单元碳及其化合物

单元碳及其化合物第1页/共42页碳及其化合物碳单质碳的化合物碳的氧化物碳酸盐物质间转化元素化合物CO2性质实验、制备CO2C、CO还原CuOCO32-检验相关实验光合作用、煤气中毒、温室效应、灭火等化学与生活知识体系第2页/共41页第2页/共42页一、碳的单质1、金刚石金刚石的物理性质和用途金刚石性质用途无色透明、正八面体固体装饰品——钻石自然界中存在的最硬物质玻璃刀划玻璃、钻探机的钻头第3页/共41页第3页/共42页金刚石及其制品第4页/共41页第4页/共42页2、石墨石墨的性质和用途石墨性质用途深灰色、有金属光泽、不透明的细鳞片状固体、很软铅笔芯能导电滑腻感电极润滑剂第5页/共41页第5页/共42页

石墨及其制品第6页/共41页第6页/共42页小结：比较金刚石和石墨的性质和用途金刚石石墨外观光泽硬度导电性用途无色透明正八面体深灰色细鳞片固体加工琢磨有夺目金属光泽最硬最软无良好钻探机钻头等电极、铅笔芯等第7页/共41页第7页/共42页3、足球烯--C60它形似足球，因此又名足球烯。C60分子是一种由60个碳原子构成的分子，它具有60个顶点和32个面，其中12个为正五边形，20个为正六边形。小结：结构用途性质第8页/共41页第8页/共42页思考：为什么金刚石、石墨都是由碳元素组成的，性质会有这样大的差异？碳原子排列方式不同。金刚石立体网状石墨立体层状C60(足球烯)第9页/共41页第9页/共42页C碳单质化学性质稳定性可燃性还原性第10页/共41页第10页/共42页1、稳定性的应用古人字画碳素墨水书写档案材料日常生活中使用的煤风吹日晒第11页/共41页第11页/共42页2、可燃性常温下的稳定性，高温下的活泼性。碳跟氧气的反应碳有可燃性燃烧条件在氧气中充分燃烧燃烧不充分化学方程式结论C+O2==CO2点燃2C+O2==2CO点燃碳具有可燃性，条件不同，产物不同第12页/共41页第12页/共42页应用：⑴如何证明金刚石、石墨是由碳元素组成的单质？⑵如何提高煤的燃烧利用率？足够多的空气足够大的接触面燃烧，验证产物，都有二氧化碳生成即是。（二氧化碳使澄清石灰水变浑浊）第13页/共41页第13页/共42页装置与操作

反应装置与制取O2相似现象与方程式

黑色固体变为红色澄清石灰水变浑浊

C+2CuO=2Cu+CO2(置换)3、还原性高温第14页/共41页第14页/共42页碳的单质有金刚石、石墨、C60外；还有木炭、焦炭、活性炭和炭黑等无定形碳。木炭和活性炭有一定的吸附性，具有吸附作用，是一种生活用品。焦炭由煤转化而来，可用于炼钢。活性炭用作吸附剂用于净化水和防毒面具。炭黑用作橡胶添加剂和油墨、墨水等。石墨是灰黑色的不透明固体，质软并有滑腻感，还能耐高温，是热和电的良导体第15页/共41页第15页/共42页思考练习：常温下，碳的化学性质不活泼．碳单质的下列用途与这一性质有关的是（）A．用碳素笔书写重要文件和资料B．用金刚石切割大理石C．用石墨为主要原料制铅笔芯D．用活性炭脱色制白糖“钻石恒久远，一颗永流传”这句广告词被美国《广告时代》评为20世纪的经典广告之一，该广告词能体现的钻石的性质是（）A．硬度大B．不能导电C．化学性质稳定D．熔点低AC第16页/共41页第16页/共42页二、碳的氧化物物理性质二氧化碳CO2一氧化碳CO颜色、状态无色无味气体无色无味气体密度1.977克/升、密度比空气大1.25克/升、密度比空气小溶解性

易溶于水（1体积水里约溶解1体积CO2）难溶于水（1体积水里约溶解0.02体积CO）第17页/共41页第17页/共42页化学性质二氧化碳CO2一氧化碳CO可燃性一般情况下既不能燃烧也不支持燃烧,能灭火2CO+O2点燃

2CO2还原性

无还原性，但有氧化性CO2+C高温

2COCuO+CO高温Cu+CO2其他H2O+CO2=H2CO3CO2+Ca(OH)2=CaCO3+H2OCO2+2NaOH=Na2CO3+H2O毒性易与血红蛋白结合，使血红蛋白失去与氧的结合能力。第18页/共41页第18页/共42页物理性质：通常情况下，是一种无色无味的气体。密度比空气略小。难溶于水化学性质：可燃性。（反应、现象、产物检验。与H2、CH4等气体进行鉴别。）还原性。（反应类型、应用）毒性。（机理。如何预防煤气中毒？）一氧化碳的主要性质和用途：第19页/共41页第19页/共42页CO的化学性质1、可燃性

