资源简介

中小学教育资源及组卷应用平台
专题四 碳和碳的氧化物
一．碳的几种单质（金刚石、石墨、C60）
1、金刚石（C）是自然界中最硬的物质，无色透明，正八面体。可用于制钻石；刻划玻璃、钻探机的钻头（体现了它的硬度大）等。
2、石墨（C）是最软的矿物之一，深灰色，具有金属光泽，细鳞片状的固体，有优良的导电性，润滑性。可用于制铅笔芯（体现它深灰色、质软）、干电池的电极（体现了它的导电性）、电车的电刷（体现了它的导电性，滑腻感、常温下化学性质稳定）、做润滑剂（体现它具有滑腻感）等
金刚石和石墨的物理性质有很大差异的原因是：碳原子的排列不同。
3、无定形碳：由石墨的微小晶体和少量杂质构成.主要有:焦炭,木炭,活性炭,炭黑等.
活性炭、木炭具有强烈的吸附性（因为具有疏松多孔的结构）木炭可用于食品、工业产品中除去色素、异味等，活性炭可用于防毒面具中除去毒气、制糖业中脱色以制白糖；焦炭用于冶铁，炭黑加到橡胶里能够增加轮胎的耐磨性。
注意：吸附性是活性炭、木炭的物理性质
4、C60：C60分子由60个碳原子构成的分子，形似足球，结构稳定。
二、.单质碳的化学性质:
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!
1、常温下的化学性质比较稳定。因此古代用墨书写、绘画的字画保存时间很久,仍不变色。
2、可燃性:
完全燃烧(氧气充足),生成CO2 : C + O2 CO2
不完全燃烧 (氧气不充足),生成CO：2C + O2 2CO
3、还原性：C + 2CuO 2Cu + CO2↑ （置换反应）
现象：黑色粉末逐渐变成光亮红色，产生的的气体能使澄清的石灰水变浑浊。
C在反应中得到氧元素，发生氧化反应，是还原剂，具有还原性。
CuO在反应中失去氧元素，发生还原反应，是氧化剂。具有氧化性。
小结：还原剂：夺去氧元素的物质，具有还原性。得到氧元素，发生氧化反应。
氧化剂：提供氧元素的物质，具有氧化性。失去氧元素，发生还原反应。
应用：冶金工业：2Fe2O3+3C 4Fe+3CO2↑ C＋CO2 2CO
一氧化碳
1、物理性质：无色，无味的气体，密度比空气略小，难溶于水
2、化学性质: （H2、CO、C具有相似的化学性质：①可燃性 ②还原性）
（1）可燃性：
2CO+O2点燃2CO2 （可燃性气体点燃前一定要检验纯度）
H2和O2的燃烧火焰是：发出淡蓝色的火焰。CO和O2的燃烧火焰是：发出蓝色的火焰。CH4和O2的燃烧火焰是：发出明亮的蓝色火焰。
鉴别：H2、CO、CH4可燃性的气体：看燃烧产物（不可根据火焰颜色）
（水煤气：H2与CO 的混合气体 C + H2O高温 H2 + CO）
（2）还原性： CO+CuO △ Cu+CO2 （非置换反应）
现象：黑色粉末变成光亮的红色，生成的气体能使澄清的石灰水变浑浊。
应用：冶金工业
Fe2O3+3CO高温2Fe+3CO2（现象：红棕色粉末逐渐变成黑色，石灰水变浑浊。）
（3）有毒：吸进肺里与血液中的血红蛋白结合，使人体缺少氧气而中毒。
除杂：CO[CO2] 通入石灰水 或氢氧化钠溶液： CO2+2NaOH==Na2CO3+H2O
CO2[CO] 通过灼热的氧化铜 CO+CuO △ Cu+CO2
用途：冶金工业
三．二氧化碳
物理性质：（1）通常状态下是无色,无味的气体
（2）密度比空气大
能溶于水
高压低温下可得固体----干冰
化学性质:
（1）一般情况下不能燃烧,也不支持燃烧，不能供给呼吸
（2）与水反应生成碳酸： CO2+H2O==H2CO3 生成的碳酸能使紫色的石蕊试液变红，
H2CO3 == H2O+ CO2↑ 碳酸不稳定,易分解
（3）能使澄清的石灰水变浑浊：CO2+Ca(OH)2==CaCO3↓+H2O 本反应用于检验二氧化碳。
（4）与灼热的碳反应： C+CO2高温2CO
3、用途：（1）灭火（灭火器原理：Na2CO3+2HCl==2NaCl+H2O+CO2↑）
