碳的化学性质

碳的化学性质是什么碳具有什么性质?碳分子是一种由60个碳原子构成的分子，它形似足球，因此又名足球烯。

碳是单纯由碳原子结合形成的稳定分子，其相对分子质量约为720。

碳是一种非金属元素，位于元素周期表的第二周期IVA族。

碳在常温下化学性质不活泼。

高温下可与多种物质发生反应。

如：碳可燃性：C+O2=点燃=CO2；还原性：C+2CuO=高温=2Cu+CO2。

物理性质：碳在室温下为紫红色固态分子晶体，有微弱荧光,碳的密度为1.68g/cm3 ,C60不溶于水，在正己烷、苯、二硫化碳、四氯化碳等非极性溶剂中有一定的溶解性; 碳常态下不导电。

因为碳大得可以将其他原子放进它内部，并影响其物理性质，因而不可导电。

碳具有超导性，是一种不含金属的软铁磁性材料用途：1、用于增强金属，在增强金属材料方面，碳的作用将比焦炭中的碳更好2、用作新型高效的催化剂3、用于气体的贮存：碳所贮存的氢气比金属或其合金要多。

留下纯的碳，它可以被100%地回收4、用于制造光学材料，有望在光计算、光记忆、光信号处理及控制等方面有所应用;5、用于制造高分子材料;6、生物学及医学应用：碳的衍生物有可能在防治艾滋病的研究上发挥作用。

一、碳在常温下稳定、高温下活泼1，常温下,化学性质很不活泼。

（1）原子结构示意图碳原子最外层有4个电子，不易失，也不易得电子，所以常温下碳单质具有稳定性。

（2）我国古代一些书法家、画家用墨（用炭黑等制成）书写或绘制的字画能够保存很长时间而不变色，就是因为在常温下，碳的化学性质不活泼，碳受日光照射或与空气、水分接触，都不容易发生变化的缘故。

二、碳的化学性质1.碳的可燃性。

点燃C + O2=C02 (碳充分燃烧)点燃2C + O2=2C0 (碳不充分燃烧)2.碳的还原性(用于冶金工业)。

高温CuO+ C =2Cu +C02↑现象：(1)有红色固体生成。

(2)产生使澄清石灰水变浑浊的气体。

高温CO2+C=2C0三、化学反应中放热或吸热现象转化热能→电能(如火力发电)、动能(如蒸气机)等在氧气中燃烧剧烈放热，发出刺眼白光，产生无色无味能使氢氧化钙溶液（澄清石灰水）变浑浊的气体。

