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3.1 碳的多样性一、多种多样的碳单质:1.同素异形体由同一种元素组成的性质不同的几种单质,如氧元素的同素异形体有氧气和臭氧,碳元素的同素异形体有石墨、金刚石、 C 60等。
2.碳的同素异形体注意事项:经常采用燃烧的办法来验证金刚石和石墨均由碳元素组成二、广泛存在的含碳化合物- 1 -- 2 -三、碳的化合物Na 2CO 3和 NaHCO 3性质的比较注意事项:Na 2CO 3溶液与盐酸作用时,滴加顺序不同,实验现象可能会有所不同,产生的 CO 2的量也可能不同(1把 Na 2CO 3溶液逐滴滴到盐酸中,开始时盐酸就已经相对过量,则发生反应:Na 2CO 3+2HCl===2NaCl+CO2↑ +H2O ,即一滴加就有 CO 2气体产生(2把盐酸逐滴滴到 Na 2CO 3中, 开始时 Na 2CO 3相对过量, 则发生反应 Na 2CO 3+ HCl=== NaHCO 3+CO2↑,继续滴加盐酸时,才发生反应 NaHCO 3+HCl=== NaCl+CO2↑,即一开始没有 CO 2气体,后来才有气体放出四、碳及其化合物间的转化1.自然界中的转化形式(1 自然界中 CO 2的产生和消耗⎪⎪⎪⎪⎪化石燃料燃烧—动物遗体分解—火山喷发—动植物呼吸—――→ 产生大气的CO2――→ 消耗⎪⎪⎪⎪—光合作用—溶解(2溶洞及钟乳石、石笋的形成 :A 、溶洞形成的化学方程式为 :CaCO3+CO2+H2O===Ca(HCO 3 2B 、钟乳石、石笋形成的化学方程式为: Ca (HCO 3 2===CaCO3+CO2↑ +H2O2、生产和生活中碳及其化合物间的转化(1高炉炼铁A 、原料:焦炭和铁矿石 (主要包括赤铁矿和磁铁矿。
B 、过程 (实际起还原作用的是 CO① CO的产生 :②铁矿石被还原(2木炭燃烧 (用化学方程式表示(3 水垢A 、主要成分:CaCO 3和 Mg(OH2B 、形成过程:Ca (HCO 3 2 ===CaCO3+CO2↑ +H2O(4 碳在无机物和有机物间的转化1828年, 德国化学家维勒用无机物氰酸铵 (NH4CNO 首次合成了有机物尿素[分子式为 CO(NH2 2], 开创了以含碳无机化合物合成有机化合物的先河。
碳的多样性与有机化合物分类在自然界中，碳是最为常见的元素之一，与生命息息相关，因其独特的性质和相对丰富的存在形式，更是成为人类活动中的重要工具和资源。
而有机化合物作为碳与其他元素组成的化合物，同样具有极大的多样性。
在此文章中，我们将会探讨碳的多样性以及有机化合物的分类。
一、碳的多样性碳的多样性主要体现在其构成方式上。
碳的四个电子外壳都能与其他元素形成化学键，可以形成单键、双键、三键，以及其他多种碳键类型，从而为千变万化的化学反应和化合物结构提供了可能。
此外，同一种碳原子还能与多个其他原子相连，形成分支或环状结构等不同结构类型，从而产生更加多样的化合物种类。
二、有机化合物的分类由于有机化合物种类繁多，根据其结构特征可以将其分类。
常见的有机化合物分类方法包括以下几种：1.按照碳原子数目分类根据有机化合物中碳原子数目的不同，可以将其分为烷烃、烯烃、炔烃、芳香族化合物、杂环族化合物等多种类型。
2.按照官能团分类有机化合物中的官能团决定了其化学性质，因此，按照官能团分类是十分常用的分类方法。
例如，可以按照羟基、氨基、羰基、酮基等区分有机化合物。
3.按照功能团分类有机化合物的功能团是指具有某种特定化学性质的官能团。
按照功能团分类可以将有机化合物分为酯类、醇类、酮类、醛类等多种类型。
4.按照同分异构体分类同分异构体是指分子式相同，结构不同的化合物。
按照同分异构体分类可以将有机化合物分为立体异构体、位置异构体、环构异构体等多种类型。
以上分类方法并不是互相独立的，有机化合物的分类通常采取综合分类的方法。
例如，一种化合物可以同时根据其碳原子数目、官能团、功能团，以及同分异构体等特征进行分类。
综上所述，碳作为一种重要元素，拥有极大的多样性，为千变万化的有机化合物提供了基础。
而有机化合物因其多样的结构和性质，是化学、生物、医药等领域中不可或缺的重要化合物类型。
第三章自然界中的元素第一节碳的多样性
一、多种多样的碳单质
1、同素异形体
由相同的组成的的几种单质，叫做该元素的同素异形体。
碳的同素异形体有、、，氧的同素异形体有、，磷的同素异形体有、。
