第五章 碳和碳的化合物一：碳的幾種單質(zhì)1：金剛石和石墨的成份、物理性質(zhì)及用途名稱性質(zhì)金剛石石墨成份游離態(tài)碳游離態(tài)碳色態(tài)無(wú)色透明固體深灰色細(xì)鱗片狀固體光澤性加工后有光澤有金屬光澤硬度極硬質(zhì)軟熔點(diǎn)高高傳熱性不傳熱易傳熱導(dǎo)電性不導(dǎo)電易導(dǎo)電用途鉆頭、玻璃刀、裝飾品鉛筆芯、坩堝、潤(rùn)滑劑、電極2：利用金剛石硬度大、耐高溫可做鉆探機(jī)的鉆頭；利用硬度大，可做玻璃刀；由于金剛石對(duì)光有折射散射作用，可做裝飾品。3：利用石墨質(zhì)軟可做鉛筆芯；利用石墨滑膩、耐高溫，可做耐高溫的潤(rùn)滑劑。4：利用金剛石硬度大、耐高溫可做鉆探機(jī)的鉆頭；利用硬度大，可做玻璃刀；由于金剛石對(duì)光有折射散射作用，可做裝飾品。5利用石墨質(zhì)軟可做鉛筆芯；利用石墨滑膩、耐高溫，可做耐高溫的潤(rùn)滑劑。6：無(wú)定形碳：(包括木炭、焦炭、活性炭及炭黑等)。木炭能吸附紅色和棕紅色物質(zhì)，說(shuō)明木炭具有吸附性，能把大量氣體或染料小微粒吸附在其表面。加熱后，紅棕色又出現(xiàn)，說(shuō)明以上過(guò)程屬于物理變化。吸附作用：氣體或液體里的物質(zhì)被吸附到固體表面的作用。炭具有吸附性的原因： 二：?jiǎn)钨|(zhì)碳的化學(xué)性質(zhì)1：碳跟氧氣的反應(yīng)：（1）碳在氧氣中充分燃燒，產(chǎn)物是 反應(yīng)式 （2）：碳在氧氣中不充分燃燒，產(chǎn)物是 反應(yīng)式 2：碳跟某些氧化物的反應(yīng)：木炭還原氧化銅：現(xiàn)象：黑色的粉末變成光亮的紅色，生成的氣體能使澄清石灰水變渾濁。反應(yīng)式 熾熱的碳還能使二氧化碳還原成一氧化碳：CO2+C高溫2CO（吸收熱量）木炭還原氧化鐵：2Fe2O3+3C高溫4Fe+3CO2“碳”是元素的名稱，是所有核電荷數(shù)為6的原子的總稱，元素符號(hào)為C。常在書寫碳元素的單質(zhì)及含有碳元素的化合物名稱時(shí)使用。如碳元素、碳-60、一氧化碳、二氧化碳、碳酸、碳酸鈣、碳?xì)浠衔锏?。“炭”僅在書寫由碳元素組成的無(wú)定形碳的名稱時(shí)使用，如木炭、活性炭、焦炭、炭黑等。3：碳和氫氣化學(xué)性質(zhì)比較：三：二氧化碳的性質(zhì)1：二氧化碳的物理性質(zhì)：二氧化碳是無(wú)色、無(wú)味的氣體、密度比空氣大，1體積水能溶1體積的二氧化碳，二氧化碳在冷卻和加壓下變成無(wú)色液體，溫度更低時(shí)變成雪花狀固體。經(jīng)過(guò)壓縮的二氧化碳固體叫干冰。在100kPa下，干冰在-785吸收大量的熱，直接變成二氧化碳?xì)怏w。在空氣中，二氧化碳占003，如果超過(guò)1，就對(duì)人類有害處，45人會(huì)感到氣喘頭痛眩暈，10的含量人就會(huì)窒息死亡。2：二氧化碳的化學(xué)性質(zhì)：（1） 一般情況下，二氧化碳不能燃燒，也不支持燃燒不供給呼吸。（2）：二氧化碳跟水反應(yīng)生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊試液變紅色。CO2+H2O=H2CO3（紫變紅）碳酸不穩(wěn)定，很容易分解成水和二氧化碳，所以紅色石蕊試液又變成紫色，H2CO3=H2O+CO2（紅變紫） （3）：二氧化碳跟石灰水反應(yīng)：CO2+Ca(OH)2=CaCO3H2O（清變濁）3：二氧化碳的用途：（1）二氧化碳不支持燃燒，不能燃燒，且比空氣重，可用它來(lái)滅火。(簡(jiǎn)介滅火器原理)（2）干冰升華時(shí)吸收大量熱，可用它做致冷劑或用于人工降雨。（3）工業(yè)制純堿和尿素等。（4）植物光合作用。