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现象:
水中的红色慢慢消失。
结论:
由于木炭具有疏松多孔的结构,具有吸附能力。
而活性炭的吸附能力比木炭的还要强。
石墨与少量的杂质混在一起构成的四种物质:
木炭、活性炭、炭黑、焦炭
1、木炭与活性炭:
具有疏松多孔结构,有较强的吸附能力,既能吸附气体气味,又能吸附顔色,故可用作吸附剂。
2、炭黑:
黑色粉末,可用于作墨汁.
3、焦炭:
可用于冶炼金属.
3、C60
C60分子是一种由60个碳原子构成的分子,形状很像足球,这种足球结构的碳分子很稳定。
目前人们对C60分子的结构和性质的认识正在不断深入,它应用于材料科学、超导体等方面的研究正在进行中。
我国在着一方面已取得了不少成就。
随着科技的发展,碳单质的用途也将不断扩大。
二、碳的化学性质
1、在常温下,碳的化学性质不活泼。
碳受日光照射或与空气、水分接触,都不容易起反应。
2、在高温下的
(1)、碳与氧气的反应
C+O2==CO2(点燃);
燃烧充分的条件下生成CO2
2C+O2==2CO(点燃);
燃烧不充分的条件生成CO,同时放出热量。
(2)、碳与某些氧化物的反应
【实验6-2】
把刚烘干的木炭粉和氧化铜粉末混合均匀,小心地铺放进试管,并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,用酒精灯加热(可以加网罩以使火焰集中并提高温度,最好使用酒精喷灯)加热混合物几分钟。
然后先撤出导气管,待试管冷却后再把是管理的粉末倒在纸上。
观察现象并分析。
现象
1、黑色的氧化铜逐渐变成红色2、生成的气体使澄清的石灰水变浑浊。
分析
反应中有红色的铜和二氧化碳生成
反应方程
2CuO+C==2Cu+CO2↑
这个反应里,氧化铜失去氧而变成单质铜。
3、还原反应
还原反应:
含氧化合物内的氧被夺去的反应。
还原性:
能夺走含氧化合物里氧的物质具有还原性。
如:
2Fe2O3+C==Fe+CO2(高温)
金属氧化物是氧化剂,发生的是还原反应,失去氧,被还原。
碳是还原剂,发生的是氧化反应,得到氧,被氧化。
4、比较碳与炭的区别:
“碳”是元素的名称,是核电荷数为6的一类原子的总称。
比如:
碳元素、碳单质、含碳化合物、一氧化碳。
(这儿不能用“炭”)
“炭”表示由碳元素组成的某种单质。
木炭、活性炭、焦炭、炭黑等。
一般在未指明具体单质时,习惯上用碳,如“炽热的碳”“当碳燃烧时”。
课题二二氧化碳的制取研究
一、实验室法
在实验室里面,二氧化碳通常采用稀盐酸与大理石(或是石灰石,主要成分都是碳酸钙)反应来制取的。
有大量气泡产生,大理石逐渐溶解
该反应在常温下进行,反应速度适中,便于控制。
反应的化学方程式:
CaCO3+2HCI==CaCI2+H2CO3
碳酸不稳定,容易分解生成二氧化碳和水
H2CO3==CO2↑+H2O
总的化学方程式是:
CaCO3+2HCI==CaCI2+H2O+CO2↑
活动与探究③
实验室里制取二氧化碳的研究与实践
1、实验室里制取气体的装置确定
实验室里制取气体的装置包括发生装置和收集装置两个部分。
下面列出了确定气体发生装置和收集装置的考虑因素。
A、气体发生装置:
(1)、反应物的状态:
a、固体与固体的反应;
b、固体与液体的反应;
c、液体与液体的反应
(2)、反应条件(是否需要加热、加催化剂等)
B、气体收集装置:
(1)、排空气法①:
