碳、氧化物、制取第1頁前面我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了單質(zhì)，我們說只有一種元素組成純凈物叫單質(zhì)。通過氧氣和臭氧我們懂得，不能將單質(zhì)定義中純凈物刪去，哪怕只有一種元素都有也許組成多種物質(zhì)。金剛石、石墨、碳60均是由碳元素組成單質(zhì)，不過由于他們原子排列方式不一樣，因此他們物理性質(zhì)存在著顯著差異。第2頁接下來我們一起來結(jié)識常見碳單質(zhì)構(gòu)造性質(zhì)用途。一、金剛石1.構(gòu)造：正四周體空間網(wǎng)狀構(gòu)造2.性質(zhì)：a.無色透明正八面體形狀固體b.天然最硬物質(zhì)3.用途a.制成光彩奪目鉆石b.作鉆探機(jī)鉆頭、切割玻璃等第3頁二、石墨1.構(gòu)造：平面六邊形層狀構(gòu)造2.性質(zhì)：a.深灰色、有金屬光澤、細(xì)鱗片狀固體、質(zhì)軟、有滑膩感b.具有優(yōu)良導(dǎo)電性3.用途a.制鉛筆芯b.作電極第4頁除金剛石與石墨外，生活中常接觸到木炭、活性炭、焦炭、炭黑主要成份也是碳單質(zhì)。它們構(gòu)造與石墨相同。

由于具有雜質(zhì)，屬于混合物。木炭，活性炭具有疏松多孔構(gòu)造，因此具有吸附性，凈水中有使用到活性炭吸附水中色素異味。注意：生活中“炭”沒有石字旁，帶石字旁“碳”指碳元素。注意：活性炭吸附性比木炭強(qiáng)，應(yīng)用更廣泛。第5頁試驗(yàn)：在盛有半瓶水錐形瓶中，加入一滴紅墨水，使水略顯紅色。投入幾塊木炭。振蕩錐形瓶，觀察現(xiàn)象。

現(xiàn)象：溶液紅色逐漸退去。分析：木炭具有疏松多孔構(gòu)造，表面積很大，具有較強(qiáng)吸附性，能將紅墨水中色素分子吸附在木炭多孔性構(gòu)造中。

第6頁三、碳60伴隨科技發(fā)展，新形態(tài)碳單質(zhì)逐漸被人們發(fā)覺，其中取得主要進(jìn)展是碳60。每個C60分子由60個碳原子組成，

分子形似足球，又名足球烯。這

種足球構(gòu)造分子很穩(wěn)定。它應(yīng)