4：石灰石的用途碳酸鈣在自然界的存在。自然界廣泛存在的石灰石、大理石、方解石、冰州石、白堊以及珍珠、珊瑚等主要成分都是碳酸鈣。(1)大理石 人大會(huì)堂建筑材料；(2)石灰石 建筑石料 制水泥 燒生石灰； CaCO3高溫CaO+CO2(3)白堊：粉刷墻壁5：盛石灰水的細(xì)口瓶的瓶壁上常附有白色固體，這種白色固體是_，形成白色固體的化學(xué)方程式是_ ；若要除去瓶壁上的白色固體應(yīng)加入_ _，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是_ 。四：二氧化碳的實(shí)驗(yàn)室制法比較氧氣、氫氣和二氧化碳的實(shí)驗(yàn)室制法。氧氣 氫氣 二氧化碳 反應(yīng)原理 2KClO32KCl+3O2Zn+H2SO4=ZnSO4+H2 CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2 發(fā)生裝置 收集方法 向上排空氣法、排水法 向下排空氣法、排水法 向上排空氣法 檢驗(yàn)方法 用帶火星木條伸入集氣瓶中，若木條復(fù)燃該氣體是氧氣 點(diǎn)燃如發(fā)出爆鳴聲，并發(fā)出淡藍(lán)色火焰只生成水一種物質(zhì)該氣體是H2 將氣體通入澄清石灰水中，若石灰水變渾濁說(shuō)明該氣體是CO2 1：實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的反應(yīng)原理：常用大理石或石灰石和稀鹽酸制取。反應(yīng)原理：碳酸鹽跟酸反應(yīng)，生成二氧化碳。CaCO3+2HCl= CaCl2+H2O+CO2（1）：石灰石跟稀鹽酸反應(yīng)，現(xiàn)象：塊狀固體不斷溶解，產(chǎn)生大量氣泡。(石灰石跟稀硫酸反應(yīng)，開始有氣體產(chǎn)生，過(guò)一會(huì)兒氣泡逐漸減少，以至反應(yīng)停止。)(2)：碳酸鈉跟稀鹽酸反應(yīng)十分劇烈，迅速產(chǎn)生大量氣體。石灰石跟稀鹽酸反應(yīng)比碳酸鈉緩和，也能生成大量氣體。用硫酸代替鹽酸跟石灰石反應(yīng)，雖能產(chǎn)生二氧化碳，但是生成的硫酸鈣微溶于水。它會(huì)覆蓋在塊狀石灰石表面，阻止碳酸鈣跟硫酸接觸。而碳酸鈉跟鹽酸反應(yīng)太快，生成的二氧化碳不容易收集。因此，實(shí)驗(yàn)室里通常是用石灰石跟稀鹽酸反應(yīng)來(lái)制取二氧化碳的。2：實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的裝置：（1）：制二氧化碳可選用 收集氣體可選用 。（2）：長(zhǎng)頸漏斗為什么要插入液面？（3）：這個(gè)裝置的氣體發(fā)生部分可以用來(lái)制取氫氣，因?yàn)橹茪錃庥玫乃幤窢顟B(tài)與制二氧化碳的相同，反應(yīng)也不需要加熱。但收集方法不同，因?yàn)闅錃獾拿芏刃∮诳諝?，又難溶于水 討論（1）長(zhǎng)頸漏斗可否用普通漏斗代替？不能用普通漏斗代替長(zhǎng)頸漏斗，因?yàn)槠胀┒奉i太短，產(chǎn)生的二氧化碳?xì)怏w會(huì)從漏斗處逸出。長(zhǎng)頸漏斗下端管口必須在液面以下才能達(dá)到密封的效果。（2）：錐形瓶可否用別的儀器代替？錐形瓶可以用大試管、廣口瓶等玻璃儀器代替。（3）：能否用濃鹽酸或稀硫酸代替稀鹽酸來(lái)制取二氧化碳？為什么？濃鹽酸具有較強(qiáng)的揮發(fā)性，使得收集到的二氧化碳?xì)怏w中含有氯化氫而不純。稀硫酸和碳酸鈣反應(yīng)，發(fā)生如下反應(yīng)：CaCO3H2SO4CaSO4H2OCO2其中生成的硫酸鈣微溶于水，未能溶解的硫酸鈣覆蓋在碳酸鈣表面，使得反應(yīng)不能很好進(jìn)行甚至中止，故不能用濃鹽酸或稀硫酸代替稀鹽酸。