粉身碎骨浑不怕， 要
11、留清白在人间。,碳酸钙的化学性质：,1、碳酸钙与盐酸反应： CaCO3 + 2HCl =CaCl2 + H2O + CO2 2、碳酸钙受热分解： CaCO3 =CaO + CO2 CaO生石灰易与水反应，具有吸水性，可做干燥剂； CaO + H2O =Ca(OH)2（放热反应） Ca(OH)2俗称熟石灰或消石灰,受热,相关中考题,1、在一定条件下，木炭、一氧化碳、氢气都能与氧化铜发生反应，下列叙述正确的是（ ） A反应后产生的气体都有毒 B反应类型都是置换反应 C反应后都能生成红色固体 D反应前后各元素的化合价都发生了变化 2、下列能用氢氧化钠固体干燥的气体是（ ） A. H2 B .CO2 C. CO D .SO2,C,AC,3、5月31日是“世界无烟日”，烟气中含有一种能与血红蛋白结合的有毒气体是（ ） A H2 B CO2 C CO D O2 4、在一定条件下，下列物质间的转化不能一步实现的是（ ） A KMnO4-MnO2 B CO-H2CO3 C CaO-ca(OH)2 D S-SO2,C,B,5、长期盛放石灰水的热水瓶会有一层白色物质，请问这是什么物质？怎么形成的？如何除去？,CO2+Ca(OH)2CaCO3+H2O,CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2,
