专题_碳和碳的化合物

碳和碳的化合物知识点碳是化学元素周期表中的第6号元素，其化学符号为C。

它是一种非金属元素，属于第14族，原子序数为12、碳是生命体系中最重要的元素，因为所有有机物都含有碳元素。

碳具有独特的电子配置，其外层电子壳有4个电子，因此可以形成4个共价键，这使得碳能够与其他元素形成广泛的化合物。

碳的化合物可以分为无机碳化合物和有机碳化合物两大类。

无机碳化合物主要包括二氧化碳和碳酸盐等，而有机碳化合物则是指含有碳-碳键或碳-氢键的化合物。

1.有机碳化合物的分类：-饱和碳化合物：所有碳原子都与最大数量的氢原子结合，形成单键。

例如，甲烷是最简单的四氢化碳化合物，分子式为CH4-不饱和碳化合物：存在碳-碳双键或三键，因此碳原子未能与最大数量的氢原子结合。

例如，乙烯是一种双键碳化合物，分子式为C2H4 -芳香化合物：由苯环（由6个碳原子构成的六角形）和苯环上连接的其他基团组成。

苯是最简单的芳香化合物，其分子式为C6H62.碳的化合物的性质和应用：-燃烧性：碳和许多碳化合物都可以燃烧。

燃烧是碳的重要应用，例如燃料燃烧产生的二氧化碳被广泛应用于温室气体的控制。

-化学反应：碳和碳化合物还可以参与许多其他化学反应，例如氧化、还原、置换和加成反应等。

3.碳的化合物的制备：-氧化反应：许多碳化合物可以通过将碳与氧反应制备。

例如，通过燃烧碳可以得到二氧化碳。

-合成反应：许多有机碳化合物可以通过合成反应合成，例如通过加成反应将乙烯和氢气反应可以得到乙烷。

-生物合成：许多生物大分子都是通过生物体内的生物合成途径合成的，例如葡萄糖通过光合作用在植物体内合成。

总结：碳的化合物是化学领域中重要的研究对象，涉及有机碳化合物和无机碳化合物。

有机碳化合物的分类包括饱和碳化合物、不饱和碳化合物和芳香化合物。

碳化合物具有燃烧性、参与多种化学反应的性质，而且在生物化学中具有重要的地位。

通过氧化反应、合成反应和生物合成等途径可以制备碳的化合物。

对碳和碳的化合物的研究不仅有利于深化对化学性质的理解，还可以在能源、材料、医药等领域中推动科学技术的发展。

专题二碳和碳的化合物1.了解金刚石和石墨的物理性质和主要用途。

2.知道木炭和活性炭具有吸附性。

3.知道不同元素可以组成不同的物质,同种元素也可以组成不同的物质。

4.知道碳单质的化学性质——稳定性、可燃性、还原性。

5.了解实验室中制取二氧化碳的反应原理。

6.探究实验室制取二氧化碳的装置,并利用设计的装置制取二氧化碳。

7.知道二氧化碳、一氧化碳的物理性质和化学性质。

8.了解二氧化碳、一氧化碳在生活和生产中的用途。

9.了解自然界中的氧循环和碳循环。

10.知道温室效应,了解防止温室效应进一步增强应采取的措施。

名师考点精讲考点1 碳单质的性质及碳、氧循环[5年5考]1.碳单质的物理性质和用途金刚石、石墨、C 60是常见的碳单质,它们虽然都是由 碳元素 组成的,但属于三种不同的物质;由于构成它们的 碳原子的排列方式 不同,因此它们的物理性质存在很大差异。

(1)金刚石、石墨、C 60的物理性质和用途:(2)木炭、活性炭的性质及用途:①木炭具有疏松多孔的结构,因此它具有较强的吸附能力,可用于吸附色素和异味。

②活性炭的吸附作用比木炭强,常应用于水的净化、防毒面具里的滤毒罐、制糖工业、冰箱除味剂等。

(1)石墨在一定条件下可转化成金刚石,属于化学变化。

(2)活性炭的吸附性是物理性质。

2.碳的化学性质和用途充分燃烧:C+O2CO2不充分燃烧:2C+O22CO说明:相同反应物在不同条件下反应产物可能不同现象:黑色固体逐渐变为红色,澄清石灰水变浑浊,反应的化学方程式:C+2CuO与CO2反应:C+CO22CO1.对“同种元素不一定只组成一种单质”的说法理解不透彻。

