(共31张PPT)
8.碳和碳的氧化物
九年级
1
了解实验室制取二氧化碳的化学反应原理、探究实验室制取二
氧化碳的装置、了解实验室里制取气体的一般思路和方法
2
3
复习目标
了解二氧化碳的性质、用途以及对环境的影响;
一氧化碳的性质、用途
金刚石和石墨的物理性质和主要用用途。
了解碳的化学性质并能根据碳单质的性质认识其不同用途。
知识点一:碳单质的性质和用途
碳
单
质 结构 主要物理性质 用途
金刚石
坚硬 钻头、刻刀
琢磨后光彩夺目 装饰品
石墨 质软、有滑腻感 铅笔芯、润滑剂
导电性能好 电极
C60
\ 材料科学、超导体
C60
C60,它是美国休斯顿大学的克罗脱(Kroto,H.W.)和史沫莱(Smalley,r.e.)等人在1985年发现的。我国北京大学化学系和物理系研究小组也研制出了C60分子。每个C60分子是由60个碳原子构成。
C60在以下几个方面具有广泛的应用前景:①超导②新型的
催化剂③光学应用④对癌细胞具有杀伤效应等医疗功能。
C60
碳原子的最外层电子数为4,既不容易得到电子,也不容易失去电子,所以常温下碳的化学性质比较稳定。
一、稳定性:常温下碳单质很稳定,几乎与所有的物质都不发生反应。
知识点二:碳的化学性质
二、碳具有可燃性
木炭在氧气中充分燃烧,现象:发出白光,放出热
量,生成一种能使澄清石灰水变浑浊的气体
方程式:
C+O2==CO2
点燃
木炭在氧气中不充分燃烧时,生成一氧化碳
方程式:
2C+O2===2CO
点燃
三、跟某些氧化物的反应—还原性
现象:
黑色粉末中有红色物质生成,澄清石灰水变浑浊。
方程式:
C+2CuO===2Cu+CO2
高温
知识点三:二氧化碳的制取
1、药品:
大理石(或石灰石)和稀盐酸
2、反应原理:
CaCO3+2HCl=CaCl2+ H2O + CO2↑
(1)、能否用浓盐酸或稀硫酸代替稀盐酸来制取二氧化碳?
(2)、能否用碳酸钠代替碳酸钙来制取二氧化碳?
思考
实验室制取CO2的药品和反应原理
温馨提示
(1)、不能用稀硫酸代替稀盐酸。因为发生如下反应:【CaCO3+H2SO4=CaSO4+H2O+CO2↑】,生成的硫酸钙微溶于水,它覆盖在碳酸钙表面,阻止了反应的继续进行。
(2)、不能用浓盐酸。因为浓盐酸具有较强的挥发性,易挥发出氯化氢气体,导致收集的二氧化碳气体不纯。
(3)、不能用碳酸钠代替碳酸钙。因为碳酸钠和稀盐酸反应速度太快、不易控制
气体发
生装置
气体收
集装置
反应物状态
反应条件:是否需要加热或催化剂
固体和液体反应
固体和固体反应
液体和液体反应
排空气法
密度比空气大:用向上排空气法
密度比空气小:用向下排空气法
排水法难或不易溶于水,也不与水反应
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
制取二氧化碳的反应原理:
固体
液体
不需加热
密度比空气大能溶于水且能和水反应
实验室制取装置的确定方法
提 示:①可操作性是前提条件装置简单、易控制;
② 使用安全,原料是否廉价易得,产生的气体是否有利于收集,整个过程是否绿色环保等。
长颈漏斗一定要
插入液面以下
制取装置
连接仪器
检查气密性
加大理石
加稀盐酸
收集气体
实验室制取二氧化碳的实验步骤
注意:装药品要先固体在液体!
导管只需突出胶塞少许
导管口应插到集气瓶底
如是长颈漏斗下端应插到液面以下
注意事项:
2、验满方法:将燃着的木条伸到集气瓶口,木条熄灭,则说明已满。
CO2的检验和验满:
1、检验方法:
将产生的气体通入澄清的石灰水,若石灰水变浑浊,证明生成的气体是CO2。
澄清石灰水
变浑浊
⑴无色、无味
⑵密度比空气的大
⑶能溶于水
⑷固体二氧化碳—干冰,易升华
二氧化碳的物理性质:
知识点四:二氧化碳的性质
现象:
下面的蜡烛熄灭;
上面的蜡烛后熄灭。
结论:
1.二氧化碳的密度比空气的大
2.二氧化碳不可燃,也不助燃.
