1、 第六单元第六单元 碳和碳的氧化物碳和碳的氧化物 课题课题1 1 金刚石、石墨和金刚石、石墨和C60碳单质的化学性质碳单质的化学性质第第2课时课时 晋晋 王羲之王羲之 这些用墨这些用墨(墨中含有碳墨中含有碳)作的字画作的字画都已过了几百年，纸都变黄了字画都已过了几百年，纸都变黄了字画却不褪色，你知道其中的奥秘吗？却不褪色，你知道其中的奥秘吗？墨的主要成分是碳，而墨的主要成分是碳，而碳的化学性碳的化学性质质在常温下在常温下不活泼不活泼，受日光照射或与，受日光照射或与空气、水分接触，都不容易起变化空气、水分接触，都不容易起变化，所以用墨作的字画能保存很久。所以用墨作的字画能保存很久。常温常温下，碳
2、的下，碳的化学性质化学性质不活不活泼，泼，不易与其它物质发生反应。不易与其它物质发生反应。1.碳的碳的稳定性稳定性 是什么原因决定了碳在常温下是什么原因决定了碳在常温下化学性质不活泼的呢？化学性质不活泼的呢？2 4+6 木炭在空气中燃烧木炭在空气中燃烧 如果如果升高温度升高温度，碳的化学性质会，碳的化学性质会怎么样呢？怎么样呢？木木炭炭在在氧氧气气中中燃燃烧烧 回忆木炭在氧气中燃烧的实验，回忆木炭在氧气中燃烧的实验，写出该反应的化学方程式。写出该反应的化学方程式。(1)氧气充足氧气充足,碳充分燃烧碳充分燃烧:2.碳的碳的可燃性可燃性C+O2CO2点燃点燃 向反应后的集气瓶中加入澄清石灰水向反应
3、后的集气瓶中加入澄清石灰水,如果石灰水变浑浊如果石灰水变浑浊,证明生成了二氧化碳。证明生成了二氧化碳。(放热放热)(2)氧气不充足氧气不充足,碳燃烧不充分碳燃烧不充分:2.碳的碳的可燃性可燃性2C+O22CO点燃点燃(放热放热)一氧化碳是一氧化碳是无色无色、无味无味的气体，的气体，难溶难溶于水，密度于水，密度(1.25g/L)略小于略小于空空气的密度气的密度(1.293g/L)；有剧毒有剧毒。冬季人们为了抵御严寒冬季人们为了抵御严寒,常将常将门窗紧闭门窗紧闭,用煤炉取暖用煤炉取暖,但往往会发生但往往会发生中毒事件中毒事件,这这是为什么？怎样是为什么？怎样避免避免这样的情况发生？这样的情况发生？
4、冬季人们为了抵御严寒冬季人们为了抵御严寒,常将常将门窗紧闭门窗紧闭,用煤炉取暖用煤炉取暖,但往往会发生但往往会发生中毒事件中毒事件,这这是为什么？怎样是为什么？怎样避免避免这样的情况发生？这样的情况发生？答：因为碳不完全燃烧产生大量的有答：因为碳不完全燃烧产生大量的有毒气体毒气体CO，CO会引起人体中毒。为会引起人体中毒。为了防止中毒事故的发生，取暖时要注了防止中毒事故的发生，取暖时要注意意室内通风室内通风，使碳完全燃烧。，使碳完全燃烧。碳碳能够与能够与单质氧单质氧结合，那么结合，那么碳碳可可不可以与不可以与氧化物氧化物中的中的氧氧结合呢？结合呢？木木炭炭还还原原氧氧化化铜铜 木炭木炭还原还原
5、氧化铜氧化铜澄清石澄清石灰水灰水 (1)碳碳还原还原氧化铜氧化铜等等金属氧化物金属氧化物:3.碳的碳的还原性还原性现象现象试管内的黑色粉末变成试管内的黑色粉末变成红色红色,生生成的气体使澄清石灰水变成的气体使澄清石灰水变浑浊浑浊。C+CuO Cu+CO2 高温高温22CO2+Ca(OH)2 CaCO3 +H2O二氧化碳气体与澄清石灰水作用变浑浊的化学方程式为二氧化碳气体与澄清石灰水作用变浑浊的化学方程式为：木炭粉木炭粉(C)氧化铜粉末氧化铜粉末(CuO)铜粉铜粉(Cu)铜丝铜丝(Cu)木炭木炭还原还原氧化铜氧化铜澄清石澄清石灰水灰水为什为什么么先先撤导撤导管管再再灭灯灭灯反应前混合反应前混合均