炭的化学知识点总结一、炭的结构炭的结构主要由碳元素构成，其结构可以分为非晶炭和晶体炭两种。

非晶炭是一种没有规则结构的碳材料，其在原子层次上呈现出无序排列的状态，因此非晶炭的力学性质和电学性质较差。

而晶体炭则是由层状结构的石墨晶体组成，其具有规则且有序的结构，因此在力学性能和导电性能方面有着较好的表现。

此外，炭材料中还存在着许多的孔隙和微孔结构，这些孔隙可以用来吸附气体、液体和固体，因此炭具有很强的吸附能力。

二、炭的性质1. 物理性质（1）密度：炭的密度较低，通常在1.5-2.0g/cm³之间，比较轻。

（2）硬度：炭的硬度比较高，常常可用于制作磨料和抛光材料。

（3）导电性：炭具有良好的导电性能，因此可用于制作电极和电磁材料。

（4）热稳定性：炭在高温下表现出很好的热稳定性，因此在高温环境下也能够维持其结构和性质不变。

2. 化学性质（1）耐腐蚀：炭具有很好的化学稳定性，不易被酸、碱腐蚀。

（2）吸附性：炭的吸附性能强，能够吸附气体、液体和固体等不同的物质。

（3）易燃性：经过适当的处理，炭能够燃烧释放热量，可用作燃料。

（4）活性：炭的表面具有丰富的活性基团，可以与其他物质发生化学反应。

三、炭的制备炭的制备方法有很多种，常见的包括燃烧法、碳化法、高温热解法等。

1. 燃烧法燃烧法是一种简单易行的制备炭的方法，其原理是将有机物料在缺氧条件下进行燃烧，使得其除碳元素外的其他元素被完全氧化，最终留下高纯度的碳元素。

这种方法制备出的炭通常密度较低，硬度较小，但成本较低。

2. 碳化法碳化法是将有机物料在高温环境下进行加热处理，使得其中的氢、氧等元素被去除，留下高纯度的碳元素。

这种方法制备出的炭通常密度较高，硬度较大，但成本较高。

3. 高温热解法高温热解法是在高温下将有机物料进行热解，以得到高纯度的碳元素。

这种方法制备出的炭通常自由度较高，结构较为活泼，具有较好的电学和力学性能。

四、炭的应用炭具有丰富的应用价值，在工业生产、环境保护、能源利用等方面都有着重要的应用。

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碳的物理性质同位素现代已知的同位素共有十五种，有碳8至碳22，其中碳12和碳13属稳定型，其余的均带放射性，当中碳14的半衰期长达5730年，其他的为稳定同位素。

在地球的自然界里，碳12在所有碳的含量占98.93%，碳13则有1.07%。

C的原子量取碳12、13两种同位素丰度加权的平均值，一般计算时取12.01。

碳12是国际单位制中定义摩尔的尺度，以12克碳12中含有的原子数为1摩尔。

碳14由于具有较长的半衰期，衰变方式为β衰变，碳14原子转变为氮原子且碳是有机物的元素之一，生物在生存的时候，由于需要呼吸，其体内的碳14含量大致不变，生物死去后会停止呼吸，此时体内的碳14开始减少。

人们可透过倾测一件古物的碳14含量，来估计它的大概年龄，这种方法称之为碳定年法。

备注：画上#号的数据代表没有经过实验的证明，只是理论推测而已，而用括号括起来的代表数据不确定性。

同素异形体金刚石碳以无烟煤(一种煤炭类型)，石墨和钻石的形式天然的存在，历史上更容易得到的是煤灰或木炭。

最终这些不同的材料被认为是由相同的元素形成的。

不惊奇的是，钻石是最难确认的。

来自佛罗伦萨(意大利)的博物学者Giuseppe Averani和医学工作者Cipriano Targioni首先发现了钻石是可以被加热摧毁的。

在1694年他们使用一个大型放大镜聚集阳光到钻石上，宝石最终消失了。

Pierre-Joseph Macquer和Godefroy de Villetaneuse在1771年重复了这个实验。

之后，在1796年，英国化学家Smithson Tennant展示其燃烧后生成的仅仅是CO2而最终证明了钻石只是碳的一种形式。

六、碳和碳的氧化物： （1）碳的化学性质● 稳定性：（常温下，碳的化学性质不活泼） ●可燃性：碳在氧气中充分燃烧： C + O 2 点燃 CO 2 碳在氧气中不充分燃烧：2C + O 2点燃2CO● 还原性：木炭还原氧化铜：C+ 2CuO 2Cu + CO 2↑ 焦炭还原氧化铁：3C+ 2Fe 2O 3 4Fe + 3CO 2↑ 碳还原二氧化碳 ：CO 2 + C2CO（2）二氧化碳的制取●实验室制取二氧化碳，大理石(或石灰石)与稀盐酸反应：CaCO 3 + 2HCl === CaCl 2 + H 2O + CO 2↑ ●工业制取二氧化碳， 高温煅烧石灰石：CaCO 32↑（3）二氧化碳的化学性质● 不能燃烧，不支持燃烧，不能供给呼吸 ●二氧化碳与水反应：CO 2 + H 2O === H 2CO 3 碳酸不稳定而分解：H 2CO 3 === H 2O + CO 2↑ ● 二氧化碳与石灰水反应（鉴别二氧化碳）：Ca(OH)2 + CO 2 ==== CaCO 3 ↓+ H 2O ●二氧化碳与氢氧化钠溶液反应： 2NaOH + CO 2 ==== Na 2CO 3 + H 2O● 二氧化碳与碳高温：CO 2 + C ●光合作用：6CO 2 + 6H 2OC 6H 12O 6 + 6O 2（4）一氧化碳的化学性质：● 可燃性 2CO + O 2 点燃2CO 2●毒性 ●还原性一氧化碳还原氧化铜：CO+ CuOCu + CO 2一氧化碳还原氧化铁：3CO+ Fe 2O 3 2Fe+ 3CO 2七、燃料及其利用稀盐酸与碳酸钠反应: Na 2CO 3 + 2HCl === 2NaCl + H 2O + CO 2↑生石灰与水： CaO + H 2O === Ca(OH)2 甲烷在空气中燃烧： CH 4 + 2O 2 点燃 CO 2 + 2H 2O 酒精在空气中燃烧： C 2H 5OH + 3O 2 点燃 2CO 2 + 3H 2O 锌和稀硫酸反应： Zn + H 2SO 4 = ZnSO 4 + H 2↑叶绿体光照高温高温高温高温 高温高温△。