（既利用其物理性质，又利用其化学性质。）
（2）干冰用于人工降雨、制冷剂。
（3）温室肥料
（4）化工原料
4、二氧化碳多环境的影响：过多排放引起温室效应。
四、自然界中碳的循环
1.大气中二氧化碳产生的主要途径：化石燃料的燃烧、动植物遗骸被生物分解、动植物呼吸;大气中二氧化碳的消耗 ：二氧化碳溶于水、植物的光合作用
2.能源与环境
（1）燃烧与热量
知识点 成分或概念 要点归纳 能源利用说明
化石燃料 煤 复杂的混合物，主要含碳元素 将煤隔绝空气加热分解成许多产物，属于化学变化 分解的产物有焦炭、煤焦油和煤气
石油 混合物，主要含碳、氢元素 利用石油中各成分沸点不同来分离，属于物理变化 产品为汽油、煤油等
天然气 主要由碳氢元素组成 沼气
燃料的充分燃烧 节约能源，减少对环境污染 充分燃烧的条件：有适当过量的空气；有足够大的接触面积
（2）燃烧对空气的影响
燃料 对空气的影响 防止污染的措施
煤 可吸入颗粒；SO2、NO2、CO酸雨形成 充分燃烧、减少污染物排放（除尘脱硫）
汽油和柴油 尾气中含有一氧化碳、含铅化合物和烟尘 使用催化净化装置，使用无铅汽油，改进发动机机构
（3）、开发新燃料、新能源
乙醇、氢气；新能源：太阳能、风能、核能、地热能和潮汐能
3、影响燃烧现象的因素：可燃物的性质、氧气的浓度、与氧气的接触面积
使燃料充分燃烧的两个条件：（1）要有足够多的空气
（2）燃料与空气有足够大的接触面积。
4、爆炸：可燃物在有限的空间内急速燃烧，气体体积迅速膨胀而引起爆炸。
一切可燃性气体、可燃性液体的蒸气、可燃性粉尘与空气（或氧气）的混合物遇火种均有可能发生爆炸。
五、燃料和能量
1、三大化石燃料: 煤、石油、天然气（混合物、均为不可再生能源）
（1）煤：“工业的粮食”（主要含碳元素）；
煤燃烧排放的污染物：SO2、NO2（引起酸雨）、CO、烟尘等
（2）石油：“工业的血液”（主要含碳、氢元素）；
汽车尾气中污染物：CO、未燃烧的碳氢化合物、氮的氧化物、含铅化合物和烟尘
（3）天然气是气体矿物燃料（主要成分：甲烷），是较清洁的能源。
2、两种绿色能源：沼气、乙醇 （1）沼气的主要成分：甲烷
甲烷的化学式: CH4 （最简单的有机物，相对分子质量最小的有机物）
物理性质:无色,无味的气体,密度比空气小,极难溶于水。
化学性质: 可燃性 CH4+2O2点燃CO2+2H2O （发出蓝色火焰）
（2）乙醇 (俗称:酒精, 化学式:C2H5OH)
化学性质: 可燃性 C2H5OH+ 3O2点燃2CO2+3H2O
工业酒精中常含有有毒的甲醇CH3OH，故不能用工业酒精配制酒！
乙醇汽油：优点（1）节约石油资源 （2）减少汽车尾气
（3）促进农业发展 （4）乙醇可以再生
3、化学反应中的能量变化
（1）放热反应：如所有的燃烧
（2）吸热反应：如C+CO2高温2CO
4、新能源：氢能源、太阳能、核能、风能、地热能、潮汐能
氢气是最理想的燃料：
(1)优点：资源丰富，放热量多，无污染。
（2）需解决问题：①如何大量廉价的制取氢气？ ② 如何安全地运输、贮存氢气？
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
21世纪教育网(www.21cnjy.com)专题四 碳和碳的氧化物
一．碳的几种单质（金刚石、石墨、C60）
1、金刚石（C）是自然界中最硬的物质，无色透明，正八面体。可用于制钻石；刻划
玻璃、钻探机的钻头（体现了它的硬度大）等。
2、石墨（C）是最软的矿物之一，深灰色，具有金属光泽，细鳞片状的固体，有优良
的导电性，润滑性。可用于制铅笔芯（体现它深灰色、质软）、干电池的电极（体现了
它的导电性）、电车的电刷（体现了它的导电性，滑腻感、常温下化学性质稳定）、做
润滑剂（体现它具有滑腻感）等
金刚石和石墨的物理性质有很大差异的原因是：碳原子的排列不同。
3、无定形碳：由石墨的微小晶体和少量杂质构成.主要有:焦炭,木炭,活性炭,炭黑等.