二氧化碳能灭火的原因
二氧化碳的化学性质
Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ
现象
分析
变红色
无变化
紫色石蕊遇酸变红
水不能令紫色石蕊变色
无变化
CO2不能令紫色石蕊变色
变红色,烘干后后变回紫色
CO2与H2O反应生成酸令紫色石蕊变红。碳酸不稳定,受热易分解。
Ⅰ喷稀盐酸 Ⅱ喷水
Ⅳ喷水后放入
二氧化碳中
Ⅲ 直接放入二氧化碳中
二氧化碳
二氧化碳
二氧化碳与水的反应实验
二氧化碳与石灰水反应,生成碳酸钙
Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O
白色沉淀
此反应是鉴别CO2的原理
1、既不能燃烧,也不能支持燃烧;
2、不能供给呼吸。
3、与水反应生成碳酸;
4、与石灰水反应生成白色沉淀CaCO3
CO2 + Ca(OH)2 = CaCO3 ↓ +H2O
CO2 + H2O H2CO3
二氧化碳的化学性质
二氧化碳的用途
人工降雨
二氧化碳的用途
人造烟雾台
冷藏食物
定义: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”。
危害:
全球变暖可能导致两极的冰川融化,海平面升高,淹没许多城市。土地沙漠化,农业减产。
防治措施:
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。
二氧化碳对环境的影响
性 质
气体
色、态、味
密 度
溶 解 性
CO
CO2
无色无味的气体
无色无味的气体
比空气略小
比空气大
难溶于水
可溶于水
CO和CO2 的物理性质不同的原因?
相 同
不相同
不相同
虽然元素组成相同,但是分子构成不同,所以它们的物理性质有差异。
知识点五:一氧化碳的性质
一氧化碳化学性质
1.可燃性(与二氧化碳不同)
(1)现象
燃烧时发出蓝色的火焰。
2CO+O2 2CO2
点燃
(2)化学方程式
提示:一氧化碳可以做燃料
2.还原性(一氧化碳还原氧化铜)
(1)黑色的氧化铜变成了红色的铜;
(2)澄清的石灰水变浑浊。
仔细观察如图实验,你观察到什么现象?
提示:一氧化碳可以冶炼金属
3.毒性
一氧化碳跟血液中的血红蛋白的结合能力比氧气强,使人体缺少氧气而窒息,甚至死亡。
(1)中毒原因
(2)防治措施
用煤炉取暖时,注意通风。发生一氧化碳中毒时,轻者呼吸大量空气,重者送往医院治疗。
在应用中,物质的性质可能有利于人类,也可能不利于人类。
物 质 有利的一面(用途) 不利的一面
示例:H2 可用作高能燃料 使用不当容易引起爆炸
CO
CO2
可用于民用或工业燃料
植物的光合作用;
灭火;人工降雨
使用不当容易引起中毒事故
大气中含量过多会引起
“温室效应”
1、下图是金刚石、石墨、C60、碳纳米管结构示意图,下列说法正确的是( )
金刚石 石墨 C60 碳纳米管
A.这四种物质都很软,可作润滑剂
B.这四种物质碳原子的排列方式相同
C.这四种物质完全燃烧后的产物都是CO2
D.这四种物质的结构中都是每个碳原子连接3个碳原子
C
2、家用热水瓶时间长了会在瓶胆内结一层水垢(主要成分
是碳酸钙),可用来除去水垢的是( )
A、石灰水 B、稀盐酸 C、水 D、洗洁精
3、长期盛放石灰水的瓶壁上有一层白膜,白膜是 ;
白膜形成的化学方程式 ,
要除去白膜,应向其中加入 ,
反应的化学方程式为 。
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
CO2 + Ca(OH)2 = CaCO3 + H2O
B
CaCO3
稀盐酸
碳和碳的氧化物
单质碳
金刚石、石墨、C60的性质、用途
单质碳的化学性质
二氧化碳
二氧化碳制取的研究:药品、原理、装置、
收集方法、检验方法、验满方法
性质:
一氧化碳的性质、用途
物理性质
化学性质
用途、对空气的影响
同步练习:
1.下列物质的用途中,利用其化学性质的是( )
A.干冰用于人工降雨
B.天然气用作燃料
C.液氮用作冷冻剂
D.银用于制作导线
2.下列关于二氧化碳与一氧化碳的比较,错误的是( )
A.组成:都是由碳元素和氧元素组成
B.性质:二氧化碳能溶于水;一氧化碳难溶于水
C.用途:二氧化碳可用作气体肥料;一氧化碳可用作气体燃料
D.危害:二氧化碳会导致“温室效应”增强;一氧化碳会形成酸雨