第六單元碳和碳的氧化物 (2)

第七單元 碳和碳的氧化物一、碳的幾種單質(zhì)：金剛石、石墨、C601、金剛石（C）是自然界中最硬的物質(zhì)，可用于制鉆石、刻劃玻璃、鉆探機(jī)的鉆頭等。由于無(wú)色透明，正八面體，做飾品。2、石墨（C）是最軟的礦物之一，有優(yōu)良的導(dǎo)電性，潤(rùn)滑性。可用于制鉛筆芯、干電池的電極、電車的滑塊等。它是非金屬，但有金屬光澤。 金剛石和石墨的物理性質(zhì)有很大差異的原因是：碳原子的排列方式不同。CO和CO2的化學(xué)性質(zhì)有很大差異的原因是：分子的構(gòu)成不同。3、活性炭、木炭具有強(qiáng)烈的吸附性（制糖工業(yè)用活性炭脫色），焦炭用于冶鐵，炭黑加到橡膠里能夠增加輪胎的耐磨性。二、單質(zhì)碳的化學(xué)性質(zhì):單質(zhì)碳的物理性質(zhì)各異,而各種單質(zhì)碳的化學(xué)性質(zhì)卻完全相同!1、常溫下的穩(wěn)定性強(qiáng)2、可燃性: 完全燃燒(氧氣充足),生成CO2: C+O2點(diǎn)燃CO2不完全燃燒(氧氣不充足),生成CO：2C+O2點(diǎn)燃2CO 3、還原性：C+2CuO 高溫 2Cu+CO2 （置換反應(yīng)） 應(yīng)用：冶金工業(yè)現(xiàn)象：黑色粉末逐漸變成光亮紅色，生成使澄清石灰水變渾濁的氣體?，F(xiàn)象：黑色粉末逐漸變成光亮紅色，產(chǎn)生的的氣體能使澄清的石灰水變渾濁。C在反應(yīng)中得到氧元素，發(fā)生氧化反應(yīng)，是還原劑，具有還原性。CuO在反應(yīng)中失去氧元素，發(fā)生還原反應(yīng)，是氧化劑。具有氧化性。小結(jié)：還原劑：得到氧元素，發(fā)生氧化反應(yīng)。具有還原性氧化劑：失去氧元素，發(fā)生還原反應(yīng)。具有氧化性應(yīng)用：冶金工業(yè)：2Fe2O3+3C高溫4Fe+3CO2C + CO2 高溫 2CO 3個(gè)反應(yīng)都為吸熱反應(yīng)三、二氧化碳的制法1、實(shí)驗(yàn)室制取氣體的思路：（原理、裝置、檢驗(yàn)）（1）發(fā)生裝置：由反應(yīng)物狀態(tài)及反應(yīng)條件決定：反應(yīng)物是固體，需加熱，制氣體時(shí)則用高錳酸鉀制O2的發(fā)生裝置。 反應(yīng)物是固體與液體，不需要加熱，制氣體時(shí)則用制CO2的發(fā)生裝置。（2）收集方法：氣體的密度及溶解性決定：難溶于水用排水法收集 CO只能用排水法密度比空氣大用向上排空氣法 CO2只能用向上排空氣法 密度比空氣小用向下排空氣法2、二氧化碳的實(shí)驗(yàn)室制法（必須會(huì)畫制取及檢驗(yàn)的裝置圖）1）原理：用石灰石和稀鹽酸反應(yīng)：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO22) 選用和制氫氣相同的發(fā)生裝置 3）氣體收集方法：向上排空氣法4）驗(yàn)證方法：將制得的氣體通入澄清的石灰水，如能渾濁，則是二氧化碳。 驗(yàn)滿方法：用點(diǎn)燃的木條，放在集氣瓶口，木條熄滅。證明已集滿二氧化碳?xì)怏w。