单元2碳及其化合物.pptx

基本要求：基本要求：1、了解金刚石、石墨、了解金刚石、石墨、C60等碳单质；等碳单质；2、知道活性碳是一种常用的吸附剂；、知道活性碳是一种常用的吸附剂；3、知道二氧化碳的主要性质和用途；、知道二氧化碳的主要性质和用途；4、初步学习实验室制取二氧化碳的方法；、初步学习实验室制取二氧化碳的方法；5、知道一氧化碳的主要性质和用途；、知道一氧化碳的主要性质和用途；6、了解自然界中的碳循环；、了解自然界中的碳循环；7、用二氧化碳的性质解释一些常见的现、用二氧化碳的性质解释一些常见的现象；象；第第1页页/共共41页页碳碳及及其其化化合合物物碳单质碳单质碳的化合物碳的化合物碳的氧化物碳的氧化物碳酸盐碳酸盐物质间转化物质间转化元元素素化化合合物物CO2性质实验、制备性质实验、制备CO2C、CO还原还原CuOCO32-检验检验相相关关实实验验光合作用、煤气中毒、温室效应、光合作用、煤气中毒、温室效应、灭火等灭火等化学与生活化学与生活知识体系第第2页页/共共41页页一、碳的单质一、碳的单质1、金刚石、金刚石金刚石的物理性质和用途金刚石的物理性质和用途金金刚刚石石性质性质用途用途无色透明、正无色透明、正八面体固体八面体固体装饰品装饰品钻石钻石自然界中存在自然界中存在的最硬物质的最硬物质玻璃刀划玻璃、玻璃刀划玻璃、钻探机的钻头钻探机的钻头第第3页页/共共41页页金刚石及其制品金刚石及其制品第第4页页/共共41页页2 2、石墨、石墨石墨的性质和用途石墨的性质和用途石石墨墨性质性质用途用途深灰色、有金属光泽、深灰色、有金属光泽、不透明的细鳞片状固不透明的细鳞片状固体、很软体、很软铅笔芯铅笔芯能导电能导电滑腻感滑腻感电极电极润滑剂润滑剂第第5页页/共共41页页石墨石墨及其制品及其制品第第6页页/共共41页页小结：比较金刚石和石墨的性质和用途小结：比较金刚石和石墨的性质和用途金刚石金刚石石墨石墨外观外观光泽光泽硬度硬度导电性导电性用途用途无色透明正八面体无色透明正八面体深灰色细鳞片固体深灰色细鳞片固体加工琢磨有夺目加工琢磨有夺目金属光泽金属光泽最硬最硬最软最软无无良好良好钻探机钻头等钻探机钻头等电极、铅笔芯等电极、铅笔芯等第第7页页/共共41页页3、足球烯、足球烯-C60它形似它形似足球足球，因此又名，因此又名足球烯足球烯。C60分子是一种由分子是一种由60个碳原个碳原子构成的分子，子构成的分子，它具有它具有60个顶点和个顶点和32个面，其中个面，其中12个为正个为正五边形，五边形，20个为正六边形个为正六边形。小结：小结：结构结构用途用途性质性质第第8页页/共共41页页思考：为什么金刚石、石墨都是由碳元素组思考：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？成的，性质会有这样大的差异？碳原子排列方式不同。碳原子排列方式不同。金刚石金刚石金刚石金刚石 立体网状立体网状立体网状立体网状石墨石墨石墨石墨 立体层状立体层状立体层状立体层状C C6060(足球烯足球烯足球烯足球烯)第第9页页/共共41页页C碳单质化学性质碳单质化学性质稳定性稳定性可燃性可燃性还原性还原性第第10页页/共共41页页1 1、稳定性的应用、稳定性的应用n古人字画古人字画n碳素墨水书写档案材料碳素墨水书写档案材料n日常生活中使用的煤风吹日晒日常生活中使用的煤风吹日晒第第11页页/共共41页页2、可燃性、可燃性常温下的稳定性，高温下的活泼性。常温下的稳定性，高温下的活泼性。碳跟氧气的反应碳跟氧气的反应碳有可燃性碳有可燃性燃烧条件燃烧条件在氧气中充在氧气中充分燃烧分燃烧燃烧不充分燃烧不充分化学方程式化学方程式结论结论C+O2=CO2点燃点燃2C+O2=2CO点燃点燃碳具有可碳具有可燃性，条燃性，条件不同，件不同，产物不同产物不同第第12页页/共共41页页n应用：应用：如何证明金刚石、石墨是由碳元素组成的如何证明金刚石、石墨是由碳元素组成的单质？单质？如何提高煤的燃烧利用率？如何提高煤的燃烧利用率？足够多的空气足够多的空气足够大的接触面足够大的接触面燃烧，验证产物，都有二氧化碳生成即是。燃烧，验证产物，都有二氧化碳生成即是。