碳的化学性质/view/abfc1c03a6c30c2259019ee1.html符号C，元素周期表中第6种元素，原子量12，它与其他元素结合形成有机化合物的大家族，碳元素在大气中主要以有机物未完全燃烧而形成的炭黑（soot）形式出现。

碳是一种非金属元素，位于元素周期表的第二周期IV A族。

拉丁语为Carbonium，意为“煤，木炭”。

汉字“碳”字由木炭的“炭”字加石字旁构成，从“炭”字音。

碳是一种很常见的元素，它以多种形式广泛存在于大气和地壳之中。

碳单质很早就被人认识和利用，碳的一系列化合物——有机物更是生命的根本。

碳是生铁、熟铁和钢的成分之一。

碳能在化学上自我结合而形成大量化合物，在生物上和商业上是重要的分子。

生物体内大多数分子都含有碳元素。

碳是一种非金属元素，位于元素周期表的第二周期IV A族。

碳循环它的化学符号是C，它的原子序数是6，电子构型为[He]2s2 2p2。

碳是一种很常见的元素，它以多种形式广泛存在于大气和地壳之中。

碳单质很早就被人认识和利用，碳的一系列化合物——有机物更是生命的根本。

性状碳单质通常是无臭无味的固体。

单质碳的物理和化学性质取决于它的晶体结构，外观、密度、熔点等各自不同。

碳的单质已知以多种同素异形体的形式存在：1.石墨2.金刚石3.富勒烯（Fullerenes，也被称为巴基球）4.无定形碳（Amorphous，不是真的异形体,内部结构是石墨）5.碳纳米管（Carbon nanotube）6.蓝丝黛尔石（Lonsdaleite，与金刚石有相同的键型，但原子以六边形排列，也被称为六角金刚石）7.蜡石（Chaoite，石墨与陨石碰撞时产生，具有六边形图案的原子排列）8.汞黝矿结构（Schwarzite，由于有七边形的出现，六边形层被扭曲到“负曲率”鞍形中的假想结构）9.碳纤维（Filamentous carbon，小片堆成长链而形成的纤维）10.碳气凝胶（Carbon aerogels，密度极小的多孔结构，类似于熟知的硅气凝胶）11.碳纳米泡沫（Carbon nanofoam，蛛网状，有分形结构，密度是碳气凝胶的百分之一，有铁磁性）12.石墨烯最常见的两种单质是高硬度的金刚石和柔软滑腻的石墨，它们晶体结构和键型都不同。

