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1、碳和碳的化合物碳和碳的化合物学习指导学习指导朱发荣 肖发国一、一条主线一、一条主线从元素的角度看这条主线的焦点是碳元素，应掌握的几种物质都是含碳元素的物质；从变 化的特点看，焦点是二氧化碳，这几种物质在一定的条件下都可以与其他物质反应生成二氧化 碳。这条主线与其他相关物质的相互联系可以表示为：二、两类物质二、两类物质应掌握的物质从其组成的元素种类来看，可分为碳单质和碳的化合物；从物质组成中是否 含碳元素和物质的性质看，可分为有机物和无机物。含有碳元素的化合物叫有机物，不含碳元 素的化合物叫无机物。由于碳的氧化物、含碳酸根的化合物的组成和性质与无机物相似，因此， 它们属于无机物。三、三、 “三三
2、”要点要点1. 碳元素的三种单质：金刚石、石墨、无定形碳。此外，高新科技研制出的碳的新材料 足球烯（C60）也是碳单质。2. 煤干馏得到的三种产物。将煤隔绝空气加强热后得到焦炭、煤焦油、焦炉气等物质。3. 三大化石燃料。化石燃料是自然资源，固体是煤，液体是石油，气体是天然气。其中 煤是“工业的粮食” ，石油是“工业的血液” 。4. 制取气体的三个基本问题。一是气体发生装置。以反应物的状态和反应条件为主要依 据，如制氧气的装置适合于利用粉状固体加热制气体；可用同一装置制氢气和二氧化碳，就是 依据它们反应物的状态和反应条件相似。二是气体收集方法。主要依据气体的密度和水溶性。 凡难溶于水且不与水反应
3、的气体均可采取排水法收集；凡密度比空气小且不与空气反应的气体 均可采取向下排气法收集；凡密度比空气大且不与空气反应的气体均可采取向上排气法收集； 凡密度与空气接近的气体不能用排气法收集。三是检验。包括验满和鉴定，二者要求不同，措 施不同，如检验瓶中是否装满二氧化碳气体可将燃着的木条放在瓶口；检验一瓶气体是否是二 氧化碳可向瓶中加入少量澄清石灰水。5. 煤炉中发生的三个产物污染空气的反应。即（空气不足） ，COOC22点燃。COCOCSOOS2222高温点燃，6. “三石”物质及其转化。 “三石”物质，即生石灰（） 、熟石灰 、石CaO2)(OHCa灰石（） 。通常转化的化学方程式为，3CaCO
4、23COCaOCaCO高温。OHCaCOCOOHCaOHCaOHCaO232222)()(，7. 一氧化碳的三种性质。一是可燃性：；二是还原性：2222COOCO点燃；三是毒性。对人来说，它被吸入人体后极易与血红蛋白化合，而2COCuCuOCO使血红蛋白失去输氧能力，威胁人的生命。8. “三气”的主要成份。课本中常说的“三气”是指水煤气，主要成分是 CO 和；天2H然气，主要成分是；煤气，主要成分是 CO。生活中所说的石油液化气主要成分是丁烷（4CH） 。104HC9. 三种灭火器。因盛装灭火剂的不同，灭火器分三种：泡沫灭火器，适宜扑灭木材、棉 布等引起的火灾；干粉灭火器，适宜扑灭可燃性油、气
5、的火灾；液态二氧化碳灭火器，适宜扑 灭图书、档案、精密仪器、贵重设备火灾等。10. 一氧化碳还原氧化铜实验中，尾气处理的对象是未反应的一氧化碳。有三种方法：一 是将尾气直接通入火焰上烧掉；二是将尾气收集在气球中，然后烧掉；三是用导管将尾气引入 还原装置中的酒精灯焰上烧掉。理论上讲，第三种方法较好。四、四种对比四、四种对比1. 碳、一氧化碳、氢气的对比碳一氧化碳氢气分 类 状 态单质、固氧化物、气单质、气可 燃22COOC点燃2222COOCO点燃OHOH22222点燃性无火焰蓝色火焰淡蓝色火焰222COCuCuOC高温置换反应2COCuCuOCOOHCuCuOH22置换反应还 原 性都有红色固