用于材料科學(xué)、超導(dǎo)體等方面

研究正在進(jìn)行中。

碳60第7頁思考：金剛石、石墨、碳60這三種碳單質(zhì)，都是由原子直接組成，這樣說對嗎？它們化學(xué)式怎么表達(dá)？錯誤！碳60是由分子組成，不是由原子直接組成！金剛石和石墨是由碳原子直接組成，化學(xué)式都表達(dá)為“C”。碳60是由分子組成，化學(xué)式表達(dá)為“C60”。構(gòu)造性質(zhì)用途決定決定體現(xiàn)思考：構(gòu)造、性質(zhì)、用途之間有怎么關(guān)系？第8頁思考：在一定條件下，石墨和金剛石能夠互相轉(zhuǎn)化，這種變化屬于物理變化還是化學(xué)變化？宏觀來說，金剛石和石墨是不一樣物質(zhì)，在轉(zhuǎn)化過程中有新物質(zhì)生成。微觀來說，化學(xué)變化是原子重新組合過程，金剛石和石墨原子排列方式不一樣，因此原子通過了重新組合。屬于化學(xué)變化。第9頁古代水墨字畫能夠保存上千年而不變色，體現(xiàn)了碳單質(zhì)（墨是用炭黑制成）什么性質(zhì)？有句著名廣告語：“鉆石恒久遠(yuǎn)，一顆永留傳”，能體現(xiàn)鉆石（碳單質(zhì)）性質(zhì)是什么？這都說明了碳單質(zhì)在常溫下化學(xué)性質(zhì)不活潑。通過上節(jié)課學(xué)習(xí)，我們懂得構(gòu)造決定性質(zhì)，你懂得為何碳單質(zhì)有這樣共性嗎？碳原子最外層有4個電子，在常溫下，很難得到4個電子或者失去4個電子成為穩(wěn)定構(gòu)造，也就是很難發(fā)生化學(xué)變化，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。第10頁雖然碳單質(zhì)在常溫下化學(xué)性質(zhì)不活潑，不過在一定條件下碳單質(zhì)化學(xué)性質(zhì)也會變活潑起來。一、碳單質(zhì)具有可燃性，能與氧氣反應(yīng)。氧氣充足：C+O2==CO2點(diǎn)燃氧氣不足：2C+O2==2CO點(diǎn)燃第11頁二、碳單質(zhì)具有還原性，能與金屬氧化物反應(yīng)。如：碳與氧化銅（黑色）反應(yīng)現(xiàn)象:試管內(nèi)黑色固體變紅、澄清石灰石變渾濁。分析：結(jié)合質(zhì)量守恒定律分析，紅色固體為銅，澄清石灰水變渾濁，說明有二氧化碳生成。結(jié)論：碳與氧化銅反應(yīng)生成了銅和二氧化碳。文字體現(xiàn)式：C+2CuO==2Cu+CO2↑高溫第12頁碳與氧化銅反應(yīng)注意事項(xiàng)：1.在酒精燈火焰上方罩一種金屬網(wǎng)罩是為了提升酒精燈火焰溫度。2.若將導(dǎo)管從水中移除后試管內(nèi)紅色固體重新變?yōu)楹谏?，是由于生成銅重新被氧化，即銅與氧氣在加熱條件下生成了黑色氧化銅。注意：碳還原性能夠用于冶煉金屬，如焦炭能夠把鐵從它氧化礦石里還原出來。2Fe2O3+3C==4Fe+3CO2↑高溫第13頁三、碳單質(zhì)能與某些非金屬氧化物反應(yīng)C+CO2==CO高溫C+H2O==CO+H2高溫注意：碳與金屬氧化物反應(yīng)，一般生成二氧化碳，與非金屬氧化物反應(yīng)，一般生成一氧化碳。第14頁1.碳單質(zhì)在常溫下化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定。碳單質(zhì)化學(xué)性質(zhì)：2.碳單質(zhì)具有可燃性。3.碳單質(zhì)具有還原性。第15頁一氧化碳和二氧化碳都是碳氧化物，其宏觀組成相同，不過其性質(zhì)卻相差萬里，你懂得為何嗎？通過上節(jié)課學(xué)習(xí)我們已經(jīng)懂得構(gòu)造決定性質(zhì)，那么我們不妨先來看看二者微觀組成有什么不一樣：一氧化碳（CO）：每一種一氧化碳分子是由一種碳原子和一種氧原子組成。二氧化碳（CO2）:每一種二氧化碳分子是由一種碳原子和兩個氧原子組成。那么一氧化碳和二氧化碳都有哪些性質(zhì)呢？之間又有如何不一樣呢？第16頁一、二氧化碳性質(zhì)試驗(yàn)一：如圖，將二氧化碳緩緩倒入燒杯中，觀測試驗(yàn)現(xiàn)象并分析?，F(xiàn)象：蠟燭至下而上依次熄滅。分析：二氧化碳既不能燃燒也不支持燃燒，密度比空氣大。試驗(yàn)二：向盛滿二氧化碳塑料瓶中加入適量水，立即擰緊瓶蓋，震蕩。觀測現(xiàn)象并分析?，F(xiàn)象：塑料瓶變癟。分析：二氧化碳易溶于水，使瓶內(nèi)壓強(qiáng)變小。第17頁塑料瓶變癟只是由于二氧化碳易溶于水嗎？二氧化碳有沒有也許與水發(fā)生反應(yīng)？該如何證明這個問題呢？變紅不變不變變紅變回紫色說明紫色石蕊遇酸變紅說明水不能使紫花變紅，排除試驗(yàn)干擾說明二氧化碳不能使紫花變紅說明紫花變紅是水和二樣化碳共同作用成果，證明了水與二氧化碳反應(yīng)生成了酸性物質(zhì)。碳酸不穩(wěn)定，受熱易分解。第18頁結(jié)論：CO2+H2O==H2CO3H2CO3==H2O+CO2↑紫色小花變紅原因：紅色小花重新變?yōu)樽仙颍骸魉伎迹合蜃仙锶芤褐型ㄈ攵趸?，溶液變?yōu)榧t色能否說明二氧化碳與水發(fā)生了反應(yīng)？分析：不能，由于也也許是由于二氧化碳溶于水后，本身使溶液變?yōu)榧t色。第19頁思考：能否用紫色石蕊溶液來檢查二氧化碳呢？分析：不能，由于能使紫色石蕊溶液變紅氣體不但僅只有二氧化碳，如：二氧化硫、氯化氫氣體水溶液均呈酸性，都能使紫色石蕊溶液變紅。思考：檢查二氧化碳辦法是什么呢？打開可樂、雪碧、啤酒等飲料瓶蓋時，會有大量氣體逸出，請?jiān)O(shè)計(jì)試驗(yàn)證明逸出氣體中具有CO2。

