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1、第六单元碳和碳的氧化物知识点总结1 木炭+氧化铜 澄清的石灰水 第六单元 碳和碳的氧化物 知识总结 课题一 金刚石、石墨、C60 一、碳的几种单质 1. 金刚石C是自然界中最硬的物质可用于制钻石、刻划玻璃、钻探机的钻头等。 2. 石墨C是最软的矿物之一有优良的导电性润滑性。 1可用于制铅笔芯、干电池的电极、电车的电刷等。 注意铅笔不含铅是石墨和黏土混合而成的混合物。 2无定形碳焦炭、木炭、活性炭、炭黑等由石墨的微小晶体和少量杂质构成。 活性炭、木炭具有疏松多孔的结构所以有吸附性活性炭吸附性比木炭强 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
2、毒面具、冰箱的除臭剂。 焦炭用于冶铁 炭黑加到橡胶里能够增加轮胎的耐磨性。 3. C60 是一种由60个碳原子构成的分子形似足球性质很稳定。 4.同一种元素可以组成不同的单质。例红磷和白磷氧气和臭氧碳的各种单质等互为同素异形体。 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。 CO和CO2的化学性质有很大差异的原因是分子的构成不同。 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 完全燃烧都生成二氧化碳! 1. 常温下化学性质稳定 【为何碳在常温下化学性质比较稳定碳原子的最外层有4个电子既不容易得电子也不容易失去电子因此常温下碳的化学性质比较稳定
3、。】 档案材料一般用碳素墨水书写 古代书画历经百年也安然无恙木质电线杆埋入地下部分用火烧焦可防腐都是利用这个原理。 2. 碳具有可燃性 C+O2CO2充分燃烧 2C+O22CO不充分燃烧 碳在氧气中燃烧现象燃烧剧烈发出白光放热生成能使澄清石灰水变浑浊的气体。 3. 碳具有还原性 可用于冶金工业。 2Fe2O3+3C 4Fe+3CO2 木炭还原氧化铜的实验见右图 【实验现象】澄清的石灰水变浑浊黑色固体逐渐变成红色。 【化学方程式】C+2CuO 2Cu+CO2 反应开始的标志澄清的石灰水变浑浊。 在酒精灯上加网罩的目的使火焰集中并提高温度。 配制混合物时木炭粉应稍过量的目的防止已经还原的铜被氧气重
4、新氧化。 实验完毕后先熄灭酒精灯的后果石灰水倒吸入热的试管中使试管炸裂。 第二节 二氧化碳制取的研究 1、制取气体的一般思路是1反应原理2实验装置3验证气体。实验室制取气体的装置包括发生装置和收集装置对于发生装置主要由反应物的状态反应条件决定对于收集装置主要考虑生成气体的物理性质气体的密度大小、溶解性。 2 2、实验室制取气体的装置一般有 1固体+固体气体如用高锰酸钾、二氧化锰和氯酸钾制氧气 装置特点是试管口略向下倾斜以免水倒流引起试管炸裂 铁夹夹在距试管口1/3处导管不能伸入试管中太长。 2液体+固体气体如用过氧化氢溶液和二氧化锰制氧气 用锌粒和稀硫酸制氢气用大理石或石灰石和稀盐酸制 二氧化
5、碳。装置特点是长颈漏斗 的末端必须插入液面以下。 3、根据制取气体的性质集气装置可有下述两种情况 排水集气法凡不易溶于水 不与水反应的气体均可用排水集气法 如收集氧气、氢气等气体。 排空气法密度与空气相差较大可用相对分子质量比较空气的平均相对分子质量是29大于29的密度比空气大小于29的密度比空气小且不与空气中任一成分反应的均可用排空气法。 a.向上排空气法所收集的气体 相对分子质量大于29 如二氧化碳、氧气等。 b.向下排空气法所收集的气体相对 分子质量小于29 如氢气、甲烷等。 一实验室制取二氧化碳 1. 原料大理石或石灰石、稀盐酸。 不用稀硫酸代替稀盐酸的原因稀硫酸与大理石反应生成微溶于
6、水的硫酸钙阻碍反应的继续进行。 不用浓盐酸代替稀盐酸的原因浓盐酸易挥发使生成的二氧化碳中混有氯化氢气体而不纯。 不用纯碳酸钙或碳酸钠等代替大理石、石灰石的原因反应速率太快不容易控制和收集且成本较高。 2. 反应原理CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2 3. 发生装置同分解过氧化氢溶液制取氧气的发生装置 原因固体和液体混合在常温下反应生成气体 4. 收集装置向上排空气法收集气体的装置 原因二氧化碳能溶于水且密度比空气密度大 5. 检查装置的气密性先用止水夹夹住导气管再从长颈漏斗中加水当水没过下端管口后若水面不下降则表明不漏气。 6. 验满把燃着的木条放在集气瓶口如果木条熄灭证明已经收