解读：同素异形体的性质不同是指具有不同的物理性质
不同的单质具有不同的结构
(1)与O2反应
O2充足：_______________。
O2不足：_________________。
(2)与金属氧化物反应(如CuO)
化学方程式为________________________。
(3)与非金属氧化物(如H2O、CO2等)反应
化学方程式分别为_________________ ___，
________________ ________。
二、广泛存在的含碳化合物
碳元素是组成化合物最多的元素。
1．CO
__色、__味的气体，__毒，__溶于水，密度比空气略小。
(2)化学性质
①可燃性
化学方程式为________________ ___，现象是___________
____。
②还原性
___________________ ____
(3)用途
作为_______的主要成分，冶炼金属的还原剂。
2．CO2(酸性氧化物)
(1)物理性质
色、无味的气体，__溶于水，密度比空气__，固体时俗称____。
(2)化学性质
①不能燃烧，一般情况下不助燃。
②氧化性
CO2与C、Mg等反应的化学方程式分别为_____________
____和________________________。
③具有酸性氧化物的通性。
④与Na2O2反应
化学方程式为_______________________________。
⑤与某些盐溶液反应
_____________________________________。
______________________________________。
_______________________________。
(3)实验室制法
①反应原理：__________________________________。
②气体发生器：启普发生器或简易装置，如图所示：
③收集方法：_____________。
(4)工业制法
煅烧石灰石，化学方程式为_______________________。
(5)用途：制冷剂，人工降雨，灭火，光合作用的原料。
1.商店出售的黑底橡胶运动鞋，其鞋底具有良好的耐磨性能。
这是因为在橡胶中加入了一种耐磨的填料，这种填料市
A.石墨粉
B.活性炭
C.木炭粉
D.碳黑
2.下列叙述正确的是
A.金刚石和石墨是同种物质
B.C60和CO2均是碳元素的化合物
C.石墨和C60是碳元素的同素异形体
D.O3和C60同素异形体
3.下列说法均摘自某些科普杂志，你认为无科学性错误的事
A.铅笔芯的原料是重金属铅，儿童在使用时不可以用嘴吮吸铅笔，以免引起铅中毒
B.CO有毒，生有煤炉的居室，可放置数盆清水，这样可有效的吸收CO，防止煤气中毒
C.汽水浇灌农田有一定的道理，其中二氧化碳的缓释，有利于作物的光合作用
D.用加酶洗衣粉洗涤衣服时，热水比温水好
1、下列关于金刚石和石墨的说法中不正确的是（）
A．它们都是由碳元素组成的单质B．它们都是电的良导体
C．金刚石硬，石墨质软D．它们里面的碳原子排列方式不同
2、自然界中，硬度最大的物质是（）
A．特种钢B．石墨C．金刚石D．钠
3、可以把金刚石、石墨、C60、氧气归为一类物质，下列物质中跟它们同类的是( ) A．氢气B．氯化钠C．水D．硫粉
4、下列变化属于化学变化的是( )
A．木炭燃烧B．活性炭吸附毒气
C．石墨导电D．金刚石切割玻璃
5.将氧气通如灼热的碳层，得到一氧化碳和二氧化碳的混合气体，经测定，在混合气体中氧的质量分数为64%。
试分析混合气体中一氧化碳和二氧化碳的体积比是
A.1:2
B.2:1
C.1:1
D.1:3
8、要除去二氧化碳气体中的一氧化碳，最常用的方法是( )
A．通过澄清的石灰水B．通过灼热的碳层
C．通过水D．通过灼热的氧化铜粉末
7.减缓大气中CO2大量增加的可能且有效的方法是
A.立即减少煤和石油的燃烧
B.控制全球人口急剧增长
C.植树造林，保护森林
D.将煤和石油转化为气态燃烧
10.用足量的CO还原32.0克某种氧化物，将生成的气体通入足量澄清石灰水中，得到60克沉淀，则氧化物是
A.FeO
B.Fe2O3
C.CuO
D.Cu2O
11.在电弧作用下使石墨蒸发，在真空中冷凝，得到空心球状分子，其相对分子质量分别是720和840，写出这两种分子的化学式：和。
它们与石墨的关系是。