a、密度比空气的大——向上排空气法;
b、密度比空气小——向下排空气法
(2)、排水法(不易溶于水、不与水发生发生反应)
2、二氧化碳和氧气制取实验及相关性质比较
①空气的平均相对分子质量为29,如果某气体的相对分子质量大于29,则这种气体的密度比空气的大;
如果小于29,则密度比空气的小
检查二氧化碳气体是否收集满的方法:
(1)、将生成的气体通入澄清的石灰水,石灰水变浑浊,证明生成的气体是二氧化碳。
(1)、用燃着的木条放在集气瓶口,如果木条熄灭,证明已满。
另外制取二氧化碳
1、我们还可以组合出更多的制取装置
2、探究选用的药品
3、注意:
不用稀硫酸。
因为硫酸与石灰石反应生成微溶于水的硫酸钙,覆盖在石灰石的表面,阻止石灰石与稀硫酸的反应。
不用碳酸钠。
因为碳酸钠与稀盐酸反应时速度过快,不容易控制反应过程,不利于收集气体。
不用浓盐酸。
因为浓盐酸有强挥发性,可挥发出氯化氢气体,使得到的二氧化碳不纯。
4、制取二氧化碳药品选取原则是:
①反应条件是否容易达到;
②产生气体的量是多少;
③收集的气体是否纯净;
④装置、操作是否简单;
⑤原料是否易得、价廉。
5、比较氧气和二氧化碳的实验室制法。
课题三二氧化碳和一氧化碳
碳的氧化物有二氧化碳和一氧化碳两种。
1个二氧化碳(CO2)分子比一个一氧化碳(CO)分子多1个氧原子,这就使它们的化学性质有着很大的不同。
一、二氧化碳
【实验6-3】
如右图所示,制取并收集二氧化碳。
根据二氧化碳不燃烧,也不支持燃烧的性质,可用燃着的木条检查集气瓶是不是已收集满二氧化碳。
(检查时,木条应该放在瓶口还是伸入瓶内?
)
化学方程式是:
【实验6-4】
如右图所示,将二氧化碳气体慢慢倒入烧杯中,观察现象并分析。
蜡烛自下而上的熄灭
CO2比空气重,不能燃烧,也不支持燃烧。
【实验6-5】
如右图所示,向一个收集满二氧化碳气体的质地较软的塑料瓶中加入约1/3体积的水,立即旋紧瓶盖,振荡。
塑料瓶变瘪了.
CO2气体和水发生了反应使瓶内的气体体积减小,CO2能溶于水
二氧化碳能溶于水。
在通常状况下,1体积的水约能溶解1体积的二氧化碳,增大压强还会溶解得更多。
生产汽水等饮料就是利用了二氧化碳的这一性质。
【实验6-6】
取四朵用石蕊(石蕊是一种色素,遇酸变成红色,遇水不变色)溶液染成紫色的干燥小花。
第一朵小花喷上稀醋酸,第二朵小花上喷水,第三朵小花上直接放入盛满二氧化碳的集气瓶中,第四朵小花喷上水后,再放入盛满二氧化碳的集气瓶中,观察四朵花的颜色变化。
然后将第四朵小花取出,小心烘烤,观察现象。
(I)
(II)
(III)
(IV)
紫色的小花变成红色
紫色的小花不变色
CO2和H2O均不能单独使紫色石蕊变色,酸能使石蕊溶液变红,CO2和H2O生成了碳酸
CO2和H2O反应生成碳酸(H2CO3),生成的碳酸能使石蕊溶液变成红色。
反应方程:
CO2+H2O==H2CO3
碳酸很不稳定,容易分解成二氧化碳和水。
H2CO3==CO2+H2O
当加热时,碳酸分解,二氧化碳从溶液里逸出,所以红色石蕊溶液变成紫色。
(加热时,能加快碳酸的分解反应速率)
二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊的原因是二氧化碳和氢氧化钙(Ca(OH)2)反应生成白色的碳酸钙成定的缘故。
CO2+Ca(OH)2==CaCO3↓+H2O
这个反应可以用来检验二氧化碳。
综上所述:
二氧化碳的性质a、不能燃烧、也不能支持燃烧,密度比空气的大;