7、集满了。 7. 检验把气体通入澄清的石灰水中如果石灰水变浑浊证明收集的气体是二氧化碳。 二、 二氧化碳和氧化钙的工业制法 CaCO3 CaO+CO2石灰石和大理石的主要成分都是碳酸钙 三、 氧化钙叫石灰也叫生石灰氢氧化钙也叫熟石灰也叫消石灰石灰浆或石灰水的主要成分都是氢氧化钙 第三节 一氧化碳和二氧化碳 一、 二氧化碳的物理性质及对应的探究实验 无色无味常温常压下为气体。 一般情况下二氧化碳的密度比空气的密度大。 【实验操作】如右图1将CO2气体慢慢倒入杯中。 【实验现象】蜡烛自下而上依次熄灭。 【实验分析】二氧化碳气体沿烧杯内壁流下先聚集在底部 CO2 1 3 然后逐渐上升把杯内的空气自下而
8、上排出。 【实验结论】 一般情况下二氧化碳的密度比空气的密度大。 一般情况下二氧化碳既不能燃烧也不能支持燃烧化学性质 二氧化碳能溶于水。 【实验操作】如右上图2向一个收集满二氧化碳气体的质地较软的塑料瓶中加入约1/3体积的水立即旋紧瓶盖振荡。 【实验现象】瓶体变瘪。 【实验分析】二氧化碳溶于水时使瓶内的气体体积减小因而压强减小外界大气压把瓶子压瘪了。 【实验结论】二氧化碳能溶于水。此实验不能得出二氧化碳可以和水反应的结论 二、 二氧化碳的化学性质 1. 一般情况下二氧化碳既不能燃烧也不能支持燃烧。此性质可由实验一得到 2. 二氧化碳能与水反应生成碳酸。碳酸可使紫色石蕊变色而不是二氧化碳此实验证
9、明了二氧化碳和水反应 【实验操作】取四朵用石蕊溶液染成紫色的干燥的纸花。第一朵纸花喷上稀醋酸第二朵纸花喷上水第三朵纸花直接放入盛满二氧化碳的集气瓶中第四朵纸花喷上水之后再放入盛满二氧化碳的集气瓶中观察四朵纸花的颜色变化。然后将第四朵纸花取出小心烘烤观察现象。 【实验现象】 第一朵小花变红 第二朵小花不变色 第三朵小花不变色 第四朵小花变红 第四朵小花被烘烤后由红色变成紫色。 【实验分析】 醋酸能使紫色小花变红说明酸溶液可以使紫色石蕊变红 水不能使紫色石蕊变红 二氧化碳不能使紫色石蕊变红 二氧化碳与水反应生成碳酸碳酸能使紫色石蕊变红 说明碳酸被分解了。 【化学方程式】CO2 + H2O=H2CO
10、3 和 H2CO3 = H2O+CO2 3. 二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊 CO2+Ca(OH)2=CaCO3+H2O 该反应可鉴定二氧化碳气体。 4. 二氧化碳不能供给呼吸。注意二氧化碳浓度过高会导致头痛神智不清严重的可导致死亡但二氧化碳没有毒性 5. 二氧化碳能与灼热的碳反应生成一氧化碳CO2+C 2CO 该反应是吸热反应 CO2氧化剂C还原剂该反应也可将二氧化碳变为一氧化碳的。 四、 二氧化碳的用途、 灭火灭火器原理Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2与制取CO2反应相似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能支持燃烧 作致冷剂干冰人工降雨干冰作温室肥料
11、等 光合作用需要二氧化碳 5也可以作工业原料如制饮料 五、 二氧化碳对环境的影响造成温室效应 全球变暖两极冰川融化 1温室效应的危害 海平面升高淹没沿海地带 土地沙漠化农业减产 2控制温室效应的措施 减少煤、石油、天然气等化石燃料的使用 措施 开发利用太阳能、风能等清洁能源 大力植树造林严禁乱砍滥伐 CO2 2 4 【能导致温室效应的气体】二氧化碳、臭氧O3、甲烷CH4、氟氯代烷等。 第二课时 一氧化碳 一、一氧化碳的物理性质 无色、无味的气体难溶于水密度比空气略小。 一氧化碳只能用排水法收集不能用向下排空气法收集。 二、一氧化碳的化学性质 1. 一氧化碳具有可燃性2CO+O22CO2 2.
12、【燃烧的现象】 发出蓝色火焰 放热 生成能使澄清石灰水变浑浊的气体。 煤炉从上至下常发生的三个反应2CO+O22CO2、CO2+C 2CO、C+O2CO2 3. 一氧化碳具有还原性 CO+CuO Cu+CO 3CO+Fe2O32Fe+3CO2 4. 一氧化碳具有毒性。 原因 一氧化碳极易与血液中的血红蛋白结合造成生物体内缺氧。 注意 由于一氧化碳难溶于水因此在室内摆放一盆水无法预防煤气中毒。 四、一氧化碳的用途 1. 可燃性作气体燃料 2CO+O22CO2 2. 还原性冶炼金属3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2、CO+CuO Cu+CO2。 1一氧化碳还原氧化铜的实验 实验操作 先通入一氧化碳在加热前必须先检验一氧化碳的纯度 点燃酒精灯 熄灭酒精灯 再通入一会儿一氧化碳直到试管冷却。 实验现象 黑色粉末变成红色生成的气体使澄清的石灰水变浑浊。 注意事项 检验一氧化碳纯度的目的防止加热空气和一氧化碳的混合气体引起爆炸。 实验开始时先通CO的目的排净装置内的空气防止CO与空气混合加热引起爆炸。 实验完毕后继续通入CO的目的
