专题04 碳和碳的化合物（讲义）.docx

专题04碳和碳的化合物

目录

考情分析

考点要求

课标要求

命题预测

碳的单质

?认识碳的几种单质,掌握碳单质的物理和化学性质，理解造成几种碳单质物理性质差异的原因。

碳单质结构特点用途、二氧化碳的性质和用途、一氧化碳的性质和用途、制取气体的思路和方法等考点常以选择题的形式进行考查，考查的命题点有：碳单质的物理性质差异性、二氧化碳和一氧化碳用途、二氧化碳制取中的药品、装置、收集、检验等，另外还有，一氧化碳毒性、一氧化碳用途等。常结合常见生活中现象、工农业生产、科学实验等以文字或图片结合的形式呈现。

二氧化碳的制取方法、一氧化碳还原性考点常以填空题、计算题的形式进行考查。考查的命题点有：实验装置、实验现象及错误分析。常以化学实验或科学探究的形式出现。

制取气体的思路和方法

?掌握气体发生装置和收集方法的选择依据,能制取气体的原料和反应发生的条件，正确选择出合理的实验装置。

二氧化碳制取方法

?掌握实验室可用大理石或石灰石与稀盐酸制取二氧化碳反应的原理、装置、检验、验满方法等知识

二氧化碳和一氧化碳

?了解二氧化碳的物理性质

?掌握二氧化碳的化学性质及用途

?掌握一氧化碳的化学性质及用途

?了解二氧化碳与生活、环境间的关系

?知道“碳达峰”、“碳中和”、“低碳生活”的含义

知识建构

考点一碳的单质

夯基·必备基础知识梳理

一、金刚石、石墨和C60

名称

金刚石

石墨

C60

结构模型

色、态、形

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

形状似足球，又叫足球烯

硬度

天然存在的最硬的物质

质软，有滑腻感

导电性

不导电

具有良好的导电性

常温下不导电

用途

用作钻探机钻头、玻璃刀头、装饰品

制铅笔芯、用作电极材料、润滑剂等

有可能广泛应用于超导、催化、材料、医学及生物学等领域

区别与联系

都是由碳元素组成的单质，但是由于碳原子排列方式不同，因此它们的物理性质存在着明显差异

二、无定形炭

1.无定形碳种类和用途

①木炭：具有疏松多孔的结构，有吸附性，常用于吸附色素和异味。

②活性炭：用于防毒面具、制糖、吸附色素和异味。

③焦炭：用于冶金工业。

④炭黑：常用于制造墨、油漆、颜料等。

2.木炭吸附性实验

在盛有半瓶水的小锥形瓶里，加入一滴红墨水，使水略显红色，投入几块烘烤过的木炭（或活性炭）。轻轻振荡锥形瓶，红色溶液变成无色溶液。因为活性炭具有吸附性，能吸附水中的有色物质。

三、碳的化学性质

1．常温下，碳单质的化学性质稳定

在常温下，碳的化学性质不活泼。碳受日光照射或与空气、水等接触都不容易起变化。

实际生活中利用这一性质有以下应用：

（1）需要长期保存的档案材料一般用碳素墨水书写。

（2）木质电线杆埋入地下部分用火烧焦。

2．碳能与氧气反应——可燃性

在点燃的条件下，碳可以在氧气（或空气）里燃烧，放出热量。

（1）氧气充足时，完全燃烧：C+O2eq\o\ac(\s\up7(点燃),\o(===,====))CO2

（2）氧气不充足时，不完全燃烧：2C+O2eq\o\ac(\s\up7(点燃),\o(===,====))2CO

无论碳燃烧是否充分，都会放出热量，因此碳是生活生产中常用的燃料。

3．碳能与某些氧化物反应——还原性

单质碳在高温下可以和某些氧化物反应，夺取这些氧化物中的氧，表现出还原性。

（1）木炭还原氧化铜：C+2CuOeq\o\ac(\s\up7(高温),\o(===,====))2Cu+CO2↑

（2）工业上，用焦炭和铁的氧化物反应冶炼铁：2Fe2O3+3Ceq\o\ac(\s\up7(高温),\o(===,====))4Fe+3CO2↑

（3）高温下，木炭还能与二氧化碳反应：C+CO2eq\o\ac(\s\up7(高温),\o(===,====))2CO

（4）高温下，木炭还能与水反应：C（红热）+H2O（蒸汽）eq\o\ac(\s\up7(高温),\o(===,====))CO+H2O

注：工业上水煤气的制取方法

4．实验—木炭还原氧化铜

(1)实验装置

(2)实验操作

a．把刚烘干的木炭粉末和氧化铜粉末混合均匀，小心地铺放进试管；

b．将试管固定在铁架台上。试管口装有通入澄清石灰水的导管；

c．集中加热；

d．过几分钟后，先撤出导气管，待试管冷却后再把试管里的粉末倒在纸上。观察现象并分析。

(3)实验现象

澄清的石灰水变浑浊；黑色固体逐渐变成红色。

(4)实验原理

在碳还原氧化铜的反应中，C在反应中得到氧，发生氧化反应，具有还原性。CuO在反应中失去氧，发生还原反应，具有氧化性。

(5)实验操作目的及注意事项

a．反应开始的标志：澄清的石灰水变浑浊。

b．试管口应略向下倾斜：防止冷凝水倒流使试管炸裂。

c．在酒精灯上加网罩的目的：集中火焰、提高