（4）根據(jù)二氧化碳的性質(zhì)，可以采用什么方法收集二氧化碳？因?yàn)闅怏w的收集方法主要取決于氣體的密度及其在水中的溶解性。二氧化碳可溶于水并生成碳酸，故不宜用排水法收集。二氧化碳比空氣重，故可采用向上排氣法收集。（5）如何檢驗(yàn)二氧化碳是否收滿？根據(jù)二氧化碳不能燃燒，不支持燃燒的性質(zhì)，可以將燃著的木條放在集氣瓶口，如火焰熄滅，則二氧化碳已收滿。3：實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳：用向上排空氣法收集（如右圖）。4：二氧化碳的檢驗(yàn)：將氣體通入澄清石灰水中，石灰水變渾濁，說(shuō)明該氣體是二氧化碳?xì)怏w。5：由于二氧化碳不能燃燒，也不能支持燃燒，又比空氣重，可以用二氧化碳滅火。6：泡沫滅火器中的反應(yīng)原理：Na2CO32HCl2NaClCO2H2O7：滅火器有 五：一氧化碳1：一氧化碳的物理性質(zhì)：一氧化碳、氫氣、氧氣物理性質(zhì)比較 性質(zhì)名稱顏色氣味狀態(tài)溶解性密度（與空氣比）COCO2H22：一氧化碳的化學(xué)性質(zhì)：（1）：一氧化碳的可燃性：一氧化碳能燃燒，發(fā)出藍(lán)色火焰，放出大量的熱。生成氣體能使澄清的石灰水變渾濁。2CO+O2點(diǎn)燃2CO2 Ca(OH)2+CO2=CaCO3+H2O應(yīng)該怎樣鑒別一氧化碳和氫氣？把干冷潔凈的燒杯分別罩在兩種點(diǎn)燃?xì)怏w的火焰上方，燒杯上有水珠的原氣體是氫氣，另一瓶是一氧化碳。也可將沾有石灰水的燒杯分別罩在兩種點(diǎn)燃?xì)怏w的火焰上方，燒杯上有白色斑痕的原氣體是一氧化碳，另一瓶是氫氣（2）：一氧化碳的還原性：現(xiàn)象：黑色固體變成紅色固體，生成的氣體能使澄清的石灰水變渾濁。主要化學(xué)方程式：CO+CuOCu+CO2（從以上反應(yīng)看，CO和H2一樣，在加熱條件下，可以?shī)Z取CuO中的氧，表現(xiàn)出還原性。）Fe2O33CO高溫2Fe+3CO2在一定條件下CO2和CO它們是可以相互轉(zhuǎn)變的如：2COO2點(diǎn)燃2CO2CO2C2CO3：一氧化碳的毒性：中毒的原理：CO與血液中血紅蛋白結(jié)合就會(huì)造成機(jī)體急性缺氧中毒。4：一氧化碳、二氧化碳性質(zhì)比較： 對(duì)此物項(xiàng)目CO2（有反應(yīng)的寫方程式）CO（有反應(yīng)的寫方程式）物理性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)跟水反應(yīng)跟石灰水反應(yīng)可燃性2MgCO2 點(diǎn)燃2 MgC還原性無(wú)氧化性CO2 C高溫2CO無(wú)毒性不供呼吸，空氣中含量超 10能使人死亡有劇毒、空氣中1也會(huì)死亡。與血液中血紅蛋白結(jié)合，使人因缺氧而死亡用途滅火，作致冷劑，人工降雨，制汽水，作化工原料。氣體燃料 冶煉金屬的還原劑六：甲烷(俗名：天然氣、沼氣、坑氣) 1：有機(jī)物： 2：無(wú)機(jī)物： 3：甲烷燃燒時(shí)火焰明亮并呈 ，方程式 。七：乙醇 醋酸1：乙醇：（CH3COH、C2H5OH） （1）乙醇燃燒的化學(xué)方程式： 。（2）乙醇的主要用途 。（3）各種酒含乙醇量：啤酒含 、葡萄酒含 、黃酒含 、白酒含 （4）工業(yè)酒精含乙醇 ，還含少量甲醇，甲醇化學(xué)式是 ，在氧氣中燃燒的方程式 。甲醇有毒。2：醋酸（CH3COOH）醋酸是一種有 的無(wú)色液體，當(dāng)溫度低于16.6時(shí)成冰醋酸。醋酸具有酸的通性。醋酸的主要用途是 八：煤和石油1：三大化石燃料是 2：煤稱為 ，石油稱為 。