碳的化学性质
人教版九年级化学上册碳单质的化学性质
元素的化学性质和元素原子结构 中哪部分关系最为密切？
最外层电子数！
碳原子的最外层电子数为4，既不容易 得到电子，也不容易失去电子，所以常 温下碳的化学性质比较稳定
2、高温下碳的活泼性。
高温下，却能跟多种物质发生化学反应。
（1）. 碳跟氧气的反应（可燃
性）
点燃
} C + O2
CO2 （充分燃烧）
H2+ CuO △ Cu + H2O
由此可见：物质除了与单质氧反应外，也能与化合态的氧 反应，但都是氧化反应。
学完本课题你应该知道
二、碳的化学性质
1、常温下的稳定性：古字画、焦木杆
2、高温下的活泼性
{①
点燃
可
燃
C + O2
CO2 （O2充足）
性
点燃
：
2C + O2
2CO （O2不充足）
放热 放热
②
二、碳（单质）的化学性质
北宋画家 张择端绘 制，距今 近千年
1.碳的稳定性 • 常温下，碳的化学性质不活泼。
生活小运用【思考】 例如把木制的电线杆在埋入地下前，将其表面烧 焦，其目的是什么？
目的就是为了让电线杆不易 腐烂，可以保存久一些。
可是碳可以在氧气中燃烧， 怎么可以说它化学性质稳定呢？
请思考：是什么决定碳在常温下性质不活泼,
2Cu + CO2↑
木炭还原氧化铜
现象：（1）试管里黑色粉 末逐渐成为红色；
（2）生成的无色无 味气体使澄清的 石灰水变浑浊。
高温
原理：C + 2CuO
2Cu + CO2↑
我会分析 观察这个方程式，看看有什么特点？
九年级化学单质碳的化学性质
单质碳的化学性质1、常温下碳单质的化学性质。
2、碳具有可燃性：在氧气充足的条件下燃烧的化学方程式：在氧气不充足的条件下燃烧的化学方程式：3、碳在高温下可以夺取含氧物质中的氧元素，表现出性，可以用来。
（1）碳还原氧化铜的化学方程式:；实验的现象：。
实验注意事项：酒精灯加网罩的作用：；实验结束后，等到冷却后再将试管中的固体倒出，可以防止。
（2）碳还原氧化铁的化学方程式:（3）碳还原四氧化三铁的化学方程式：（4）碳还原二氧化碳的化学方程式：（5）碳和水在高温下制取水煤气：注：碳参加还原反应都要条件。
二氧化碳制取的研究1、工业上制取CO2的原理：2、实验室制取CO2：（1）药品：固态的：与液态的（2）原理：（3）实验装置：发生装置：根据和来确定，选择型发生装置制取。
收集装置：根据气体的和气体的溶解性确定，选择法收集，选择方法收集，因为。
空气的平均相对分子质量。
CO2的检验方法：；反应的化学方程式：。
CO2的验满方法：。
二氧化碳1、CO2的物理性质：（1）常温下CO2是颜色、气味的气体，于水，密度比空气。
（2）CO2在低温下可形成冰块状固体，俗称________。
该物质在升华时能___________，因此可以做制冷剂，用于________，还可以用作干冰灭火器。
2、二氧化碳的化学性质：（1）CO2________________________，可以用来灭火。
（2）二氧化碳可以与水反应，生成的________能使紫色石蕊溶液变______。
但是反应生成的物质不稳定，在加热时分解，已经变成红色的石蕊变为_______。
CO2与水反应的化学方程式________________________。
（3）二氧化碳可以使澄清的石灰水________。
次反应可以用于________________。
该反应的化学方程为________________________________________________3、CO2的用途：CO2是植物__________的原料，可以作_________。
