1、单质碳的物理性质各异, 而各种单质碳的化学性质却完全相同 !1. 常温下,化学性质稳定【为何碳在常温下化学性质比较稳定?碳原子的最外层有4个电子,既不容易得电子,也不容易失去电子,因此常温下碳的化学性质比较稳定。】档案材料一般用碳素墨水书写; 古代书画历经百年也安然无恙;木质电线杆埋入地下部分用火烧焦可防腐都是利用这个原理。2. 碳具有可燃性:C+O2CO2(充分燃烧)2C+O22CO(不充分燃烧)碳在氧气中燃烧现象:燃烧剧烈,发出白光;放热;生成能使澄清石灰水变浑浊的气体。木炭+氧化铜澄清的石灰水3. 碳具有还原性: 可用于冶金工业。2Fe2O3+3C4Fe+3CO2 木炭还原氧化铜的实验(
2、见右图)【实验现象】澄清的石灰水变浑浊;黑色固体逐渐变成红色。【化学方程式】C+2CuO2Cu+CO2n 反应开始的标志:澄清的石灰水变浑浊。n 在酒精灯上加网罩的目的:使火焰集中并提高温度。n 配制混合物时木炭粉应稍过量的目的:防止已经还原的铜被氧气重新氧化。n 实验完毕后先熄灭酒精灯的后果:石灰水倒吸入热的试管中使试管炸裂。第二节 二氧化碳制取的研究一、 实验室制取二氧化碳1. 原料:大理石或石灰石、稀盐酸。u 不用稀硫酸代替稀盐酸的原因:稀硫酸与大理石反应生成微溶于水的硫酸钙,阻碍反应的继续进行。u 不用浓盐酸代替稀盐酸的原因:浓盐酸易挥发,使生成的二氧化碳中混有氯化氢气体而不纯。u 不
3、用纯碳酸钙或碳酸钠等代替大理石、石灰石的原因:反应速率太快,不容易控制和收集,且成本较高。2. 反应原理:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO23. 发生装置:同分解过氧化氢溶液制取氧气的发生装置(原因:固体和液体混合,在常温下反应生成气体)4. 收集装置:向上排空气法收集气体的装置二氧化碳能溶于水,且密度比空气密度大)5. 检查装置的气密性:先用止水夹夹住导气管,再从长颈漏斗中加水,当水没过下端管口后,若水面不下降,则表明不漏气。6. 验满:把燃着的木条放在集气瓶口,如果木条熄灭,证明已经收集满了。7. 检验:把气体通入澄清的石灰水中,如果石灰水变浑浊,证明收集的气体是二氧化碳。二
4、、 二氧化碳和氧化钙的工业制法: CaCO3 CaO+CO2CO2(2)第三节 一氧化碳和二氧化碳(1)一、 二氧化碳的物理性质及对应的探究实验:n 无色无味,常温常压下为气体。n 一般情况下,二氧化碳的密度比空气的密度大。【实验操作】如右图(1),将CO2气体慢慢倒入杯中。【实验现象】蜡烛自下而上依次熄灭。【实验分析】二氧化碳气体沿烧杯内壁流下,先聚集在底部,然后逐渐上升,把杯内的空气自下而上排出。 【实验结论】 一般情况下,二氧化碳既不能燃烧,也不能支持燃烧; 一般情况下,二氧化碳的密度比空气的密度大。n 二氧化碳能溶于水。【实验操作】如右上图(2)向一个收集满二氧化碳气体的质地较软的塑料
5、瓶中加入约1/3体积的水,立即旋紧瓶盖,振荡。【实验现象】瓶体变瘪。【实验分析】二氧化碳溶于水时,使瓶内的气体体积减小,因而压强减小,外界大气压把瓶子压瘪了。【实验结论】二氧化碳能溶于水。二、 二氧化碳的化学性质1. 一般情况下,二氧化碳既不能燃烧,也不能支持燃烧。2. 二氧化碳能与水反应生成碳酸。【实验操作】取四朵用石蕊溶液染成紫色的干燥的纸花。第一朵纸花喷上稀醋酸,第二朵纸花喷上水,第三朵纸花直接放入盛满二氧化碳的集气瓶中,第四朵纸花喷上水之后,再放入盛满二氧化碳的集气瓶中,观察四朵纸花的颜色变化。然后将第四朵纸花取出,小心烘烤,观察现象。【实验现象】 第一朵小花变红; 第二朵小花不变色;