如碳元素可组成金刚石、石墨和C60等单质,所以只含一种元素的物质不一定是单质,也可能是几种单质组成的混合物。

2.金刚石、石墨、C60等都是由碳元素组成的单质,构成它们的碳原子的最外层电子数相同(都是4),因此,不同碳单质的化学性质相同。

3.碳、氧循环(1)人和动植物的呼吸、化石燃料的燃烧等均能产生二氧化碳;而绿色植物的光合作用却吸收二氧化碳,放出氧气。

碳的主要化合物及其应用一、碳的主要化合物1.一氧化碳（CO）：一氧化碳是一种无色、无味、无臭的气体，具有强烈的毒性。

它主要由含碳燃料的不完全燃烧产生。

一氧化碳能与血红蛋白结合，阻碍氧气的运输，导致人体组织缺氧。

2.二氧化碳（CO2）：二氧化碳是一种无色、无味、无臭的气体，是地球大气层的重要组成部分。

二氧化碳主要来源于化石燃料的燃烧、动植物的呼吸以及微生物的分解等。

二氧化碳是植物光合作用的原料，也是温室气体之一。

3.碳酸盐：碳酸盐是一类含有碳酸根离子的化合物，如碳酸钙（CaCO3）、碳酸钠（Na2CO3）等。

碳酸盐广泛应用于建筑材料、化工、农业等领域。

4.碳单质：碳单质包括金刚石、石墨、碳纳米管等。

碳单质具有很高的硬度和导电性，广泛应用于珠宝、润滑剂、导电材料等领域。

二、碳的主要化合物的应用1.一氧化碳的应用：一氧化碳在工业上主要用于冶炼金属、生产化学品等。

此外，一氧化碳还用于制作二氧化碳灭火器、碳素墨水等。

2.二氧化碳的应用：二氧化碳在工业上主要用于制造碳酸饮料、制冰、制冷、灭火等。

此外，二氧化碳还广泛应用于植物光合作用、温室气体控制等领域。

3.碳酸盐的应用：碳酸盐广泛应用于建筑材料（如水泥、石灰石）、玻璃制造、化工生产（如制碱、制酸）、农业（如肥料、杀虫剂）等领域。

4.碳单质的应用：碳单质在工业上主要用于制造珠宝、润滑剂、导电材料等。

此外，碳纳米管还应用于电子器件、能源存储、生物医学等领域。

综上所述，碳的主要化合物及其应用涵盖了工业、农业、日常生活等多个领域，对人类社会的发展具有重要意义。

掌握碳的主要化合物及其应用，有助于我们更好地利用碳资源，促进可持续发展。

习题及方法：1.习题：一氧化碳和二氧化碳的化学式分别是什么？方法：一氧化碳的化学式为CO，二氧化碳的化学式为CO2。

2.习题：一氧化碳和二氧化碳的毒性哪个更强？方法：一氧化碳的毒性更强，它能与血红蛋白结合，阻碍氧气的运输，导致人体组织缺氧。

初中化学教案-碳和碳的化合物一、教学目标：1. 知识与技能：（1）了解碳的单质形态，掌握金刚石、石墨、C60等碳的同素异形体；（2）掌握碳的氧化物（如一氧化碳、二氧化碳）的性质和用途；（3）掌握碳化物的概念，了解碳化硅、碳化钨等碳的化合物。

2. 过程与方法：（1）通过实验和观察，培养学生的实验操作能力和观察能力；（2）运用比较法，分析碳的氧化物的性质和用途；（3）运用分类法，对碳的化合物进行归纳和总结。

3. 情感态度与价值观：（1）培养学生对化学学科的兴趣和好奇心；（2）培养学生热爱科学，追求真理的精神；（3）培养学生环保意识，关注碳的化合物在环境中的作用。

二、教学重点：1. 碳的单质形态和同素异形体；2. 碳的氧化物的性质和用途；3. 碳化物的概念和特点。

三、教学难点：1. 碳的同素异形体的结构和性质；2. 碳的氧化物的溶解性和化学反应；3. 碳化物的分类和应用。

四、教学准备：1. 实验器材：酒精灯、试管、试管夹、导管、澄清石灰水等；2. 教学课件：碳的单质、碳的氧化物、碳化物的图片和资料；3. 教学视频：碳的同素异形体、碳的氧化物的性质实验。