3、二氧化碳的工業(yè)制法：煅燒石灰石：CaCO3高溫CaO+CO2生石灰和水反應(yīng)可得熟石灰：CaO+H2O=Ca(OH)2四、二氧化碳的性質(zhì)1、物理性質(zhì)：通常情況下，無(wú)色,無(wú)味的氣體,密度比空氣大,能溶于水,高壓低溫下可得固體-干冰2、化學(xué)性質(zhì):1)一般情況下不能燃燒,也不支持燃燒，不能供給呼吸2)與水反應(yīng)生成碳酸： CO2+H2O=H2CO3 生成的碳酸能使紫色的石蕊試液變紅，H2CO3 = H2O+ CO2 碳酸不穩(wěn)定,易分解3)能使澄清的石灰水變渾濁：CO2+Ca(OH)2=CaCO3+H2O本反應(yīng)可用于檢驗(yàn)二氧化碳!4）與灼熱的碳反應(yīng)： C+CO2高溫2CO （吸熱反應(yīng)，既是化合反應(yīng)又是氧化還原反應(yīng)，CO2是氧化劑，C是還原劑）3、用途：1)滅火（泡沫滅火器原理：Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2）既利用其物理性質(zhì)，又利用其化學(xué)性質(zhì).2)二氧化碳是一種工業(yè)原料，可以用在制純堿、尿素、汽水等3)干冰用于人工降雨、制冷劑 4）溫室肥料，提高作物產(chǎn)量4、二氧化碳多環(huán)境的影響：過(guò)多排放引起溫室效應(yīng)。 人類消耗能源急劇增加，森林遭到破壞，大氣中二氧化碳的含量不斷上升。五、一氧化碳1、物理性質(zhì)：無(wú)色，無(wú)味的氣體，密度比空氣略小，難溶于水2、有毒：吸進(jìn)肺里與血液中的血紅蛋白結(jié)合，使人體缺少氧氣而中毒。3、化學(xué)性質(zhì): （H2、CO、C具有相似的化學(xué)性質(zhì)：可燃性 還原性）1）可燃性：2CO+O2點(diǎn)燃2CO2 （可燃性氣體點(diǎn)燃前一定要檢驗(yàn)純度）H2和O2的燃燒火焰是：發(fā)出淡藍(lán)色的火焰。CO和O2的燃燒火焰是：發(fā)出藍(lán)色的火焰。CH4和O2的燃燒火焰是：發(fā)出明亮的藍(lán)色火焰。鑒別：H2、CO、CH4可燃性的氣體：看燃燒產(chǎn)物（不可根據(jù)火焰顏色）（水煤氣：H2與CO 的混合氣體 C + H2O高溫 H2 + CO）2）還原性： CO+CuO Cu+CO2 （非置換反應(yīng)） 應(yīng)用：冶金工業(yè) 現(xiàn)象：黑色的氧化銅逐漸變成光亮紅色，石灰水變渾濁。 Fe2O3+3CO高溫2Fe+3CO2（現(xiàn)象：紅棕色粉末逐漸變成黑色，石灰水變渾濁。）除雜：COCO2 通入石灰水 或氫氧化鈉溶液： CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O CO2CO 通過(guò)灼熱的氧化銅 CO+CuO Cu+CO2 CaOCaCO3只能煅燒（不可加鹽酸） CaCO3高溫CaO+CO2注意：檢驗(yàn)CaO是否含CaCO3加鹽酸 ：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2 （CO32-的檢驗(yàn)：先加鹽酸，然后將產(chǎn)生的氣體通入澄清石灰水。）具有還原性的物質(zhì)是H2、C、CO。其中屬于單質(zhì)的是C、H2。屬于化合物的是CO。本單元知識(shí)間的聯(lián)系：CCO ：2CO2 2CO CCO2 2COCCO2 ：CO2 CO2 C2CuO 2CuCO2 3CFe2O3 3CO22FeCOCO2 ：2COO2 2CO2 COCuO CuCO2 3COFe2O3 2Fe3CO2CO2H2CO3: CO2H2O =H2CO3H2CO3 CO2 ：H2CO3 =CO2H2OCO2 CaCO3 ：CO2Ca(OH)2 =CaCO3H2O CaCO3 CO2 ：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2 CaCO3 CO2CaO