文档介绍：第六单元碳和碳的氧化物
第一节金刚石、石墨和C60
“碳”和“炭”的区别:“碳”指碳元素,不是具体指某种物质;而“炭”指具体的、由碳元素组成的单质。
金刚石、石墨、C60是由碳元素组成的三种不同的单质。
所以,在一定条件下,将石墨转化为金刚石的变化是化学变化。
金刚石、石墨的物理性质和用途
化学式
颜色
形状
硬度
导电性
导热性
润滑性
熔点
用途
金刚石
C
无色透明
正八面体
最硬
无
无
无
高
划玻璃、切割金属、钻探机钻头、制装饰品等
石墨
深灰色、有金属光泽、不透明
细鳞片状
最软之一
优良
良好
良好
电极、铅笔芯、润滑剂等
金刚石是天然存在的最硬的物质。
无定形碳:由石墨的微小晶体和少量杂质构成,没有固定形状。
常见的无定形碳:木炭、活性炭、焦炭、炭黑。
颜色、状态
制法
用途
木炭
灰黑色的多孔性固体
木材隔绝空气加强热
燃料、黑***、制活性炭、冶炼金属
活性炭
灰黑色多孔颗粒状固体
木炭在高温下用水蒸气处理
净化多种气体和液体、作防毒面具
焦炭
浅灰色多孔性固体
烟煤隔绝空气加强热
冶炼金属
炭黑
极细的黑色粉末
含碳物质不完全燃烧
墨、油墨、油漆、鞋油、燃料等,作橡胶制品的填料
木炭、活性炭具有吸附性(物理性质)。活性炭的吸附性更强。
C60分子是一种由60个碳原子构成的分子,它形似足球,这种足球结构的碳分子很稳定。
金刚石、石墨、C60性质不同的原因:碳原子的排列方式不同。
碳的化学性质
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
在常温下,碳的化学性质不活泼。
碳具有可燃性:C+O2CO2(充分燃烧) 2C+O22CO(不充分燃烧)
碳在氧气中燃烧的现象: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
碳具有还原性:
C+2CuO2Cu+CO2↑
2Fe2O3+3C4Fe+3CO2↑
单质碳的还原性可用于冶金工业。
木炭还原氧化铜的实验(见右图)
【实验操作】
①把刚烘干的木炭粉末和氧化铜粉末混合均匀,小心地铺放进试管;
②将试管固定在铁架台上。试管口装有通入澄清石灰水的导管;
③集中加热;
④过几分钟后,先撤出导气管,待试管冷却后再把试管里的粉末倒在纸上。观察现象并分析。
【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+CO2↑
反应开始的标志:澄清的石灰水变浑浊。
在酒精灯上加网罩的目的:使火焰集中并提高温度。
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。
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。
还原反应:含氧化合物里的氧被夺去的反应,叫做还原反应。
木炭是使氧化铜还原为铜的物质,具有还原性。木炭在反应C+2CuO2Cu+CO2↑中作还原剂。
第二节二氧化碳制取的研究
实验室制取二氧化碳
原料:大理石或石灰石、稀盐酸。
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。
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***化氢气体而不纯。
不用纯碳酸钙或碳酸