6、匀的原因均匀的原因？实验结束后实验结束后,为什么等试管冷却后再倒出粉末？为什么等试管冷却后再倒出粉末？C +2CuO 2Cu +CO2 高温高温得到氧得到氧,发生氧化反应发生氧化反应;失去氧失去氧,发生还原反应发生还原反应;具有氧化性具有氧化性具有还原性具有还原性还原反应还原反应:含含氧化合物氧化合物失去氧失去氧的反应的反应氧化反应氧化反应:物质和氧反生的反应物质和氧反生的反应还原剂还原剂:得到氧得到氧原子的物质原子的物质(如如C)C +2CuO 2Cu +CO2 高温高温氧化铜氧化铜失去失去_,被被_ _ 成铜成铜,发生发生_反应，是反应，是_剂。剂。氧化氧化还原还原还原还原氧氧氧化氧化木炭
7、木炭得到得到_,被被_成二氧化成二氧化碳碳,发生发生_反应反应,是是_剂。剂。氧氧氧化氧化还原还原 2Fe2O3+3C 4Fe+3CO2 高温高温冶炼金属冶炼金属 焦炭焦炭可以用来炼铁，把可以用来炼铁，把铁铁从它从它的氧化的氧化物物矿石里矿石里还原还原出来出来砖红色、红棕色砖红色、红棕色黑色粉末黑色粉末 Fe2O3:我的我的 不见了不见了,终于被终于被 了了!我发生了我发生了 反应反应,我是我是 剂。剂。C:我能夺取别人的我能夺取别人的 ,能被别人能被别人 ,我有我有 性性,我是我是 剂。剂。氧氧3C +2Fe2O3 4Fe+3CO2 高温高温 还原还原还原还原氧化氧化氧化氧化氧氧还原还原还原
8、还原 (2)碳碳还原还原二氧化碳二氧化碳等等非金属氧化物非金属氧化物:3.碳的碳的还原性还原性CO2+C CO高温高温2C +H2O CO +H2水蒸气通过灼热的碳层可制的较纯净的水煤气水蒸气通过灼热的碳层可制的较纯净的水煤气：(吸热吸热)高温高温 化学性质化学性质用途用途单单质质碳碳常常温温较较高高温温度度下下制油墨制油墨作燃料作燃料冶炼冶炼金属金属可可燃燃性性还还原原性性稳定稳定2C+O2 2CO（O2不充足）不充足）C+O2 CO2（O2充足）充足）点燃点燃点燃点燃C +2 CuO 2 Cu +CO2高温高温小结：单质碳的化学性质小结：单质碳的化学性质2Fe2O3 +3C 4Fe+3CO
9、2 高高 温温 1 1、黑色粉末、黑色粉末A和和B混合高温加热，产生使混合高温加热，产生使澄清石灰水变浑浊的气体澄清石灰水变浑浊的气体C，同时，同时A A逐渐变逐渐变成红色固体成红色固体D。D在加热时和氧气反应又在加热时和氧气反应又生成生成A，而，而B在氧气中燃烧能生成在氧气中燃烧能生成C。(1)(1)试写出各物质的化学式：试写出各物质的化学式：A_ B_ C_ D_(2)(2)写出上述反应的化学方程式：写出上述反应的化学方程式：CuOCCuCO22Cu+O2=2CuO C+2CuO=2 Cu+CO2高温高温 C+O2=CO2点燃点燃第二课时 单质碳的化学性质 具有可燃性和还原性的固体单质是（
10、具有可燃性和还原性的固体单质是（）A:H2 B:CO C:CO2 D:C中国科技大学的研究成果中国科技大学的研究成果“低温还原二氧化碳合低温还原二氧化碳合成金刚石成金刚石”，起原理为：，起原理为：4Na+CO2=C+2Na2O，在该反应中（在该反应中（）A:CO2发生了氧化反应发生了氧化反应 B:Na发生了还原反应发生了还原反应 C:Na表现了还原性表现了还原性 D:C表现了还原性表现了还原性单质硅石制作电子集成电路的基础材料，工业上单质硅石制作电子集成电路的基础材料，工业上通过以下反应将自然界中的二氧化硅转化为硅：通过以下反应将自然界中的二氧化硅转化为硅：SiO2+2C =Si+2CO下列分