方案：將待測氣體通入石灰水中，若澄清石灰水變渾濁，則氣體為二氧化碳。原理：CO2+Ca（OH）2==CaCO3↓+H2O第20頁二氧化碳性質(zhì)一、物理性質(zhì)密度比空氣大，易溶于水。二、化學(xué)性質(zhì)1.二氧化碳既不能燃燒也不支持燃燒（能夠滅火）2.二氧化碳能與水反應(yīng)生成碳酸（碳酸不穩(wěn)定，受熱易分解）3.二氧化碳能與氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和水（檢查二氧化碳辦法）第21頁你懂得二氧化碳對生活與環(huán)境有哪些影響嗎？一、二氧化碳作用1.干冰（固態(tài)二氧化碳）升華吸熱用于人工降雨等2.二氧化碳是植物光合作用主要原料，可作為氣體肥料3.二氧化碳能夠用于人工降雨二、二氧化碳危害1.當(dāng)二氧化碳含量過高時會造成頭昏、使人神志不清等，嚴(yán)重則會造成死忙。2.二氧化碳是能產(chǎn)生溫室效應(yīng)氣體，但含量過高時會造成溫室效應(yīng)增強(qiáng)。第22頁你懂得什么是溫室效應(yīng)嗎？二氧化碳就像溫室玻璃或者塑料薄膜同樣，既能讓太陽光穿透，又能制止能量散失，從而維持地球表面溫度處于一種動態(tài)穩(wěn)定。但伴隨工業(yè)不停發(fā)展，人類所消耗化石能源急劇增加、另一方面能夠吸取二氧化碳森林卻由于天災(zāi)、亂砍亂放等原因不停減少。從而使地球周圍二氧化碳含量不停升高，溫室效應(yīng)增強(qiáng)，全球氣候變暖。全球氣候變暖帶來一系列嚴(yán)重后果，如兩極冰川融化、海平面升高等等那么如何避免溫室效應(yīng)深入增強(qiáng)呢？第23頁詳細(xì)措施：1.減少化石燃料使用、充足利用清潔能源。2.發(fā)展節(jié)能產(chǎn)品、提升能源利用率3.植樹造林，嚴(yán)禁亂砍亂伐。4.生活中提倡“低碳”理念，減少二氧化碳排放量第24頁通過前面學(xué)習(xí)我們對二氧化碳有了較深結(jié)識，一氧化碳與二氧化碳組成完全相同、親如弟兄。那么一氧化碳性質(zhì)如何呢？是否與二氧化碳也有相同之處呢？二氧化碳一氧化碳第25頁一氧化碳性質(zhì)一、一氧化碳物理性質(zhì)密度比空氣小，難溶于水。二、化學(xué)性質(zhì)1.一氧化碳有毒（毒性）中毒機(jī)理：一氧化碳跟血液中血紅蛋白（負(fù)責(zé)運(yùn)輸氧氣）結(jié)合能力比氧氣強(qiáng)得多，會使人體因缺氧而窒息，甚至死亡。第26頁2.一氧化碳具有可燃性在導(dǎo)管口點(diǎn)燃導(dǎo)出一氧化碳?xì)怏w，然后在火焰上方罩一種用澄清石灰水潤濕內(nèi)壁燒杯，觀測現(xiàn)象并分析?，F(xiàn)象：產(chǎn)生藍(lán)色火焰，放出大量熱，生成了能使澄清石灰水變渾濁無色無味氣體。反應(yīng)原理：CO+O2==CO2點(diǎn)燃第27頁思考：煤炭在燃燒時候往往有藍(lán)色火焰，這是為何呢？上層：2CO+O2==2CO2中層：C+CO2==2CO下層：C+O2==CO2點(diǎn)燃高溫點(diǎn)燃第28頁3.一氧化碳具有還原性，能將金屬氧化物中金屬還原出來。現(xiàn)象：黑色粉末變?yōu)榧t色，澄清石灰水變渾濁，尾氣燃燒火焰呈藍(lán)色反應(yīng)原理：CO+CuO==Cu+CO2△注：一氧化碳還原性能夠用于冶煉金屬，如工業(yè)煉鐵還原劑為一氧化碳。反應(yīng)原理：CO+Fe2O3==Fe+CO2高溫第29頁試驗(yàn)步驟、注意事項(xiàng)：①②④③⑤⑥1.點(diǎn)燃尾氣處理酒精燈；2.通入CO，排盡裝置內(nèi)空氣，避免加熱時發(fā)生爆炸；3.點(diǎn)燃加熱用酒精燈，進(jìn)行加熱；4.反應(yīng)結(jié)束后熄滅加熱用酒精燈；5.停頓通入一氧化碳；6.熄滅尾氣處理酒精燈。尤其注意：尾氣處理酒精燈早出晚歸，避免一氧化碳至空氣中；一氧化碳通入要遲到早退，避免加熱時發(fā)生爆炸。第30頁前面我們學(xué)習(xí)了二氧化碳性質(zhì)及用途，那么試驗(yàn)室如何制取二氧化碳呢？一、藥品選擇及反應(yīng)原理1.藥品：稀鹽酸大理石或石灰石（主要成份碳酸鈣。）2.反應(yīng)原理：CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑第31頁3.藥品選擇注意事項(xiàng)：a.大理石、石灰石不能用碳酸鈣、碳酸鈉等粉末狀藥品替代，反應(yīng)太快不便于搜集。b.稀鹽酸不能用濃鹽酸替代，濃鹽酸易揮發(fā)，會搜集集體中混有大量氯化氫氣體。c.稀鹽酸不能用稀硫酸替代，碳酸鈣與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鈣