2CO+O2=2CO2

产生蓝色火焰，生成物使澄清石灰水变浑浊与H2、CH4等气体比较点燃之前需验纯第20页/共41页第20页/共42页2、CO的还原剂装置操作

现象与C与CuO装置比较应用：与金属氧化物反应检验生成物的装置尾气处理装置黑色粉末变为红色有使澄清石灰水变浑浊的气体生成CO+CuO=Cu+CO23CO+Fe2O3=2Fe+3CO2高温反应类型先通CO，后加热先停止加热，继续通CO至室温第21页/共41页第21页/共42页存在：空气中，体积比0.3%物理性质：1、无色无味气体；2、比空气重；（1.977克/升＞1.293克/升）3、能溶于水。（1体积水里约溶解1体积CO2）二氧化碳的物理性质：第22页/共41页第22页/共42页CO2哪些化学性质？1.烧杯中的现象,说明CO2具有

和

的性质。且密度比空气大，所以常用它来灭火。2.证明CO2能与水反应,所用的试剂

,现象

,方程式

：

.3.检验CO2,所用的试剂

,现象

,方程式:

.观察与思考：实验：二氧化碳的密度和熄灭蜡烛火焰实验实验：二氧化碳的性质实验不能燃烧不能支持燃烧石蕊试液试液变红CO2+H2O==H2CO3小结：澄清石灰水澄清石灰水变浑浊CO2+Ca(OH)2=CaCO3↑+H2O第23页/共41页第23页/共42页归纳：CO2的化学性质：1、CO2不燃烧，也不支持燃烧、也不能供呼吸；2、CO2与水化合生成碳酸：

CO2+H2O==H2CO3碳酸不稳定，易分解：

H2CO3

==

CO2↑+H2O3、CO2与澄清石灰水反应产生浑浊沉淀：

CO2+Ca(OH)2=CaCO3↑+H2O

这一反应可以用来鉴定二氧化碳第24页/共41页第24页/共42页用途（性质决定用途）：灭火—不可燃、不助燃干冰作致冷剂、人工降雨—干冰致冷制汽水—保鲜光合作用—农作物原料化工原料—生产碳酸盐二氧化碳的主要用途：第25页/共41页第25页/共42页二氧化碳的循环第26页/共41页第26页/共42页二氧化碳氧气人、动植物的呼吸，化石燃料的燃烧，动植物尸体被分解；灰烬中的碳酸盐进入土壤。光合作用自然界中的碳循环：第27页/共41页第27页/共42页CO2不燃烧不支持燃烧可燃单质：C、H2化合物：CO、CH4能支持燃烧O2N2巩固：第28页/共41页第28页/共42页原理：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑装置：固液不加热型装置特点操作：验气密性---组装---加药---制取---收集---验满---停止反应实验室制取二氧化碳的方法1、2.第29页/共41页第29页/共42页思考：是否可以用排水法收集二氧化碳？为什么？制取二氧化碳和用高锰酸钾制取氧气的装置及实验步骤有哪些相同点和不同点？不能，因二氧化碳易溶于水。装置：二氧化碳不需加热，不需酒精灯。步骤：都可用向下排空法收集。所用药品状态不同；二氧化碳不能用排水法收集。第30页/共41页第30页/共42页二氧化碳的危害二氧化碳作为呼吸中枢兴奋剂为生理所需，但二氧化碳的浓度超过一定范围后，可对人体产生危害。①空气中二氧化碳的含量达3%时，人体呼吸加深；②长时间吸入浓度达到4%的二氧化碳时，会出现头晕、头疼、耳鸣、眼花等神经症状，同时血压升高；③空气中二氧化碳浓度达到8%~10%时，会导致呼吸困难、脉搏加快、全身无力、肌肉由抽搐转至痉挛、神志由兴奋转向抑制；④二氧化碳含量达30%时，可能会出现死亡。第31页/共41页第31页/共42页温室效应生活中我们可以见到的玻璃育花房和蔬菜大棚就是典型的温室。使用玻璃或透明塑料薄膜来做温室，是让太阳光能够直接照射进温室，加热室内空气，而玻璃或透明塑料薄膜又可以不让室内的热空气向外散发，使室内的温度保持高于外界的状态，以提供有利于植物快速生长的条件。第32页/共41页第32页/共42页温室效应的危害：1)地球上的病虫害增加；2)海平面上升；3)气候反常，海洋风暴增多；4)土地干旱，沙漠化面积增大。

科学家预测：如果地球表面温度的升高按现在的速度继续发展，到2050年全球温度将上升2－4摄氏度，南北极地冰山将大幅度融化，导致海平面大大上升，一些岛屿国家和沿海城市将淹于水中，其中包括几个著名的国际大城市：纽约，上海，东京和悉尼。第33页/共41页第33页/共42页三、碳酸钙（CaCO3)存在：碳酸钙主要以石灰石和大理石存在，大理石和石灰石主要成分是CaCO3

。用途：大理石和石灰石做建筑材料，工业上用石灰石制生石灰（CaO）和二氧化碳、制水泥。第34页/共41页第34页/共42页含碳酸钙的物质：大理石珍珠鸡蛋壳贝壳溶洞第35页/共41页第35页/共42页咏石灰

于谦千锤百凿出深山，烈火焚烧若等闲。粉身碎骨浑不怕，要留清白在人间。第36页/共41页第36页/共42页碳酸钙的化学性质：1、碳酸钙与盐酸反应：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑2、碳酸钙受热分解：CaCO3==CaO+CO2↑CaO生石灰易与水反应，具有吸水性，可做干燥剂；CaO+H2O==Ca(OH)2（放热反应）Ca(OH)2俗称熟石灰或消石灰受热第37页/共41页第37页/共42页相关中考题1、在一定条件下，木炭、一氧化碳、氢气都能与氧化铜发