燃烧，验证产物，都有二氧化碳生成即是。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）（二氧化碳使澄清石灰水变浑浊）（二氧化碳使澄清石灰水变浑浊）（二氧化碳使澄清石灰水变浑浊）第第13页页/共共41页页n n装置与操作装置与操作 反应装置与制取反应装置与制取O2相似相似n n现象与方程式现象与方程式 黑色固体变为红色黑色固体变为红色 澄清石灰水变浑浊澄清石灰水变浑浊 C+2CuO=2Cu+CO2 (置换置换)3 3 3 3、还原性、还原性、还原性、还原性高温高温第第14页页/共共41页页碳的单质有金刚石、石墨、碳的单质有金刚石、石墨、C60外；还有木炭、外；还有木炭、焦炭、活性炭和炭黑等无定形碳。焦炭、活性炭和炭黑等无定形碳。木炭和木炭和活性炭活性炭有一定的吸附性，具有有一定的吸附性，具有吸附作用吸附作用，是一种生活用品。焦炭由煤转化而来，可用于炼是一种生活用品。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。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。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，石墨是灰黑色的不透明固体，质软并有滑腻感，还能耐高温，是热和还能耐高温，是热和电的良导体电的良导体第第15页页/共共41页页思考练习：思考练习：n n常温下，碳的化学性质不活泼碳单质的下列用途常温下，碳的化学性质不活泼碳单质的下列用途常温下，碳的化学性质不活泼碳单质的下列用途常温下，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（）与这一性质有关的是（）与这一性质有关的是（）与这一性质有关的是（）A A用碳素笔书写重要文件和资料用碳素笔书写重要文件和资料用碳素笔书写重要文件和资料用碳素笔书写重要文件和资料B B用金刚石切割大理石用金刚石切割大理石用金刚石切割大理石用金刚石切割大理石C C用石墨为主要原料制铅笔芯用石墨为主要原料制铅笔芯用石墨为主要原料制铅笔芯用石墨为主要原料制铅笔芯DD用活性炭脱色制白糖用活性炭脱色制白糖用活性炭脱色制白糖用活性炭脱色制白糖n n“钻石恒久远，一颗永流传钻石恒久远，一颗永流传钻石恒久远，一颗永流传钻石恒久远，一颗永流传”这句广告词被美国这句广告词被美国这句广告词被美国这句广告词被美国广告时代广告时代广告时代广告时代评为评为评为评为2020世纪的经典广告之一，该广告世纪的经典广告之一，该广告世纪的经典广告之一，该广告世纪的经典广告之一，该广告词能体现的钻石的性质是（）词能体现的钻石的性质是（）词能体现的钻石的性质是（）词能体现的钻石的性质是（）A A硬度大硬度大硬度大硬度大 B B不能导电不能导电不能导电不能导电C C化学性质稳定化学性质稳定化学性质稳定化学性质稳定 DD熔点低熔点低熔点低熔点低AC第第16页页/共共41页页二、碳的氧化物二、碳的氧化物物物物物理理理理性性性性质质质质二氧化碳二氧化碳二氧化碳二氧化碳COCO2 2一氧化碳一氧化碳一氧化碳一氧化碳COCO颜色、状态颜色、状态颜色、状态颜色、状态无色无味气体无色无味气体无色无味气体无色无味气体无色无味气体无色无味气体无色无味气体无色无味气体密度密度密度密度 1.977 1.977克克克克/升、升、升、升、密度比空气大密度比空气大密度比空气大密度比空气大 1.25 1.25克克克克/升、升、升、升、密度比空气小密度比空气小密度比空气小密度比空气小溶解性溶解性溶解性溶解性 易溶于水易溶于水易溶于水易溶于水（1 1体积水里约溶解体积水里约溶解体积水里约溶解体积水里约溶解1 1体积体积体积体积COCO2 2）难溶于水（难溶于水（难溶于水（难溶于水（1 1体积水里体积水里体积水里体积水里约溶解约溶解约溶解约溶解0.020.02体积体积体积体积COCO）第第17页页/共共41页页化化化化学学学学性性性性质质质质二氧化碳二氧化碳二氧化碳二氧化碳COCO2 