碳的化学名称碳的化学名称为"碳"，是化学元素周期表中的第六个元素，原子序数为6，原子量为12.01。

碳是自然界中广泛存在的元素之一，其在地壳中的含量仅次于氧，居第四位。

碳具有丰富的化学性质，是有机化合物的基础，也是生命的基石。

碳的化学性质主要表现在其能够形成多种稳定的化合价，包括+4、+3、+2和-4。

其中，碳的+4价最为常见，形成的化合物为无机碳酸盐，如碳酸钙（CaCO3）和碳酸铁（FeCO3）。

碳的+3价较少见，形成的化合物包括氰化物（如氢氰酸HCN）、氯化三价碳（CCl3Cl）等。

碳的+2价形成的化合物为碳酸酯（如二甲基碳酸二甲酯，简称DMC），具有较高的化学反应活性。

碳的-4价形成的化合物为碳化物，如碳化钙（CaC2）和碳化硅（SiC）。

除了形成不同化合价的化合物外，碳还能形成多种键型，包括共价键和金属键。

共价键是碳最常见的键型，其形成的共价化合物数量庞大，如甲烷（CH4）、乙烯（C2H4）等。

金属键则是碳与某些金属元素形成的特殊键型，如四氢化钠（NaC2H2）中的碳-钠键。

碳的化学性质还体现在其能够形成多种同素异形体。

其中，最为重要的是钻石和石墨。

钻石是由纯净的碳元素组成，具有硬度高、熔点高的特点，是人们喜爱的宝石之一。

石墨也是由纯净的碳元素组成，具有导电性和润滑性，广泛应用于铅笔芯、润滑剂等领域。

碳的化学性质还表现在其能够形成大分子有机化合物，如聚合物。

聚合物是由许多单体分子通过共价键连接而成的高分子化合物，其中最为重要的是聚乙烯（PE）和聚丙烯（PP）。

这些聚合物具有良好的物理性质和化学稳定性，广泛应用于包装材料、塑料制品等领域。

除了以上常见的化学性质外，碳还具有较为特殊的化学性质，如碳的同位素碳-14具有放射性，被广泛应用于放射性测定和碳年代测定等领域。

总结起来，碳作为化学元素周期表中的重要元素之一，具有丰富的化学性质。

它能够形成多种化合价和键型，能够形成多种同素异形体，还能够形成大分子聚合物。

知识点一：碳的化学性质碳的几种常见单质物理性质不同，它们的化学性质是否也不同呢? 金刚石、石墨均由 构成，所以化学性质 。

1、常温下具有 性， 可用于 等。

原因是元素化学性质由 决定，碳的原子结构示意图为 ，最外层电子数为 ，需要 才能达到稳定结构，都不太容易，故碳单质在常温下具有稳定性。

例如古代书画历经千年不变色。

而随着温度的升高，碳在点燃或者高温的条件下，活动性大大增强。

2、 性, 可用做 。

①当氧气充足时，完全燃烧的化学方程式 ；②当氧气不充足时， 不完全燃烧的化学方程式 。

启示：①量变引起质变：反应物及条件相同时，生成物的种类跟 有关；②试管口略向下倾斜的原因是防止 ，使试管炸裂。

③该实验若用酒精灯做热源，需加网罩， 作用是 。

④实验结束后，先 ， 目的是防止 ，使试管炸裂。

【讨论】反应结束后，试管内剩余红色固体为 ，待试管冷却后再把试管中的粉末倒到纸上，目的是防止 。

写出碳和其他物质反应的化学方程式：①焦炭还原氧化铁 ②碳与二氧化碳反应 ③水蒸气通过炽热的碳层知识点二：氧化还原反应以木炭还原氧化铜为例在该实验中，氧化铜(“得到”或“失去”)氧变成单质铜，这种含氧化合物里的氧被夺去的反应， 叫做 反应。

氧化铜做 剂，具有 性； 碳 在该实验中 (“得到”或“失去”)氧变成二氧化碳，发生 反应，碳做 剂，具有 性。

【小结】推质量守恒定律，氧原子不可能凭空产生，也不可能凭空消失，有物质得氧就一定有物质失氧，故得氧和失氧是同一个过程的不同方面。

②木炭燃烧时，应尽量提供充足的空气， 避免 。

3、 性, 可用于 。

①碳粉和氧化铜粉末需混合均匀的原因是 。

课题 2 制取 CO₂一、CO₂的实验室制法( )药品: ( 态)和 ( 色态)【知识拓展】实验室制取CO₂不选择“碳酸钠粉末” “稀硫酸” “浓盐酸”的原因：(1)不选碳酸钠粉末的原因：。

(2)不选稀硫酸: 。

(3)不选浓盐酸：。

(二)制取装置的选择1、发生装置的选择( 型)填写图中带有标号仪器的名称： a ，b 。