11、析正确的是（下列分析正确的是（）A:SiO2发生了氧化反应发生了氧化反应 B:C发生了还原反应发生了还原反应 C:C表现了还原性表现了还原性 D:该反应是化合反应该反应是化合反应高温高温DCC 木炭和一氧化铅木炭和一氧化铅(PbO)在高温下反应生成铅和能在高温下反应生成铅和能使澄清石灰水变浑浊的气体，该反应的化学方程使澄清石灰水变浑浊的气体，该反应的化学方程式为式为 。“文房四宝文房四宝”中的徽墨、宣纸、歙砚是我国享誉中的徽墨、宣纸、歙砚是我国享誉中外的文化瑰宝。徽墨是有松枝不完全燃烧生成中外的文化瑰宝。徽墨是有松枝不完全燃烧生成的烟炱加工制成的，用其写字作画永不变色。的烟炱加工制成的，用其写
12、字作画永不变色。徽墨中主要成分的化学式是徽墨中主要成分的化学式是 ，用其写字作，用其写字作画永不变色的原因是画永不变色的原因是 。宣纸的主要成分是纤维素，为了证明其中含有碳宣纸的主要成分是纤维素，为了证明其中含有碳元素，可以采用的实验方法是：元素，可以采用的实验方法是：2PbO +C =2Pb +CO2高温高温C常温下，碳的化学性质不活泼常温下，碳的化学性质不活泼答：答：将一小片宣纸点燃，在其上方罩一个内壁沾将一小片宣纸点燃，在其上方罩一个内壁沾有澄清石灰水的烧杯；如果石灰水变浑浊，则证有澄清石灰水的烧杯；如果石灰水变浑浊，则证明其中含有碳元素。明其中含有碳元素。1、根据质量守恒定律，、根据质
13、量守恒定律，3g碳在碳在10g氧气中充分燃烧，生成二氧化氧气中充分燃烧，生成二氧化碳的质量为（碳的质量为（）A、3gB、10gC、11gD、13g附加思考题：附加思考题：第二课时 单质碳的化学性质 2、在密闭容器中盛有、在密闭容器中盛有4g碳和碳和8g氧气，加热使之充分反应后，容器氧气，加热使之充分反应后，容器中的气体是（中的气体是（）A.CO2B.COD.CO和和 CO2C.CO2 和和 O2附加思考题：附加思考题：3 3：在一密闭的真空容器内高温加热氧化铜：在一密闭的真空容器内高温加热氧化铜和碳的化合物，充分反应后，容器内的物和碳的化合物，充分反应后，容器内的物质为金属单质和一种纯净的气体
14、，则混合质为金属单质和一种纯净的气体，则混合物中氧化铜和碳的质量比可能是（物中氧化铜和碳的质量比可能是（）A A、4040：3 B3 B、1 1：1 1 C C、2 2：1 D1 D、2020：3 34 4：在适当条件下，：在适当条件下，a a克碳和克碳和b b克氧气反应生克氧气反应生成成(a+b(a+b克气体（碳和氧气都没有剩余）。克气体（碳和氧气都没有剩余）。求求a a和和b b的比值范围的比值范围附加思考题：附加思考题：5.计算题计算题 有一包黑色粉末由氧化铜和木炭混有一包黑色粉末由氧化铜和木炭混合而成，将其装入试管中加热片刻，合而成，将其装入试管中加热片刻，有红色物质生成，称剩余固体质量，有红色物质生成，称剩余固体质量，发现减轻了发现减轻了2.2g，则参加反应的氧化，则参加反应的氧化铜和木炭的质量分别为多少？铜和木炭的质量分别为多少？P112页页2、3、7【课后练习作业】【课后练习作业】【家庭作业】【家庭作业】名校课堂名校课堂:课题课题1 第第2课时课时第二课时 单质碳的化学性质 再再 见见
