专题二 碳和碳的化合物

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1、专题二碳和碳的化合物【复习目标】1．了解碳单质及其主要物理性质和用途；2．知道碳单质的可燃性和还原性；3．了解一氧化碳的可燃性、还原性及毒性；4．知道二氧化碳的主要性质和用途，初步学会实验室制取二氧化碳的方法。5.了解自然界里的碳氧循环，关注温室效应，能从生活实际出发力所能及地实行“低碳生活”。【知识要点梳理】一、碳的几种单质1．金刚石、石墨和C60物理性质及用途（1）金刚石：无色透明、正八面体形状固体。金刚石是天然存在的最硬的物质，常用做玻璃刀的刀头或钻探机的钻头。（2）石墨：深灰色有金属光泽而不透明的细磷片状固体。石墨很软（常用作铅笔芯）；有导电性（可作电极）。（3）C60形状类似足球，应

2、用于材料、科学、超导体方面；一个C60分子是由60个碳原子构成的。2．碳单质除金刚石、石墨外还有木炭、活性炭、焦炭和炭黑等；它们都是由石墨的微小晶体和少量杂质构成的。（1）木炭具有疏松多孔的结构，因些它具有吸附能力，可以吸附色素和异味；（2）活性炭吸附作用比木炭要强，防毒面具滤毒罐就是利用活性炭来吸附毒气，制糖工业利用活性炭来脱色来制白糖。3．碳的化学性质（1）稳定性：古代字画年深日久也不变色，是因为碳在常温下化学性质稳定。（2）碳与氧气的反应（可燃性）：金刚石、石墨都是由碳元素组成的单质，在氧气中完全燃烧，都生成二氧化碳。①完全燃烧，生成CO2：C+O2CO2；②不完全燃烧，生成CO：2C+

3、O22CO。（3）碳与某些氧化物的反应（还原性）：如：木炭还原氧化铜C＋2CuO2Cu+CO2↑【实验现象】①试管中黑色的粉末逐渐变成了红色，②澄清的石灰水变浑浊。【用途】此反应体现了碳的还原性。碳的还原性可用于冶金工业上。二、一氧化碳和二氧化碳碳的氧化物有二氧化碳和一氧化碳。一个二氧化碳分子比一个一氧化碳分子多一个氧原子，这使它们的性质有很大的不同。（一）一氧化碳1．物理性质：通常状况下CO为无色无味的气体，密度比空气略小，难溶于水。2．化学性质：（1）毒性：CO极易与血液中的血红蛋白结合，从而使血红蛋白不能很好地跟氧气结合，造成生物体内缺氧。【注】冬天用煤为到暖时，如通风不良，就会发生煤气

4、中毒，即一氧化碳中毒。轻度应呼吸大量氧气，严重时要去医院。在炉旁放一盆水不能防止一氧化碳中毒，因为一氧化碳不溶于水。（2）可燃性：2CO+O22CO2。（3）还原性：一氧化碳还原氧化铜：CO+2CuO2Cu+CO2【现象】试管中黑色的粉末逐渐变成了红色色，澄清的石灰水变浑浊。【问题与反思】：①此实验要进行尾气处理，原因是：一氧化碳有毒，防止污染空气。②实验开始时要先通一氧化碳，目的是排净玻璃管内的空气以免发生爆炸。③石灰水的作用：证明一氧化碳与氧化铜反应生成二氧化碳。3．CO的用途：用作燃料，工业上冶炼金属。（二）二氧化碳1.二氧化碳的物理性质：通常情况下，CO2是一种无色的气体，固态CO2俗

5、称“干冰”，升华吸收大量的热，因此可作制冷剂，也可以用于人工降雨。二氧化碳能溶于水。增大压强会溶解更多，生产汽水等碳酸型饮料就是利用了二氧化碳的这一性质。2．化学性质：（1）一般情况下，二氧化碳不能燃烧，也不支持燃烧。（2）CO2与H2O反应生成H2CO3，化学方程式为：H2O+CO2=H2CO3，H2CO3能使紫色石蕊试液变红；【注】碳酸不稳定受热见光易分解：H2CO3=H2O+CO2↑，石蕊试液又变成紫色。（3）二氧化碳与碱溶液反应①二氧化碳与石灰水反应，化学方程式为Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O，此反应常用来检验CO2气体；②二氧化碳与氢氧化钠溶液反应，化学方程式为CO2+

6、2NaOH＝Na2CO3+H2O；【注】鉴别二氧化碳：（4）与灼热的碳反应：CO2+C2CO（此反应为吸热反应）。3．二氧化碳的用途：（1）由于二氧化碳密度比空气大，且不燃烧也不支持燃烧，所以可用于灭火。（这一过程既利用了二氧化碳的物理性质，也利用了二氧化碳的化学性质。）（2）在温室里，可以用二氧化碳作气体肥料。（3）固态二氧化碳称干冰，可用做制冷剂和人工降雨。（4）工业上用二氧化碳来制造纯碱，尿素和汽水。4．二氧化碳对人类和环境的影响（1）二氧化碳没有毒，但不供呼吸，当空气中二氧化碳超过正常含量时，会对人体健康产生影响，因此在人群密集的地方应该通风。进入久未开启的菜窖要进行灯火实验。（2）能

7、产生温室效应的气体，除二氧化碳外还有甲烷、臭氧、氟氯代烷等。（3）产生温室效应的原因：大量化石燃料的燃烧，森林植被的破坏。（4）温室效应危害：导致全球变暖，两极冰川融化，使海平面升高，淹没沿海城市，以及土地荒莫化，农业减产。（5）防止温室效应的措施：减少使用化石燃料，开发新能源，植树造林，禁止乱砍乱伐。三、CO2和CO的鉴别及除杂1．CO2和CO的鉴别方法1：用燃着的木条检验，若气体燃烧，则该气体