6、 第三朵小花不变色; 第四朵小花变红; 第四朵小花被烘烤后由红色变成紫色。【实验分析】 醋酸能使紫色小花变红,说明酸(溶液)可以使紫色石蕊变红; 水不能使紫色石蕊变红; 二氧化碳不能使紫色石蕊变红; 二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸能使紫色石蕊变红; 说明碳酸被分解了。 【化学方程式】CO2 + H2O=H2CO3 和 H2CO3 = H2O+CO23. 二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊:CO2+Ca(OH)2=CaCO3+H2O 该反应可鉴定二氧化碳气体。4. 二氧化碳不能供给呼吸。(注意:二氧化碳没有毒性)5. 二氧化碳能与灼热的碳反应生成一氧化碳:CO2+C2CO 该反应是吸热反应(CO2氧
7、化剂,C还原剂);该反应也可将二氧化碳变为一氧化碳的。三、 二氧化碳的用途1. 灭火(既利用了二氧化碳的物理性质,又利用了二氧化碳的化学性质)原因: 二氧化碳的密度比空气大; 一般情况下,二氧化碳既不能燃烧,也不能支持燃烧。 灭火器原理:Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO22. 干 冰: 干冰升华吸收大量的热,因此干冰可用于人工降雨、制冷剂、舞台云雾。3. 光合作用:作气体肥料,可以提高农作物的产量。四、 二氧化碳对环境的影响:造成温室效应【能导致温室效应的气体】二氧化碳、臭氧(O3)、甲烷(CH4)、氟氯代烷等。第二课时: 一氧化碳一、一氧化碳的物理性质:无色、无味的气体,难溶
8、于水,密度比空气略小。一氧化碳只能用排水法收集,不能用向下排空气法收集。二、一氧化碳的化学性质:1. 一氧化碳具有可燃性:2CO+O22CO2【燃烧的现象】 发出蓝色火焰; 放热; 生成能使澄清石灰水变浑浊的气体。煤炉从上至下,常发生的三个反应:2CO+O22CO2、CO2+C2CO、C+O2CO22. 一氧化碳具有还原性 CO+CuOCu+CO 3CO+Fe2O32Fe+3CO23. 一氧化碳具有毒性。 一氧化碳极易与血液中的血红蛋白结合,造成生物体内缺氧。 由于一氧化碳难溶于水,因此在室内摆放一盆水无法预防煤气中毒。四、一氧化碳的用途:高温= 1. 可燃性:作气体燃料2. 还原性:冶炼金属
9、(3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2、CO+CuO Cu+CO2)。(1)一氧化碳还原氧化铜的实验: 实验操作: 先通入一氧化碳,在加热前必须先检验一氧化碳的纯度; 点燃酒精灯; 熄灭酒精灯; 再通入一会儿一氧化碳直到试管冷却。实验现象: 黑色粉末变成红色,生成的气体使澄清的石灰水变浑浊。注意事项: 检验一氧化碳纯度的目的:防止加热空气和一氧化碳的混合气体引起爆炸。 实验开始时先通CO的目的:排净装置内的空气,防止CO与空气混合加热引起爆炸。 实验完毕后继续通入CO的目的:防止灼热的铜重新被空气中的氧气氧化(2Cu+O2 2CuO)。 因为CO污染空气,所以尾气中的CO气体要经过处理。可将尾气点燃 澄清石灰水的作用: 证明反应生成二氧化碳; 除去装置内的二氧化碳。(2)一氧化碳还原氧化铁的实验【实验装置和实验操作】与上面的实验类似( 下的酒精灯要换成酒精喷灯)【实验现象】 红色粉末逐渐变黑,生成的气体使澄清的石灰水变浑浊。五、 三大还原剂:H2、C、CO 共同性质:可燃性、还原性。3
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