2一氧化碳一氧化碳一氧化碳一氧化碳COCO可燃性可燃性可燃性可燃性一般情况下既不能燃烧一般情况下既不能燃烧一般情况下既不能燃烧一般情况下既不能燃烧也不支持燃烧也不支持燃烧也不支持燃烧也不支持燃烧,能灭火能灭火能灭火能灭火2CO+O2CO+O2 2点燃点燃点燃点燃 2 CO2 CO2 2还原性还原性还原性还原性 无还原性，但有氧化性无还原性，但有氧化性无还原性，但有氧化性无还原性，但有氧化性 COCO2 2+C +C 高温高温高温高温 2CO2COCuO+COCuO+CO高温高温高温高温Cu+COCu+CO2 2其他其他其他其他HH2 2O+COO+CO2 2=H=H2 2COCO3 3COCO2 2+Ca(OH)+Ca(OH)2 2=CaCO=CaCO3 3+H+H2 2OOCOCO2 2+2NaOH=Na+2NaOH=Na2 2COCO3 3+H+H2 2OO毒性易与血红蛋白结合，毒性易与血红蛋白结合，毒性易与血红蛋白结合，毒性易与血红蛋白结合，使血红蛋白失去与氧的使血红蛋白失去与氧的使血红蛋白失去与氧的使血红蛋白失去与氧的结合能力。结合能力。结合能力。结合能力。第第18页页/共共41页页物理性质：物理性质：物理性质：物理性质：通常情况下，是一种无色无味的气体通常情况下，是一种无色无味的气体通常情况下，是一种无色无味的气体通常情况下，是一种无色无味的气体 。密度比空气。密度比空气。密度比空气。密度比空气略小。难溶于水略小。难溶于水略小。难溶于水略小。难溶于水化学性质：化学性质：化学性质：化学性质：n n可燃性。可燃性。可燃性。可燃性。（反应、现象、产物检验。与（反应、现象、产物检验。与（反应、现象、产物检验。与（反应、现象、产物检验。与HH2 2、CHCH4 4等等等等气体进行鉴别。）气体进行鉴别。）气体进行鉴别。）气体进行鉴别。）n n还原性。还原性。还原性。还原性。（反应类型、应用）（反应类型、应用）（反应类型、应用）（反应类型、应用）n n毒性。毒性。毒性。毒性。（机理。如何预防煤气中毒？）（机理。如何预防煤气中毒？）（机理。如何预防煤气中毒？）（机理。如何预防煤气中毒？）一氧化碳的主要性质和用途：一氧化碳的主要性质和用途：第第19页页/共共41页页CO的化学性质的化学性质n n1、可燃性、可燃性 2CO+O2=2CO2 产生蓝色火焰，生成物使澄清石灰水变浑浊产生蓝色火焰，生成物使澄清石灰水变浑浊n n与与H2、CH4等气体比较等气体比较n n点燃之前需验纯点燃之前需验纯第第20页页/共共41页页2、CO的还原剂的还原剂n n装置装置n n操作操作 n n现象现象n n与与C与与CuO装置比较装置比较n n应用：应用：与金属氧化与金属氧化物反应物反应检验生成检验生成物的装置物的装置尾气处理装置尾气处理装置黑色粉末变为红色黑色粉末变为红色有使澄清石灰水变浑浊的气体生成有使澄清石灰水变浑浊的气体生成CO+CuO=Cu+CO23CO+Fe2O3=2Fe+3CO2高温高温反应类型反应类型先通先通CO，后加热，后加热先停止加热，继续先停止加热，继续通通CO至室温至室温第第21页页/共共41页页存在：空气中，体积比存在：空气中，体积比0.3%物理性质：物理性质：1、无色无味气体；、无色无味气体；2、比空气重；、比空气重；（1.9771.977克克克克/升升升升 1.2931.293克克克克/升）升）升）升）3、能溶于水、能溶于水。（1 1体积水里约溶解体积水里约溶解体积水里约溶解体积水里约溶解1 1体积体积体积体积COCO2 2）二氧化碳的物理性质：二氧化碳的物理性质：第第22页页/共共41页页CO2哪些化学性质？哪些化学性质？1.烧杯中的现象烧杯中的现象,说明说明CO2具有具有 和和 的性质。且密的性质。且密度比空气大，所以常用它来灭火。度比空气大，所以常用它来灭火。2.证明证明CO2能能与水反应与水反应,所用的试剂所用的试剂 ,现象现象 ,方程式方程式：.3.