碳的物理化学性质
碳的物理化学性质推荐文章物理的教学手段有哪些热度：物理培优补差计划热度： 2017中考物理电功率复习提纲热度：高中物理学习方法有哪些热度：初中物理学习方法有哪些热度：碳是一种非金属元素，它以多种形式广泛存在于大气和地壳之中。
接下来店铺为你整理了碳的物理化学性质，一起来看看吧。
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。
碳化学性质
碳化学性质
碳为地球的第六大元素，构成着地球上的生命形态和环境结构。
它也是各种化学反应、工业生产及其他生物学过程中的重要物质。
因此，研究碳化学特性对于了解地球上的环境非常重要。
碳元素具有许多独特的性质，能够跟其它化学元素形成复杂的化合物。
碳与氫及硫结合，可形成碳水化合物，俗称烃；碳与氧及氟结合，可形成有机酸；碳与氟结合，可形成氟化物，俗称氟化碳；碳与硼结合，可形成碳的离子，称碳的离子化合物；碳与氮结合，可形成氮的碳酸根，称氮的离子化合物。
此外，碳还可以形成多种碳纳米管，如碳纳米管和碳纤维，这些产物具有良好的导电性能和力学性能，广泛用于航空航行器、电子器件等领域。
碳不仅具有上述的优异性质，还能长久存在。
一般碳的寿命很长，在地壳层中的存在往往超过几千万年。
这使得它在矿物结构中可以长久保持形状，并持续发挥其化学作用。
碳的化学特性极为复杂，使它是学习和研究的重要课题。
高等院校开设碳化学的课程，着重研究其与氮氧等元素及其离子化合物的形成及其结构性质、反应机理和催化作用等方面，以深入了解碳元素的性质，进而为地球上有机物质的形成、变化提供科学的知识支持。
总之，研究碳的化学性质对于了解地球上的有机变化，以及研究其它物质的化学性质具有重要意义。
高校应该加强对碳化学性质的研究，以开拓科学前沿、服务社会。
碳单质的化学性质
在做氧化铜与木炭反应的实验时，往往会发现反 应后试管中仍有黑色固体。小明对此进行了探究， 并邀请你一起参与。 氧化铜与木炭充分反应结束后，试管中 [提出问题]
的黑色固体是什么？ [猜想与假设] 可能是① 氧化铜 木炭 ② ， 。
[查阅资料]
铜、木炭都要不与稀硫酸反应，而氧 化铜能与稀硫酸反应形成蓝色溶液。
点燃
点燃
①反应物的量不同，
碳具有可 燃性
生成物不同
②冬天用煤取暖
一定要注意通 风。
2C + O2 （O2不充足）
2CO
应用：作为燃料
3、还原性（碳和某些氧化物的反应）
C +2 CuO
高温
2 Cu + CO2
应用：冶炼金属
碳还原二氧化碳：
C + CO2
高温
2CO
碳的化学性质
一：常温下的化学性质稳定。
有这么一句广告词：“钻石恒久远，一颗永流传”，钻石 璀璨夺目、价值连城，可是我告诉你它的成分与铅笔芯的 主要成分[石墨]是相同的，你会相信吗？ 同一种元素可以组成不同的的物质吗？你能举例吗？ 如以前学习过的氧气和臭氧[氧元素]、红磷和白磷[磷元素] 碳元素也可以组成不同的单质[金刚石、石墨、C60] 它们的性质也存在着差异，这是为什么呢？
原子的排列 方式不同
石墨的结构 C60的分子结构
②木炭和活性炭为什么具有吸附能力
？
是由于它们有疏松多孔的结构。由于它们 内部疏松多孔，因而跟气体或溶液接触的 表面积就很大，这样它们就很容易吸附一 些气体或色素等物质。
基础演练
.将下列左边物质与右边的用途用线连接起 来
石墨
炭黑
冰箱去味剂
作电极
碳的化学名称
碳的化学名称碳的化学名称是“碳元素”，是地球上最常见的元素之一。