五、教学过程：1. 导入新课：（1）回顾上节课的内容，引导学生思考碳的单质形态；（2）展示金刚石、石墨、C60等碳的同素异形体的图片，激发学生的学习兴趣。

2. 教学内容与活动：（1）介绍碳的同素异形体：金刚石、石墨、C60等，讲解它们的特点和性质；（2）讲解碳的氧化物的性质，如一氧化碳的毒性、二氧化碳的溶解性和化学反应；（3）介绍碳化物的概念，举例说明碳化硅、碳化钨等化合物的特点和应用。

3. 课堂练习：（1）根据碳的同素异形体的特点，完成相关习题；（2）根据碳的氧化物的性质，完成相关习题；（3）根据碳化物的概念，完成相关习题。

4. 实验环节：（1）进行碳的氧化物的性质实验，如二氧化碳使澄清石灰水变浑浊的实验；（2）引导学生观察实验现象，分析实验结果；（3）总结实验结论，巩固所学知识。

碳族元素碳及其化合物碳族元素是指位于元素周期表第14族的元素，包括碳(C)，硅(Si)，锗(Ge)，锡(Sn)和铅(Pb)。

碳族元素在自然界中广泛存在，具有重要的地球化学和生物化学意义。

碳是最为重要的碳族元素，因为它是生命的基础，能形成无数种具有复杂结构的有机化合物。

1.碳的性质碳是一种非金属元素，具有原子序数6和相对原子质量12.01、它的外层电子构型为2s22p2，因此能形成四个共价键。

碳具有非常高的熔点和沸点，以及很高的硬度。

它可以形成纯净的晶体结构，比如钻石和石墨。

2.碳的化合物碳可以与其他元素形成大量的化合物，包括有机化合物和无机化合物。

有机化合物是以碳为主要成分的化合物，它们在自然界和生命体系中广泛存在。

有机化合物包括烷烃、烯烃、炔烃、醇、酮、酸、酯等等。

无机化合物则是碳与非金属元素和金属元素形成的化合物，比如一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO2)和碳酸盐。

3.碳的地球化学意义碳是地球上最常见的元素之一，它在地壳中的储量很大。

地球上大部分的有机物质也含有碳，包括化石燃料、生物质和土壤有机质。

碳的循环在地球上起着重要的作用，包括碳的释放和吸收过程。

人类活动导致大量的碳排放，加速了全球变暖和气候变化。

4.碳在生物化学中的作用碳是生命体系中最为重要的元素，它构成了所有有机化合物，包括蛋白质、核酸、脂质和碳水化合物。

这些化合物在生物机体的结构和功能中起着重要的作用。

碳还参与能量代谢过程中的碳循环，包括光合作用和细胞呼吸。

5.碳的应用由于碳形成的有机化合物种类繁多，碳化合物在工业和生活中有广泛的应用。

有机化合物被用于制造塑料、橡胶、纤维和药物等。

碳纳米管和石墨烯等碳材料也具有重要的应用潜力，可用于电子器件、储能材料和生物传感器等。

此外，碳的同位素碳-14也被广泛应用于射击物体的定年和环境探测。

总结：碳族元素是地球上最重要的元素之一，在地球化学和生物化学中起着关键的作用。

碳的化合物形式多样，有机化合物是生命体系中的基本组成部分。

1、碳的单质（金刚石、石墨）的物理性质和用途金刚石石墨外观无色透明正八面体状晶体深灰色磷片状固体光泽加工琢磨后有光泽略有金属光泽硬度最硬软导电性无良好导热性无良好用途钻探机钻头、刻刀、装饰品等电极、铅笔芯、润滑剂等注：由于碳原子排列方式不同，导致金刚石和石墨在物理性质上存在较大差异。

2CO2CO物理性质无色、无味气体，可溶于水，密度比空气大，干冰易吸热升华。

无色无味气体，难溶于水，密度与空气接近，略小于空气密度。

化学性质可燃性一般情况下既不能燃烧，也不支持燃烧。

有可燃性2CO+O22CO2还原性没有还原性，有较弱的氧化性C+CO22CO有还原性CO+CuO Cu+CO2与水反应与水反应CO2+H2O===H2CO3不能与水反应与石灰水的反应与石灰水反应CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O不能与石灰水反应毒性无毒有剧毒主要用途可制汽水，作制冷剂，灭火，气体肥料。