检验检验CO2,所用的试剂所用的试剂 ,现象现象 ,方程式方程式:.n n观察与思考：观察与思考：n n实验：实验：二氧化碳的密度和熄灭蜡烛火焰实验二氧化碳的密度和熄灭蜡烛火焰实验n n实验：实验：二氧化碳的性质实验二氧化碳的性质实验不能燃烧不能燃烧不能支持燃烧不能支持燃烧石蕊试液石蕊试液试液变红试液变红CO2+H2O=H2CO3小结：小结：澄清石灰水澄清石灰水澄清石灰水变浑浊澄清石灰水变浑浊COCO2+Ca(OH)+Ca(OH)2=CaCO=CaCO3+H+H2OO第第23页页/共共41页页归纳：归纳：CO2的化学性质：的化学性质：n n1、CO2不燃烧，也不支持燃烧、也不能供呼吸；n n2、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这一反应可以用来鉴定二氧化碳第第24页页/共共41页页用途（用途（性质决定用途性质决定用途）：）：n n灭火灭火不可燃、不助燃不可燃、不助燃n n干冰作致冷剂、人工降雨干冰作致冷剂、人工降雨干冰致冷干冰致冷n n制汽水制汽水保鲜保鲜n n光合作用光合作用农作物原料农作物原料n n化工原料化工原料生产碳酸盐生产碳酸盐二氧化碳的主要用途：二氧化碳的主要用途：第第25页页/共共41页页二氧化碳的循环第第26页页/共共41页页二氧化碳二氧化碳氧氧 气气人、动植物的人、动植物的呼吸呼吸，化石燃料的化石燃料的燃烧燃烧，动植物尸体被动植物尸体被分解；分解；灰烬中的碳酸盐进灰烬中的碳酸盐进入土壤。入土壤。光合作用自然界中的碳循环：自然界中的碳循环：第第27页页/共共41页页CO2不燃烧不燃烧不支持不支持燃烧燃烧可燃可燃单质：单质：C、H2化合物：化合物：CO、CH4能支持能支持燃烧燃烧O2N2巩固：巩固：第第28页页/共共41页页思考：思考：n n是否可以用排水法收集二氧化碳？为什么是否可以用排水法收集二氧化碳？为什么？n n制取二氧化碳和用高锰酸钾制取氧气的装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？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。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。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；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。二氧化碳不能用排水法收集。第第30页页/共共41页页二氧化碳的危害二氧化碳的危害n n二氧化碳作为呼吸中枢兴奋剂为生理所需，但二二氧化碳作为呼吸中枢兴奋剂为生理所需，但二二氧化碳作为呼吸中枢兴奋剂为生理所需，但二二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，可对人体产生危氧化碳的浓度超过一定范围后，可对人体产生危氧化碳的浓度超过一定范围后，可对人体产生危氧化碳的浓度超过一定范围后，可对人体产生危害。害。害。害。n n空气中二氧化碳的含量达空气中二氧化碳的含量达空气中二氧化碳的含量达空气中二氧化碳的含量达3%3%时，人体呼吸加深；时，人体呼吸加深；时，人体呼吸加深；时，人体呼吸加深；n n长时间吸入浓度达到长时间吸入浓度达到长时间吸入浓度达到长时间吸入浓度达到4%4%的二氧化碳时，会出现的二氧化碳时，会出现的二氧化碳时，会出现的二氧化碳时，会出现头晕、头疼、耳鸣、眼花等神经症状，同时血压头晕、头疼、耳鸣、眼花等神经症状，同时血压头晕、头疼、耳鸣、眼花等神经症状，同时血压头晕、头疼、耳鸣、眼花等神经症状，同时血压升高；升高；升高；升高；n n空气中二氧化碳浓度达到空气中二氧化碳浓度达到空气中二氧化碳浓度达到空气中二氧化碳浓度达到8%10%8%10%时，会导致呼时，会导致呼时，会导致呼时，会导致呼吸困难、脉搏加快、全身无力、肌肉由抽搐转至吸困难、脉搏加快、全身无力、肌肉由抽搐转至吸困难、脉搏加快、全身无力、肌肉由抽搐转至吸困难、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；痉挛、神志由兴奋转向抑制；痉挛、神志由兴奋转向抑制；痉挛、神志由兴奋转向抑制；n n二氧化碳含量达二氧化碳含量达二氧化碳含量达二氧化碳含量达30%30%时，可能会出现死亡。