6、体生成2. 一氧化碳和二氧化碳的对比一氧化碳二氧化碳密度比空气略小比空气大水溶性难溶于水能溶于水3222COHCOOH可燃性有无还原性有无氧化性无有COCOC22高温与石灰水反应不反应反应OHCaCOOHCaCO2322)(毒性有无相互转化 2222COOCO点燃COCCO22高温3. 二氧化碳、氢气、氧气的对比二氧化碳氢气氧气制取原理22232COOHCaClHClCaCO2442 HZnSOSOHZn2242422 32322OMnOMnOKKMnOOKClMnOKClO制取装置向下排气法向上排气法收集方法向上排气法 排水法4. 课本中“五气”对比（同学们自己完成）氢气、氧气、二氧化碳、一
7、氧化碳、甲烷，具有可燃性的是_，具有还原性的是 _，能使带火星的木条复燃的是_，能使澄清石灰水变浑浊的是_， 属于有机物的是_，只能用排空气法收集的是_，只能用排水法收集的是 _，对人体有毒的是_，造成温室效应的主要气体是_，可用向上排 气法收集的气体是_。五、五个问题五、五个问题1. 有二氧化碳气体生成的五种反应化合反应：如等；22COOC点燃分解反应：如等；23COCaOCaCO高温置换反应：如等；222COCuCuOC高温复分解反应（学习酸、碱、盐知识时将学到）：如等；223222COOHNaClHClCONa特殊反应：即不属于化合、分解、置换、复分解反应之外的反应，如等。OHCOOCH
8、222422点燃2. 五种待开发的新能源。即风能、地热、太阳能、核能、潮汐能。3. 煤炉中发生的五个反应。日常生活中的煤炉从下至上发生的反应依次为；（因22COOC点燃COCCO22高温2222COOCO点燃22SOOS点燃煤中含有硫，煤燃烧时产生的刺激性气味就是该反应所致） ；（空气不足COOC222点燃时，如夜晚封住风口，盖住炉口时的反应） 。4. 鉴别一氧化碳和二氧化碳的五种方法：一是根据密度不同，分别将它们充入气球；二 是根据水溶性不同，分别将它们通入石蕊试液中；三是根据可燃性不同；四是根据还原性不同， 分别将它们通入灼热的氧化铜中；五是根据是否与碱溶液反应，分别将它们通入到澄清石灰水
9、 中。5. 五个问题释疑（1）少量水洒在燃烧正旺的煤上为什么会窜出很高的蓝色“火苗”？在燃烧正旺的煤炉中，温度很高，洒上少量水后水与煤反应产生水煤气， （） ，水煤气极易燃烧，所以会窜出很高的火苗，且呈蓝色。22HCOOHC高温（2）木炭燃烧时为什么可看到少许蓝色火焰？碳燃烧时本来没有火焰产生，因燃烧产生的二氧化碳和炽热的碳反应产生了少量一氧化碳， 而一氧化碳极易燃烧，从而看到了少许蓝色火焰。（3）活性碳、木炭为什么具有很强的吸附能力？吸附力与物质的表面积成正比，表面积越大，吸附能力越强。活性炭由木炭加工制得，木 炭由木材干馏制得，在转化的过程中，木材中的导管和筛管仍被保留着，从而使木炭、活性
10、炭 的表面积大大增强，因而具有很强的吸附能力。（4）石墨能力为金刚石是什么变化？石墨和金刚石的化学式都是 C，但它们是性质不同的两种单质，仅从化学式上难于认识它们转化的实质。下面提供一例，你可以从中悟出道理：，这是空气中发生的一个3223OO放电反应，是化学变化，由此类推石墨转化为金刚石也是化学变化。（5）怎样用多种方法鉴别乙醇和乙酸？鉴别是根据物质的不同性质，采取适当的方法将其识别开来，鉴别的过程中主要注重现象。 方法可以有多种：根据密度不同，可分别量取相同体积的两种物质，再称量，质量大的为乙酸； 根据气味不同，用嗅觉将它们区分开；根据可燃性不同，分别将它们点燃，易燃烧的是乙醇，；根据有无酸性，可分别取两种物质并滴加石蕊试液，能OHCOOOHHC22252323点燃变红色的是乙酸。
