高中化学碳及碳的化合物.doc

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1、碳及碳的化合物一、碳单质1.碳的几种单质金刚石无色透明，正八面体形状的固体，是天然最硬的物质。用于装饰品钻石，切割玻璃、钻探机的钻头。石墨深灰色，有金属光泽，不透明细鳞片状固体，质软，有良好的导电性、润滑性常用于做电极，铅笔芯、石墨炸弹等活性碳无定形碳：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，焦炭用于冶铁，炭黑加到橡胶里能够增加轮胎的耐磨性。碳60C60分子由60个碳原子构成的分子，形似足球，结构稳定。应用于材料科学与超导体等方面注：1.用于鉴别文物历史年代的为14C（

2、12C的同位素）2.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.CO和CO2的化学性质有很大差异的原因是：分子的构成不同。2.碳单质的化学性质1、常温下，碳的化学性质不活泼（因此古代用墨书写、绘画的字画保存时间很久,仍不变色），但在高温或点燃条件下，碳的活性大大增强。2、可燃性：碳在氧气中充分燃烧：C+O2点燃CO2碳在氧气中不充分燃烧：2C+O2点燃2CO3、还原性：木炭还原氧化铜：C+2CuO高温2Cu+CO2↑现象：黑色粉末逐渐变成红色，石灰水变浑浊木炭还原氧化铁：2Fe2O3+3C高温4Fe+3CO

3、2↑C+CO2高温2CO二、碳的氧化物１．CO２的性质1、物理性质：无色,无味的气体,密度比空气大,能溶于水,高压低温下可得固体----干冰2、化学性质:　　1)一般情况下不能燃烧,也不支持燃烧，不能供给呼吸（镁性质活泼，可与其燃烧）　　2)与水反应生成碳酸：CO2+H2O==H2CO3H2CO3==H2O+CO2↑碳酸不稳定,易分解3)能使澄清的石灰水变浑浊：CO2+Ca(OH)2==CaCO3↓+H2O本反应可用于检验二氧化碳　　　　　　　　　　　　　　　（类比：2NaOH+CO2====Na2CO3+H2O）4)与灼热的

4、碳反应（氧化性）：C+CO2高温2CO（吸热反应，既是化合反应又是氧化还原反应，CO2是氧化剂，C是还原剂）3、用途：①灭火②干冰用于人工降雨、制冷剂③温室肥料4、二氧化碳对环境的影响：过多排放引起温室效应。2．CO的性质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。3、化学性质:（H2、CO、C具有相似的化学性质：①可燃性②还原性）①可燃性：2CO+O2点燃2CO2（可燃性气体点燃前一定要检验纯度）H2和O2的燃烧火焰是：发出淡蓝色的火焰。CO和O2的

5、燃烧火焰是：发出蓝色的火焰。CH4和O2的燃烧火焰是：发出蓝色火焰。鉴别：H2、CO、CH4可燃性的气体：看燃烧产物（不可根据火焰颜色）；（导出点燃，在火焰上方分别罩一个冷而干燥的烧杯，看烧杯内壁是否出现水雾现象；把烧杯迅速倒过来，立即注入澄清石灰水，看是否变浑浊（水煤气：H2与CO的混合气体C+H2O高温H2+CO）检验某可燃物是否含碳、氢元素的方法：　　点燃，在可燃物上方罩一个冷而干燥的烧杯，烧杯内壁出现水雾，说明生成了水，证明含有氢元素；把烧杯迅速倒过来，立即注入澄清石灰水，变浑浊，说明生成了二氧化碳，证明含有碳元素。（

6、如果某可燃物燃烧生成了二氧化碳和水，只能证明一定含碳、氢元素，可能含氧元素）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，石灰水变浑浊。　　　尾气处理：在通入澄清的石灰水后，多余的ＣＯ进行点燃Fe2O3+3CO高温2Fe+3CO2（现象：红棕色粉末逐渐变成黑色，石灰水变浑浊。）3．除杂：CO[CO2]通入石灰水或氢氧化钠溶液：CO2+2NaOH==Na2CO3+H2OCO2[CO]通过灼热的氧化铜CO+CuO△Cu+CO24.二氧化碳的制备1.二氧化碳的实验室制法1）原理

7、：用石灰石（或大理石）和稀盐酸反应：CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑不能用浓盐酸（产生的气体不纯含有HCl），不能用稀硫酸（生成的CaSO4微溶于水，覆盖在大理石的表面阻止了反应的进行2)发生装置：固液不加热装置装置的注意事项：①若用长颈漏斗来注入盐酸，长颈漏斗下端必须伸入液面以下②若用试管来装药品，固定试管时，试管口竖直向上，试管底部与铁架台面接触。3）气体收集方法：向上排空气法4）验证方法：将制得的气体通入澄清的石灰水，如能浑浊，则是二氧化碳。验满方法：用点燃的木条，放在集气瓶口，木条熄灭。证明已集满二

8、氧化碳气体。2.二氧化碳的工业制法：煅烧石灰石：CaCO3高温CaO+CO2↑生石灰和水反应可得熟石灰（此反应放热，放出大量热）：CaO+H2O=Ca(OH)2三、碳酸及碳酸盐１．碳酸（Ｈ２ＣＯ３）①弱酸性，可溶于水，可使紫色石蕊试液变红②易分解　　H２CO３===H２O+C