第一节 碳及其化合物

本资料来自于资源最齐全的２１世纪教育网www.21cnjy.com 第一节 碳及其化合物 【基础考点梳理】 一．碳族元素的原子结构及其性质： 1．碳族元素在周期表中的位置： 族 2．碳族元素包括 （填元素符号）五种元素。 名称： 3．原子最外层上都有 个电子，容易形成共价化合物，该族元素形成的化合物在自然界中 最多。 4．主要化合价为： ，其中 的+4价化合物稳定，而 的+2价 化合物稳定。 5．随核电荷数的增加，原子半径依次 ，非金属性逐渐 。 C为非金属，Si外貌似金属而性质为非金属，Ge的金属性比非金属性强，Sn、Pb为金属。 二．碳族元素性质的相似性和递变性 相似性 递变规律 最外层有4个电子，难得失，易形成共价键 熔点：C Si Ge Pb Sn沸点：C Si Ge Sn Pb 在气态氢化物中显－4价，化学式为RH4 CH4 SiH4 GeH4 SnH4气态氢化物稳定性降低 在最高价氧化物中显+4价，化学式为RO2 CO2、SiO2、GeO2、SnO2、PbO2 最高价氧化物对应的水化物化学式为H2RO3或H4RO4或R(OH)4 H2CO3、H2SiO3、H4GeO4酸性减弱Ge(OH)2、Sn(OH)2、Pb(OH)2碱性增强 三．碳的的同素异形体： 金刚石、石墨、无定形碳和C60 同素异形体 金刚石 石墨 结构 正四面体，空间网状结构 平面层状正六边形结构，层与层之间以 相结合 主要性质 熔沸点高，硬度大，难溶于溶剂，不能导电 熔点很高，质软，有滑腻感，是电的良导体。 主要用途 钻具、装饰品 润滑剂、电极、铅笔芯、耐火材料 转化 隔绝空气 C（s,金刚石） C（s,石墨）；△H = －1.9 kJ/mol 1273K 稳定性 石墨 金刚石 四．碳的化学性质：常温下性质稳定 1．可燃性： C + O2(足量) C + O2(不足量) 2．还原性： C + CuO C + SiO2 C + H2O C + CO2 3．氧化性： C + Si C + H2 五．碳的氧化物： 1．CO—不成盐氧化物 ⑴ 物理性质：无色、无味气体，密度略小于空气，难溶于水。 ⑵ 化学性质： ①可燃性：CO + O2 （用于除去CO） ② 还原性：CO + CuO CO + Fe2O3 （高炉炼铁原理） CO + H2O （工业制H2） ③ 毒性：可与人体血红蛋白结合使人中毒，NO与CO中毒原理相同。 2．CO2—酸性氧化物，叫碳酐。 ⑴ 物理性质：无色无味气体，密度大于空气，微溶于水(1体积溶解1体积) ⑵ 化学性质： ①酸性氧化物的性质： CO2 + H2O= CO2 + H2O + Na2CO3 = CO2 + Ca(OH)2= CaO + CO2 Ca(ClO)2+CO2+ H2O= ②氧化性： CO2 + Mg ③跟Na2O2反应： CO2 + Na2O2＝ 六．CO2的制法： 1．工业制法： CaCO3 2．实验室制法： a．药品：石灰石、稀盐酸 b．装置：启普发生器(H2、CO2、H2S) 　 c．反应原理：CaCO3+ HCl= d．收集方法：向 排空气法 e．验满方法：燃着的木条靠近瓶口 f．注意事项：用稀盐酸而不能用浓盐酸(具有挥发性)和稀硫酸(生成微溶于水的硫酸钙) 七．碳酸： 二元弱酸，比乙酸的酸性弱，比次氯酸和偏铝酸的酸性强。 如：Na2CO3 + CH3COOH = NaAlO2 + H2O + CO2 (过量) = 八．CO2与“温室效应” 1．CO2的主要来源：大量燃烧含碳的燃料 2．自然界消耗CO2的主要反应： ⑴溶于江、河、湖、海中：CO2 + H2O = ⑵光合作用将CO2转化为O2 ⑶岩石的风化：CaCO3 + H2O + CO2 = 九．CO2的用途：灭火剂、制纯碱、制汽水、干冰用于作致冷剂或人工降雨 十．碳及其化合物的知识网络 基础考点梳理答案： 一、 1．ⅣA 2． C、Si、Ge、Sn、Pb 名称：碳、硅、锗、锡、铅 3．4 4．+2、+4 C、Si、Ge、Sn Pb 5．增大 减弱 二、 熔点：C>Si>Ge>Pb>Sn 沸点：C>Si>Ge>Sn>Pb 三、 分子间作用力 > 四、 1．C + O2(足量)CO2 2C + O2(不足量)2CO 2．C + 2CuO 2Cu+CO2 C + SiO2 Si+2CO C + H2O CO+H2 C + CO2 2CO 3．C + Si SiC C + 2H2 CH4 五、 1．⑵① 2CO + O22CO2 ②CO + CuO Cu+CO2 3CO + Fe2O3 2Fe+3CO2 CO + H2OH2+CO2 2．⑵①CO2 + H2O=H2CO3 CO2 + H2 ... ...