活性炭、木炭具有强烈的吸附性（因为具有疏松多孔的结构）木炭可用于食品、工业
产品中除去色素、异味等，活性炭可用于防毒面具中除去毒气、制糖业中脱色以制白糖；
焦炭用于冶铁，炭黑加到橡胶里能够增加轮胎的耐磨性。
注意：吸附性是活性炭、木炭的物理性质
4、C60：C60分子由 60个碳原子构成的分子，形似足球，结构稳定。
二、.单质碳的化学性质:
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!
1、常温下的化学性质比较稳定。因此古代用墨书写、绘画的字画保存时间很久,仍不变
色。
2、可燃性:
完全燃烧(氧气充足),生成 CO2 : C + O2 CO2
不完全燃烧(氧气不充足),生成 CO：2C + O2 2CO
3、还原性：C + 2CuO 2Cu + CO2↑ （置换反应）
现象：黑色粉末逐渐变成光亮红色，产生的的气体能使澄清的石灰水变浑浊。
C在反应中得到氧元素，发生氧化反应，是还原剂，具有还原性。
CuO 在反应中失去氧元素，发生还原反应，是氧化剂。具有氧化性。
小结：还原剂：夺去氧元素的物质，具有还原性。得到氧元素，发生氧化反应。
氧化剂：提供氧元素的物质，具有氧化性。失去氧元素，发生还原反应。
应用：冶金工业：2Fe2O3+3C 4Fe+3CO2↑ C＋CO2 2CO
一．一氧化碳
1、物理性质：无色，无味的气体，密度比空气略小，难溶于水
2、化学性质: （H2、CO、C具有相似的化学性质：①可燃性 ②还原性）
（1）可燃性：
2CO+O2点燃 2CO2 （可燃性气体点燃前一定要检验纯度）
H2和 O2的燃烧火焰是：发出淡蓝色的火焰。CO和 O2的燃烧火焰是：发出蓝色
的火焰。CH4和 O2的燃烧火焰是：发出明亮的蓝色火焰。
鉴别：H2、CO、CH4可燃性的气体：看燃烧产物（不可根据火焰颜色）
高温
（水煤气：H2与 CO 的混合气体 C + H2O H2+ CO）
（2）还原性： CO+CuO △ Cu+CO2 （非置换反应）
现象：黑色粉末变成光亮的红色，生成的气体能使澄清的石灰水变浑浊。
应用：冶金工业
Fe2O3+3CO高温 2Fe+3CO2（现象：红棕色粉末逐渐变成黑色，石灰水变浑浊。）
（3）有毒：吸进肺里与血液中的血红蛋白结合，使人体缺少氧气而中毒。
除杂：CO[CO2] 通入石灰水 或氢氧化钠溶液： CO2+2NaOH==Na2CO3+H2O
CO2[CO] 通过灼热的氧化铜 CO+CuO △ Cu+CO2
1. 用途：冶金工业
三．二氧化碳
1、物理性质：（1）通常状态下是无色,无味的气体
（2）密度比空气大
（2）能溶于水
（3）高压低温下可得固体----干冰
2、化学性质:
（1）一般情况下不能燃烧,也不支持燃烧，不能供给呼吸
（2）与水反应生成碳酸： CO2+H2O==H2CO3 生成的碳酸能使紫色的石蕊试液变红，
H2CO3 == H2O+ CO2↑ 碳酸不稳定,易分解
（3）能使澄清的石灰水变浑浊：CO2+Ca(OH)2==CaCO3↓+H2O 本反应用于检验二氧化
碳。
（4）与灼热的碳反应： C+CO2高温 2CO
3、用途：（1）灭火（灭火器原理：Na2CO3+2HCl==2NaCl+H2O+CO2↑）