可作气体燃料和冶金工业的还原剂。

注：由于CO和CO2的分子构成不同，决定了二者性质的不同。

C CO相似点都具有可燃性、还原性，常用作燃料和作还原剂冶炼金属不同点属于固体单质，常温下具有稳定性属于气体化合物，具有毒性4、实验室制取二氧化碳时需注意的几个问题（1）正确选择制取二氧化碳的药品实验室制取二氧化碳用大理石或石灰石（主要成分是碳酸钙）和稀盐酸。

不用稀硫酸、浓盐酸代替稀盐酸，不用碳酸钠、纯净碳酸钙代替大理石或石灰石（要会分析原因）。

原因：①用大理石或石灰石跟稀盐酸反应，速度适中，便于收集CO2气体；大理石或石灰石原料价低易得。

②不用稀硫酸与大理石反应的理由：刚开始二者反应生成微溶于水的硫酸钙覆盖在大理石的表面，阻止了酸与大理石的接触，使反应不能持续进行下去。

③不用浓盐酸的原因：浓盐酸易挥发出HCl气体，会使生成的CO2中混有HCl气体，使制得的CO2不纯。

④不用纯CaCO3或Na2CO3等代替大理石（或石灰石）是因为它们与稀盐酸反应速度太快，很难控制，且药品价格比石灰石要贵（成本较高）。

中考化学二轮复习专题五碳和含碳化合物一、二氧化碳与一氧化碳1．含碳物质在空气中燃烧，充分燃烧时，碳元素转化为二氧化碳，而不完全燃烧时，则形成一氧化碳；若碳的质量为a g，氧气的质量为b g，发生反应时：（1）若a:b < 3:8时，C完全反应生成CO2，O2有剩余；（2）若a:b = 3:8时，C和O2恰好完全反应生成CO2；（3）若3:8 < a:b < 3:4时，C和O2完全反应，生成CO和CO2的混合气体；（4）若a:b = 3:4时，C和O2恰好完全反应生成CO；（5）若a:b > 3:4时，O2完全反应生成CO，C有剩余。

2．二氧化碳在空气中的浓度增大到一定程度时，也能致人以死亡，但本身却无毒，也不属于污染性气体；3．一氧化碳等可燃性气体，在空气中达到爆炸极限时，极易产生爆炸，故实验前务必注意检验气体纯度；4．从安全、纯净、方便、快捷等因素考虑，一氧化碳与二氧化碳都适宜用排水法收集。

典型习题：1．下列关于二氧化碳的用途只利用了其物理性质的是（）A．二氧化碳用作灭火剂B．干冰能用于人工降雨C．二氧化碳能用来生产汽水等碳酸饮料D．二氧化碳参加绿色植物的光合作用可提高农作物产量2．用二氧化碳的水溶液浇灌盐碱地的植物，其主要作用除改良碱性土壤外，还能（）A．促进植物的呼吸作用B．加速植物的光合作用C．增加植物生长所需的微量元素D．代替碳酸氢铵等作氮肥施用3．减少污染，“净化空气，还我一片蓝天”，已成为世界各国人民的共同心声。

下列气体会造成空气污染的是（）A．一氧化碳B．二氧化碳C．氧气D．氮气4．据报道，科学家已经研制出世界上最薄的材料——碳膜片，其厚度只有一根头发的二十万分之一。

如右图所示，这种碳膜片形状如蜂巢，是由碳原子构成的六边形单元向外延展而成，下列有关碳膜片的说法中，正确的是（）A．碳膜片属于单质B．碳膜片与C60是同一种物质C．碳膜片属于人工合成的有机高分子材料D．碳膜片在氧气中完全燃烧的产物和碳在氧气中完全燃烧的产物不同5．轻轨电车是近年来城市发展的一种无污染的新兴交通工具，当轻轨电车开动时，轻轨电车与架空电线的接触点由于高速摩擦会产生高温，因此接触点上的材料应该具有耐高温、不易氧化、能导电的性质，你认为接触点上的材料应选用（）A．金刚石B．铝C．石墨D．铜6．某无色气体可能含有CO2、CO、H2中的一种或几种，依次进行以下实验(假设每步反应均完全进行)；①通过赤热的炭层后，恢复到原状态，气体体积不变；②通过灼热的CuO时，固体变成红色；③通过白色CuSO4粉末时，粉末变成蓝色晶体；④通人澄清石灰水中，石灰水变浑浊。