时，可能会出现死亡。时，可能会出现死亡。时，可能会出现死亡。第第31页页/共共41页页温室效应温室效应n n生活中我们可以见到的玻璃育花房和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。利于植物快速生长的条件。第第32页页/共共41页页温室效应的危害：温室效应的危害：n n1)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。n n 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24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。第第33页页/共共41页页三、碳酸钙（三、碳酸钙（CaCO3)存在：存在：存在：存在：碳酸钙主要以石灰石和大理石存在，大理石和石灰碳酸钙主要以石灰石和大理石存在，大理石和石灰碳酸钙主要以石灰石和大理石存在，大理石和石灰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石主要成分是石主要成分是石主要成分是CaCOCaCO3 3 。用途：用途：用途：用途：大理石和石灰石做建大理石和石灰石做建大理石和石灰石做建大理石和石灰石做建 筑材料，工业上用石灰石制生石筑材料，工业上用石灰石制生石筑材料，工业上用石灰石制生石筑材料，工业上用石灰石制生石灰（灰（灰（灰（CaOCaO）和二氧化碳、制水泥。）和二氧化碳、制水泥。）和二氧化碳、制水泥。）和二氧化碳、制水泥。第第34页页/共共41页页含碳酸钙的物质：含碳酸钙的物质：大理石珍珠珍珠鸡蛋壳鸡蛋壳贝壳贝壳溶洞溶洞第第35页页/共共41页页咏石灰咏石灰于谦于谦千锤百凿出深山，千锤百凿出深山，烈火焚烧若等闲。烈火焚烧若等闲。粉身碎骨浑不怕，粉身碎骨浑不怕，要留清白在人间。要留清白在人间。第第36页页/共共41页页碳酸钙的化学性质：碳酸钙的化学性质：1、碳酸钙与盐酸反应：、碳酸钙与盐酸反应：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO22、碳酸钙受热分解、碳酸钙受热分解：CaCO3=CaO+CO2CaO生石灰易与水反应，具有吸水性，可做生石灰易与水反应，具有吸水性，可做干燥剂；干燥剂；CaO+H2O=Ca(OH)2（放热反应）（放热反应）Ca(OH)2俗称熟石灰或消石灰俗称熟石灰或消石灰受热受热第第37页页/共共41页页相关中考题1、在一定条件下，木炭、一氧化碳、氢气都能与、在一定条件下，木炭、一氧化碳、氢气都能与氧化铜发生反应，下列叙述正确的是（氧化铜发生反应，下列叙述正确的是（）A反应后产生的气体都有毒反应后产生的气体都有毒B反应类型都是置换反应反应类型都是置换反应C反应后都能生成红色固体反应后都能生成红色固体D反应前后各元素的化合价都发生了变化反应前后各元素的化合价都发生了变化 2、下列能用氢氧化钠固体干燥的气体是（、下列能用氢氧化钠固体干燥的气体是（）A.H2 B.CO2 C.CO D.SO2CAC第第38页页/共共41页页3、5月月31日是日是“世界无烟日世界无烟日”，烟气中含有一，烟气中含有一种能与血红蛋白结合的有毒气体是（种能与血红蛋白结合的有毒气体是（）A H2 B CO2 C CO D O24、在一定条件下，下列物质间的转化不能一、在一定条件下，下列物质间的转化不能一步实现的是（步实现的是（）A KMnO4-MnO2 B CO-H2CO3C CaO-ca(OH)2 D S-SO2CB第第39页页/共共41页页5、长期盛放石灰水的热水瓶会有一层白色、长期盛放石灰水的热水瓶会有一层白色物质，请问这是什么物质？怎么形成的？物质，请问这是什么物质？怎么形成的？如何除去？如何除去？CO2+Ca(OH)2CaCO3+H2OCaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2第第40页页/共共41页页第第41页页/共共41页页