（既利用其物理性质，又利用其化学性质。）
（2）干冰用于人工降雨、制冷剂。
（3）温室肥料
（4）化工原料
4、二氧化碳多环境的影响：过多排放引起温室效应。
四、自然界中碳的循环
1.大气中二氧化碳产生的主要途径：化石燃料的燃烧、动植物遗骸被生物分解、动植物
呼吸;大气中二氧化碳的消耗 ：二氧化碳溶于水、植物的光合作用
2.能源与环境
（1）燃烧与热量
（2）燃烧对空气的影响
知
识 成分或概念 要点归纳 能源利用说明
点
将煤隔绝空气加 分解的产物有
复杂的混合物，
煤 热分解成许多产 焦炭、煤焦油和
主要含碳元素
物，属于化学变化 煤气
化
利用石油中各成
石 石 混合物，主要含 产品为汽油、煤
分沸点不同来分
燃 油 碳、氢元素 油等
离，属于物理变化
料
天
主要由碳氢元
然 沼气
素组成
气
燃
料
充分燃烧的条件：
的
节约能源，减少对环境 有适当过量的空
充
污染 气；有足够大的接
分
触面积
燃
烧
燃
对空气的影响 防止污染的措施
料
可吸入颗粒；SO2、NO2、 充分燃烧、减少污染物排放（除尘脱
煤 CO酸雨形成 硫）
汽
油
尾气中含有一氧化碳、含 使用催化净化装置，使用无铅汽油，
和
铅化合物和烟尘 改进发动机机构
柴
油
（3）、开发新燃料、新能源
乙醇、氢气；新能源：太阳能、风能、核能、地热能和潮汐能
3、影响燃烧现象的因素：可燃物的性质、氧气的浓度、与氧气的接触面积
使燃料充分燃烧的两个条件：（1）要有足够多的空气
（2）燃料与空气有足够大的接触面积。
4、爆炸：可燃物在有限的空间内急速燃烧，气体体积迅速膨胀而引起爆炸。
一切可燃性气体、可燃性液体的蒸气、可燃性粉尘与空气（或氧气）的混合物遇火
种均有可能发生爆炸。
五、燃料和能量
1、三大化石燃料:煤、石油、天然气（混合物、均为不可再生能源）
（1）煤：“工业的粮食”（主要含碳元素）；
煤燃烧排放的污染物：SO2、NO2（引起酸雨）、CO、烟尘等
（2）石油：“工业的血液”（主要含碳、氢元素）；
汽车尾气中污染物：CO、未燃烧的碳氢化合物、氮的氧化物、含铅化合物和烟
尘
（3）天然气是气体矿物燃料（主要成分：甲烷），是较清洁的能源。
2、两种绿色能源：沼气、乙醇 （1）沼气的主要成分：甲烷
甲烷的化学式: CH4 （最简单的有机物，相对分子质量最小的有机物）
物理性质:无色,无味的气体,密度比空气小,极难溶于水。
化学性质: 可燃性 CH +2O 点燃4 2 CO2+2H2O （发出蓝色火焰）
（2）乙醇 (俗称:酒精, 化学式:C2H5OH)
化学性质: 可燃性 C H OH+ 3O 点燃2 5 2 2CO2+3H2O
工业酒精中常含有有毒的甲醇 CH3OH，故不能用工业酒精配制酒！
乙醇汽油：优点（1）节约石油资源 （2）减少汽车尾气
（3）促进农业发展 （4）乙醇可以再生
3、化学反应中的能量变化
（1）放热反应：如所有的燃烧
（2）吸热反应：如 C+CO 高温2 2CO
4、新能源：氢能源、太阳能、核能、风能、地热能、潮汐能
氢气是最理想的燃料：
(1)优点：资源丰富，放热量多，无污染。
（2）需解决问题：①如何大量廉价的制取氢气？ ② 如何安全地运输、贮存氢气？

展开更多......

收起↑