第六单元 碳和碳的氧化物 一、碳的单质 1.金刚石、石墨的物理性质和用途的比较 金刚石 石墨 结构 模型 色态 无色、透明、正八面体形状的固体 深灰色、有金属光泽而不透明的细鳞片状固体 硬度 是天然存在的最硬的物质 是最软的矿物之一 导电性 不导电 导电 熔点 很高 高、耐高温 主要用途 作钻石、制玻璃刀等 作铅笔芯、作电极、作润滑剂等 金刚石和石墨的物理性质有很大差异的原因是碳原子的排列方式不同。 2.木炭、活性炭 具有吸附性。能用来除去食品和工业产品中的色素,消除异味和吸收有毒气体、脱色。 3.C60 C60 分子是由 60 个碳原子构成的,它形似足球,化学性质稳定,主要用于材料科学、超导体等方面。 (1)木炭和活性炭的吸附性是物理性质,吸附过程是物理变化。 (2)石墨转化为金刚石属于化学变化。 (3)同种元素可以形成多种单质,常见的有:O2 和 O3 都是由氧元素组成的,白磷和红磷都是由磷元素组成的,也就是说由同种元素组成的不一定是纯净物。 二、碳的化学性质 常温下,碳的化学性质不活泼,随着温度的升高,碳的活泼性大大增强。 1.可燃性 (1)氧气充足时,反应的化学方程式为:C+O2CO2 (2)氧气不足时,反应的化学方程式为:2C+O22CO 2.还原性 (1)与 CuO 反应 ①现象:黑色固体逐渐变成亮红色,反应的化学方程式: C+2CuO2Cu+CO2↑ ②现象:澄清的石灰水变浑浊。反应的化学方程式: CO2+Ca(OH)2CaCO3↓+H2O (2)与 CO2 反应 反应的化学方程式为:C+CO22CO,该反应吸热。 (3)应用 用于冶金工业,如焦炭把铁从赤铁矿石中还原出来。 三、二氧化碳的制取 1.工业制法 高温煅烧石灰石,反应方程式为 CaCO3CaO+CO2↑。 2.实验室制法 (1)原理:CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑。 (2)制取装置:本实验是固体和液体之间进行反应,所以采取的装置图如下: (3)装置的注意事项 若用长颈漏斗来注入盐酸,长颈漏斗下端必须伸入液面以下,防止生成的气体沿长颈漏斗逸出。 (4)收集方法:只能用向上排空气法。 (5)验满方法:用点燃的木条,放在集气瓶口,木条熄灭,证明已满。 (6)药品选用时要做到三不 ①不用浓盐酸、浓硝酸,因为它们具有挥发性,会使收集的 CO2 不纯。 ②不用稀硫酸,因为它与碳酸钙反应生成的硫酸钙微溶于水,附着在石灰石(大理石)的表面,阻碍反应进一步进行。 ③不用粉末状碳酸盐(如碳酸钠),因为反应速率太快,不便于收集。 四、二氧化碳的性质和用途 1.物理性质 (1)色味态:无色无味气体 (2)溶解性:能...