b、能跟水发生反应产生碳酸,碳酸能使紫色的石蕊变红;
c、二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊。
2、干冰
(1)、定义:
在一定条件下,二氧化碳气体会变成固体,固体二氧化碳叫“干冰”。
(2)、用途:
干冰升华时,吸收大量的热,因此可以作制冷剂。
可用于人工降雨。
3、二氧化碳对生活和环境的影响
二氧化碳本身是没有毒性,但二氧化碳不能供给呼吸。
当空气中的二氧化碳含量超过正常(0.03%)时就会对人体健康产生影响。
a、汽水、碳酸饮料;
b、灭火;
c、温室气体肥料;
d、制冷剂、储藏食物、人工降雨;
e、化工原料;
f、植物进行光合作用。
4、温室效应(自学)
(1)、温室效应:
大气中的二氧化碳气体能像温室的玻璃或塑料薄膜那样,使地面吸收的阳光的热量不易损失,从而使全球变暖,这种现象叫做温室效应。
能产生温室效应的气体还有臭氧(O3)、甲烷(CH4)、氟氯代烷(又名:
氟利昂)等。
(2)、温室效应对环境的影响:
a、可能导致两极的冰川融化,使海平面升高,淹没部分沿海的城市;
b、使土地沙漠化、农业减产等。
(3)、防止温室效应的措施:
a、人类应该减少使用煤炭、石油、天然气等化石燃料,更多利用太阳能、风能、地热等清洁能源;
b、大力植树造林、严禁乱砍滥伐森林等。
(4)、温室效应的产生:
a、人类大量使用了煤炭、石油、天然气等化石燃料,使排放到空气里面的二氧化碳增加;
b、人类的乱砍滥伐使能够吸收二氧化碳的大片森林在减少。
二、一氧化碳
1、物理性质:
一氧化碳是一种没有颜色、没有气味的气体、难溶于水,密度比空气小。
2、化学性质:
可燃性:
一氧化碳能够燃烧,燃烧时放出大量的热,火焰呈蓝色。
2CO+O2==2CO2(点燃)
煤炉里煤层上方的蓝色火焰,就是一氧化碳的燃烧。
一氧化碳是许多气体燃料如水煤气的主要成分。
水煤气转换:
C+H2O==CO+H2(高温)
3、毒性:
中毒原理:
一氧化碳极易与血液中的血红蛋白结合,不久血液的颜色由深红色变成鲜红色,从而使血红蛋白不能很好地与氧气结合,造成生物体内缺氧,严重时会危及生命。
一氧化碳有剧毒。
人在一氧化碳达到总体积的0.02%的空气中,持续2-3小时即出现中毒症状。
如果发生一氧化碳的中毒,轻度的应该呼吸大量的新鲜空气,严重的要立即送到医院治疗。
4、还原性:
(1)、一氧化碳和木炭一样有还原性,能使氧化铜还原成铜,同时生成二氧化碳。
CuO+CO==Cu+CO2(加热△)
(2)、一氧化碳的还原性可用于冶金工业。
例如:
可利用一氧化碳的还原性来炼铁。
Fe2O3+3CO==2Fe+3CO2
验证还原性的装置
类似的反应:
2CuO+C==2Cu+CO2(高温)
CuO+H2==Cu+H2O(△)
总结:
CO、C、H2是用来做还原剂的。
5、一氧化碳和二氧化碳的比较
①、鉴别方法:
(1)、分别通入澄清的石灰水观察石灰水是否变浑浊;
(2)、分别通入石蕊试液观察溶液是否变红;
(3)、用燃着的木条分别伸入观察火焰是否熄灭;
(4)、分别通入灼热的氧化铜观察是否有红色的铜生成。
②、C、CO2、CO三者之间存在的唯一反应。
方程式为:
C+CO2==2CO(高温)
③、煤的主要成分是C,煤气中毒即CO中毒。
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- 初中化学 第六 单元