它在自然界中以不同形式存在，如钻石、石墨和石炭等。
碳的化学性质非常稳定，能够形成多种化合物，并广泛存在于有机物中。
碳元素的化学性质非常活泼，与其他元素形成多种化合物。
其中最常见的是与氧元素形成的氧化物，如二氧化碳（CO2）。
二氧化碳是一种无色、无味的气体，存在于空气中的微量。
它是地球上重要的温室气体之一，对维持地球的气候平衡起着重要作用。
碳元素还能与氢元素形成碳氢化合物，如甲烷（CH4）。
甲烷是一种无色、无味的气体，在自然界中广泛存在，如沼气和天然气中。
它是一种重要的燃料，被广泛用于家庭和工业领域。
除了与氧和氢元素形成的化合物，碳元素还能与其他元素形成多种化合物。
例如，与氮元素形成的化合物被称为氰化物，如氰化钠（NaCN）。
氰化物在工业上有多种用途，如金属提取和有机合成等。
碳元素还能形成无机盐，如碳酸钙（CaCO3）。
碳酸钙是一种白色固体，广泛存在于大自然中，如贝壳、珊瑚和石灰岩等。
它在建筑材料、医药和食品工业中有重要应用。
碳元素还能形成多种有机化合物。
有机化合物是由碳元素和氢元素以及其他元素组成的化合物。
它们是生命的基础，存在于所有生物体内。
有机化合物包括脂肪、蛋白质、糖类和核酸等，它们在生物体内扮演着重要的角色。
碳元素的化学性质使其在生活中有广泛应用。
例如，碳元素可以形成多种材料，如塑料、橡胶和纤维等。
这些材料在日常生活中被广泛使用，如塑料制品、橡胶制品和纺织品等。
碳元素还可以形成重要的药物和化妆品。
许多药物和化妆品的成分中都含有碳元素。
这些化合物具有独特的生理活性，能够对人体产生特定的作用。
碳元素作为地球上最常见的元素之一，具有丰富的化学性质。
它能够与许多元素形成多种化合物，包括无机化合物和有机化合物。
这些化合物在生活中有广泛应用，如温室气体、燃料、无机盐、有机化合物、材料和药物等。
碳元素的化学名称虽然简单，但它在化学世界中却有着重要的地位和作用。
5.2.2碳的化学性质
2Cu + CO2↑
得氧 氧化反应
H2+CuO=Cu+H2O
碳可以还原其它金属氧化物，写出下列反应 方程式：
高温
C＋CO2＝2CO
3 C+ 2Fe2O3 =
高温
(吸收热量)
4 Fe+ 3CO2
实验的注意事项：1、在酒精灯火焰上 加网罩的目的：使火焰集中并提高温度 2、该反应为吸热反应，反应条件为高 温
3.煤的主要成分是( 碳 ),当空气充足时,煤充分燃 烧,主要生成( 二氧化碳 ),当空气不充足时,煤不 能充分燃烧,生成( 一氧化碳 ),这是煤气中毒的主 要原因之一.
4.有甲、乙两个瓶，甲瓶中装有一氧化碳气体， 乙瓶中装有二氧化碳气体。将两只蝗虫分别放入 两个瓶中，拧紧瓶盖，过一段时间，发 现两只蝗虫都死了。请解释造成两只蝗虫死亡的 原因： 甲瓶：一氧化碳有毒，使蝗虫中毒死亡。
高温下，碳单质的化学性质较活泼
2、可燃性
（02充足）
碳与氧气的反应
点燃
充分燃烧： C+O2===CO2
不充分燃烧： 2C+O2===2CO
（02不足）
点燃
一般情况下，如果未注明碳燃烧时 氧气(或空气)不充足,通常都指充分 燃烧生成二氧化碳的反应。
C+O2==CO 2C+O2==2CO
2
点燃
点燃
热值为32.8 kJ/g
请分别从宏观和微观两个角度讨论CO和 CO2有那些不同?
宏观: 物质种类不同;化学性质不同; 碳元素化合价不同;
物质所含元素相同.
微观:分子结构不同;分子化学性质不同; 单个分子中氧原子数目不同; 分子中原子种类相同;单个分子中碳原子数目相同.