COFe 2O 3澄清石灰水考点3 碳与碳的化合物的相互转化1．下列关于2CO+O 2 点燃 2CO 2的叙述中正确的是（ ）A ．一氧化碳加氧气点燃等于二氧化碳B ．一氧化碳和氧气在点燃条件下反应生成二氧化碳C ．两个一氧化碳分子加一个氧分子等于两个二氧化碳分子D ．2g 一氧化碳和1g 氧气反应生成2g 二氧化碳2．炼铁的原理是利用一氧化碳还原氧化铁，化学方程式为Fe 2O 3+3CO 2 高温 2Fe + 3CO 2。

该反应中表现为氧化性的物质是（ ） A ．Fe 2O 3B ．COC ．FeD ．CO 23．（2018·眉山）下列关于碳和碳的氧化物知识网络图（图中“→”表示转化关系，“…”表示相互能反应）说法正确的是（ ）A ．“C…CO 2”的反应是放热反应B ．“CO→CO 2”的反应类型为置换反应C ．“CO 2→CaCO 3”的反应可用于检验二氧化碳D ．“CO 2 ⇌ H2CO 3”的反应可用酚酞试剂验证4．（2018·广州）一氧化碳可以从其他物质中夺氧，是常用的工业还原剂。

（1）1个CO 分子变成1个CO 2分子需要得到_______个O 原子。

（2）1个O 2分子与_____个CO 分子完全反应生成CO 2。

（3）四氧化三锰的化学式为___________，1个四氧化三锰“分子”与_______个CO 分子完全反应生成Mn 和CO 2，高温下发生该反应的化学方程式为__________________________________。

5．（2018·广东）如右图是利用CO 还原Fe 3O 4的实验装置图，玻璃管中固体的颜色变化是：______；集气瓶中的 溶液用于检验和除去产生的CO 2，请把虚框中的图补充 完整；处理尾气的方法是_______________。

6．会用化学眼光看物质世界，是学习化学知识后应有的素质。

结合下面材料填空。

材料：一氧化碳是一种没有颜色，没有气味的气体，它能够燃烧，燃烧时放出大量的热，火焰呈蓝色。

初中化学教案-碳和碳的化合物一、教学目标1. 知识与技能：（1）了解碳的单质形态，掌握金刚石、石墨和C60的结构和性质；（2）掌握碳的化合物的概念，了解二氧化碳、一氧化碳和碳酸盐的性质；（3）学会使用实验仪器进行碳及其化合物实验，提高实验技能。

2. 过程与方法：（1）通过观察、实验等方法，探究碳的单质的性质；（2）通过对比、分析等方法，认识碳的化合物的性质；（3）培养学生的观察能力、实验能力和思维能力。

3. 情感态度与价值观：（1）培养学生对化学科学的兴趣和好奇心；（2）培养学生爱护环境、珍惜资源的意识；（3）培养学生勇于探究、积极向上的精神。

二、教学内容1. 碳的单质：金刚石、石墨、C60的结构和性质；2. 碳的化合物：二氧化碳、一氧化碳、碳酸盐的性质；3. 碳及其化合物的实验：观察实验现象，掌握实验操作方法。

三、教学重点与难点1. 教学重点：碳的单质的性质，碳的化合物的性质，碳及其化合物的实验操作。

2. 教学难点：金刚石、石墨、C60的结构和性质的理解，二氧化碳、一氧化碳、碳酸盐的性质的区分。

四、教学方法1. 采用问题驱动法，引导学生探究碳的单质和化合物的性质；2. 运用实验法，让学生亲身体验碳及其化合物的实验现象；3. 采用对比法，帮助学生区分碳的化合物性质；4. 利用多媒体辅助教学，展示碳及其化合物的结构模型和实验过程。

五、教学准备1. 教师准备：掌握碳的单质和化合物的性质，熟悉碳及其化合物的实验操作；2. 学生准备：了解碳的单质和化合物的基本概念，准备实验仪器；3. 实验准备：准备碳及其化合物的实验药品和仪器。

六、教学过程1. 导入：通过展示碳的单质和化合物的图片，引导学生思考碳在自然界中的存在和作用；2. 探究碳的单质：分组讨论金刚石、石墨、C60的结构和性质，进行实验观察；3. 认识碳的化合物：介绍二氧化碳、一氧化碳、碳酸盐的概念和性质；4. 实验操作：分组进行碳及其化合物的实验，观察实验现象，记录实验结果；5. 总结与拓展：分析实验结果，总结碳的单质和化合物的性质，提出拓展问题。