碳和碳的化合物 一、碳的单质。
1、金刚石的主要成分是碳,它是无色透明、具有正八面体结构的晶体,是自然界最硬的物质,可用来切割玻璃,它不导电。
2.石墨的主要成分是碳,很软,有滑腻感,有良好的导电性。
3、由于石墨很软,所以常用石墨作铅笔芯,但由于太软,光用石墨作笔芯,既易断又易磨损,因此生产上常在石墨粉末中掺进一些粘土粉以增加硬度。
最软的铅笔是6B ,最硬的铅笔是6H ,HB 铅笔则软硬适中。
4、生活中常接触到的木炭、活性炭、焦炭、炭黑,这些都是由石墨微小晶体和少量杂质构成的。
5、木炭具有疏松多孔的结构,表面积大,具有较强的吸附性。
而活性炭的吸附性更强。
6、活性炭还可用作:防毒面具里的滤毒罐利用活性炭来吸附毒气,冰箱的除味剂,制糖工业的脱色剂。
7、炭黑是一种黑色的极细粉末,由含碳的有机化合物不完全燃烧或强热分解制得。
蜡烛就是一种含碳元素的有机物。
8、金刚石和石墨都是由碳元素组成的不同单质,性质上有如此大的差异是由于二者中碳原子的排列顺序不同,即结构决定性质,性质决定用途。
9、C 60由60个碳原子构成,分子结构形似足球,又名足球烯。
二、碳的化学性质
1. 稳定性
常温下,化学性质不活泼(用于绘制书画和档案填写)。
高温下,碳能跟多种物质反应。
2. 可燃性
充分燃烧:生成二氧化碳 C 十O 2
点燃
CO 2 (充分燃烧)
不充分燃烧:生成一氧化碳 2C 十O 2点燃
2CO (不充分燃烧)
3、还原性:高温下,碳可与氧化物发生反应 C + CuO Cu + CO 2 ↑ C + 2Fe 2O 3
4Fe + 3CO 2 ↑
4.还原反应:含氧化合物内的氧被夺去的反应。
还原性:能夺走含氧化合物里氧的物质具有还原性。
5、碳单质物理性质差异大——原因:碳原子排列方式不同;
碳单质化学性质类似,燃烧均生成二氧化碳——原因:都有碳元素组成。
三、二氧化碳的制取
1、反应原理:
2、药品:石灰石(或大理石)和稀盐酸。
3、反应装置:固体与液体在常温下的反应装置。
4、收集方法:只能用向上排空气法收集。
5、实验步骤:
6、验满:将燃着的木条伸到集气瓶口, 木条熄灭,则说明集满。
1、检查装置的气密性;
2、加入药品(先固后液);
3、收集气体。
CaCO 3 + 2HCl = CaCl 2 + H 2O + CO 2↑
8、气体收集方法:
四、二氧化碳的性质
1.二氧化碳是一种无色无味的气体,密度比空气大.易溶于水。
2.二氧化碳不燃烧,也不支持燃烧。
3.二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊.(利用这一性质可用来检验二氧化碳) CO 2+Ca(OH)2==CaCO 3↓+H 20
4、二氧化碳不能供给呼吸。
5、二氧化碳与水反应生成碳酸:CO 2 + H 2O = H 2CO 3
H 2CO 3 = H 2O + CO 2↑(碳酸不稳定)
6、在一定条件下,二氧化碳气体会变成固体,固体二氧化碳叫“干冰”,易升华。
五、二氧化碳的应用
1.能促进植物的光合作用.可作温室里的气体肥料.
2.能灭火。
3.因为易溶于水,所以可制汽水等碳酸饮料。
排水法 向下排空气法
向上排空气法
7、检验方法:将产生的气体通入澄清
的石灰水,石灰水变浑浊,证明生 成的气体是CO 2。
4.干冰可用作人工降雨.创造云雾缭绕的景象,还可作制冷剂,用于冷藏食物.
5.可用来检验澄清石灰水。
6.是一种很好的化工原料。
六、温室效应
空气中二氧化碳的含量是相对稳定的。
但是近几十年来,由于人类消耗的能源急剧增加,森林遭到破坏,大气中二氧化碳的含量不断上升.大气中的二氧化碳气体能像温室的玻璃或塑料薄膜那样,使地面吸收的太阳光的热量不易散失,从而使全球变暖,这种现象叫“温室效应”。
1.全球温度升高,可能导致两极的冰川融化.海平面升高,淹没许多城市.
2.现在温带的农业发达地区,由于气温升高,蒸发加强,气候会变得干旱,土地沙漠化,农业减产。
3.防止温室效应进一步增强,可采取以下措施:节约能源,减少使用煤、石油、天然气等化石燃料,更多地利用太阳能、风能,地热等,大力植树造林,严禁乱砍滥伐森林等.
七、一氧化碳
1.一氧化碳是一种无色无味的气体。
2.一氧化碳有可燃性。
燃烧时放出大量的热,火焰呈淡蓝色。
2222CO O CO 点燃
3.一氧化碳有剧毒,极易与血液中的血红蛋白结合,从而使血红蛋白不能很好地与氧气结合,造成生物体内缺氧,严重时会危及生命。
4.一氧化碳具有还原性. CO+CuO 加热Cu+CO 2
5.煤气泄漏,室内通风不良,生煤炉火的房间不装烟囱,都有可能导致煤气中毒.
6.水不能预防煤气中毒,因为CO 难溶于水.
7.生煤炉火的房间应装烟囱,睡觉时头不要靠墙边,因为CO的密度略小于空气,它会沿着墙壁慢慢地向上飘。
8.因为一氧化碳五色无味,煤气泄露不易被察觉,所以煤气厂常在家用煤气中掺人微量具有难闻气味的气体.如果发生煤气泄滑,应立即关闭煤气阀门,然后开窗通风.。