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1、化学专题15课前预习(2014-09-10 100409) 作者: 日期:专题15碳和碳的化合物 (一) 碳单质;一氧化碳课前预习 【知识点】1、金刚石和石墨的物理性质和用途;2、碳单质的化学性质;3、一氧化碳的化学性质。重点:碳单质的化学性质、一氧化碳的化学性质难点:碳跟某些氧化物的反应【中考透视】本专题在中考命题的热点问题中,常涉及碳单质的物理性质有差异的原因、木炭和活性碳的吸附性、碳单质的化学性质、一氧化碳的化学性质以及相关的化学方程式等知识。关于C60纳米管的信息题、一氧化碳的毒性等问题也是中考的热点。常考题型有选择题、填空题、简答题、探究题、计算题等。考点1 碳的单质金刚石、石墨的物
2、理性质和用途的比较金刚石(由碳元素组成)石墨(由碳元素组成)硬度最硬软,在纸上可留下痕迹熔点很高高、耐高温导电性不导电导电(良好)导热性无良好用途钻探机钻头、刻刀铅笔芯、润滑剂、电极等结论碳单质的物理性质不同,是由于金刚石、石墨中碳原子的排列不同木炭、活性炭木炭:有吸附作用,用于吸附一些食品和工业产品里的色素,吸附有异味的物质。活性炭:有较强的吸附作用,用于防毒面具、冰箱的除臭剂。同一种元素可以组成不同的单质。考点2 碳的化学性质常温下,碳的化学性质不活泼(碳原子最外层有4 个电子)应用:解释古代字画为什么经历几千年而不变色?档案资料为什么要求用碳素墨水书写?碳的可燃性(相同的反应物,因反应物
3、的量不同,生成物不同) 充分燃烧 C + O2 CO2 放热不充分燃烧 2C + O2 2CO碳的还原性 C + 2CuO 2Cu + CO2 现象:黑色粉末变红色,澄清的石灰水变浑浊。C + CO2 2CO考点3 氧化还原反应(从得氧失氧的角度分析)物质与氧发生的反应叫氧化反应,含氧化合物里的氧被夺去的反应叫还原反应。在化学反应中,供给氧的物质叫氧化剂,得氧的物质叫还原剂。在化学反应中,物质供给氧的性质叫氧化性,物质夺取氧的性质叫还原性。考点4 一氧化碳的性质物理性质:通常情况下是无色无味的气体,难溶于水,密度比空气略小。(实验室制取CO只能用排水法收集) 想一想:水能防止CO中毒吗?化学性
4、质可燃性: 2CO + O22CO2 作燃料(是煤气的主要成分) 现象:产生蓝色火焰,放出热量。 注意:CO和H2一样与空气(或氧气)混合时,遇明火可能发生爆炸,点燃前必须验纯(方法与H2一样)还原性: CO + CuOCu + CO2冶炼金属 现象:黑色粉末变红色,澄清的石灰水变浑浊 注意:操作顺序。实验时,先通CO,后加热;实验完毕,先停止加热,继续通CO直至玻璃管冷却;但需对尾气处理,方法是将CO点燃转变CO2(或收集起来)。毒性:CO能与血液中的血红蛋白结合,使血红蛋白失去运输氧气的能力,使人因缺氧而死亡。【知识点总结】一、碳的几种单质(金刚石、石墨、C60)1、金刚石(C)是自然界中
5、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,滑腻感、常温下化学性质稳定)、做润滑剂(体现它具有滑腻感)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
6、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。4、C60:C60分子由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、常温下的化学性质比较稳定。因此古代用墨书写、绘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 + O2 CO2不完全燃烧(氧气不充足),生成CO:2C + O2 2CO 3、还原性:C + 2CuO 2Cu + CO2 (置换反应)现象:黑色粉末逐渐变成光亮红色,产生的的气体能
7、使澄清的石灰水变浑浊。C在反应中得到氧元素,发生氧化反应,是还原剂,具有还原性。CuO在反应中失去氧元素,发生还原反应,是氧化剂。具有氧化性。小结:还原剂:得到氧元素,发生氧化反应。具有还原性氧化剂:失去氧元素,发生还原反应。具有氧化性应用:冶金工业:2Fe2O3+3C 4Fe+3CO2 CCO2 2CO三、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+O2 2CO2(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
8、烧火焰是:发出淡蓝色的火焰。CO和O2的燃烧火焰是:发出蓝色的火焰。CH4和O2的燃烧火焰是:发出明亮的蓝色火焰。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 C + H2O H2 + CO)2)还原性: CO+CuO Cu+CO2 (非置换反应) 应用:冶金工业现象:黑色的氧化铜逐渐变成光亮红色,产生的气体能使澄清的石灰水变浑浊。CO在反应中得到氧元素,发生氧化反应,是还原剂,具有还原性;CuO在反应中失去氧元素,发生还原反应,是氧化剂,具有氧化性。 Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2(现象:红色粉末逐渐变成黑色,产生的气体能使澄清的
9、石灰水变浑浊。)H2、CO、C具有相似的化学性质:A可燃性 C + O2 CO2 ; 2CO+O2 2CO2 ;2H2 + O2 2H2O B还原性 :H2 CuO Cu + H2O; CO+CuOCu+CO2C + 2CuO 2Cu + CO2C、H2、CO:在反应中得到氧元素,发生氧化反应,是还原剂,具有还原性;CuO:在反应中失去氧元素,发生还原反应,是氧化剂,具有氧化性。 除杂:COCO2 通入石灰水 或氢氧化钠溶液: CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O CO2CO 通过灼热的氧化铜 CO+CuO Cu+CO2 CaOCaCO3只能煅烧(不可加盐酸) CaCO3 CaO+CO2注意:检验CaO是否含CaCO3加盐酸 :CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2 (CO32-的检验:先加盐酸,然后将产生的气体通入澄清石灰水。)四、知识性专题碳及其化合物之间的相互转化【专题解读】碳及其化合物之间的相互转化如图6一43所示。2C+O22CO; C+O2CO2; 2CO+O22CO2; CO2+C2CO;CO2+H2O=H2CO3; H2CO3=H2O+CO2; CO2+Ca(OH)2=CaCO3+H2O; CaCo3+2HCl=CaCl2+CO2+H2O; CO2+2Mg 2MgO+C