碳的化学特性与官能团
碳的化学特性与官能团碳是化学元素周期表中的第六位元素，拥有丰富的化学性质与特性。
它的独特性质使得碳成为生物有机化合物的重要组成部分。
在有机化学中，官能团是由碳及其周围的原子所组成的一些特定的原子团，具有一定的化学活性和反应性。
1. 碳的化学特性碳具有四个价电子，能形成四个共价键。
这使得碳能够形成庞大的碳链和构建复杂的有机分子。
碳的价电子结构使得它能与其他原子（包括碳自身）形成共价键，从而形成不同类型的化学键，如单键、双键和三键。
另一个重要的碳的化学特性是其稳定性。
碳是一个非金属元素，具有较高的电负性，因此在化学反应中常处于较稳定的状态。
这使得碳能够在各种不同的环境条件下存在，并参与形成多种化合物。
2. 官能团的定义与分类官能团是指具有一定特定化学性质的原子团，由一个或多个原子构成，并影响有机分子的性质和反应性。
它们通常以一个或多个原子上的键合关系来定义。
官能团可根据其化学性质和结构进行分类。
以下是一些常见的官能团分类：2.1 羟基（-OH）羟基是指一个氧原子与氢原子通过共价键连接而成的官能团。
它常见于醇和酚类化合物，如甲醇（CH3OH）和苯酚（C6H5OH）。
羟基的存在赋予了醇类化合物水溶性和氢键形成的能力。
2.2 羰基（C=O）羰基是指一个碳原子与一个氧原子通过双键连接而成的官能团。
它常见于酮和醛类化合物，如丙酮（CH3COCH3）和乙醛（CH3CHO）。
羰基的存在赋予了酮和醛的特定化学性质，如氧化性和亲核性。
2.3 羧基（-COOH）羧基是指一个碳原子与一个羟基和一个羰基通过共价键连接而成的官能团。
它常见于羧酸类化合物，如乙酸（CH3COOH）。
羧基的存在赋予了羧酸的酸性和亲电性。
2.4 胺基（-NH2）胺基是指一个氮原子通过共价键连接至一个或多个氢原子的官能团。
它常见于胺类化合物，如甲胺（CH3NH2）。
胺基的存在赋予了胺类化合物碱性和亲电性。
除了以上所列的官能团外，还有许多其他常见的官能团，如硫醇基（-SH）、卤素基（-X，X为卤素原子，如氯或溴）等。
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观察这个方程式，看看有什么特点？ 我会分析： C 2CuO 高温 2Cu + CO2 CuO：我的氧不见了，我终于被还原了！ 氧化剂 还原剂 被还原 被氧化 C：我能夺取别人的氧，能把别人还原，我的 还原性很厉害吧 像这种含氧化合物里的氧被夺去的反应， 叫做还原反 应。 例如：氧化铜失去氧变成铜单质，我们就说它被还原 了，而木炭具有还原性。 物质与氧发生的反应叫氧化反应。例如C与CuO的氧反 应，我们就说碳被氧化，而CuO具有氧化性。
H2和C还原CuO实验比较
实 验 装 置 图
H2和C还原CuO实验现象比较
现
H2 还 原 CuO
象
结
△
论
1、黑色粉末变成 红色; 2、试管口部有小 珠产生。
H2+CuO= Cu+H2O
C 还 原 CuO
1、黑色粉末变成 高温 红色; C+2CuO= Cu+CO2↑ 2、产生使石灰水 变浑浊的气体。
注意：
2CuO + C
高温
2Cu + CO2
结束后，先将导气 管移出水面，再停 止加热
实验分析
1、实验中，试管口为什么要略向下倾斜？ 2、将木炭粉烘干的目的是什么？ 3、酒精灯加网罩的目的是什么？ 4、此实验中，澄清石灰水的作用是什么？ 5、实验结束后，为什么先撤导管，再熄灭酒精灯？ 分析：1、防止试管口的冷凝水回流，炸裂试管 2、烘干的目的是排除木炭中的水蒸气，增强 木炭的还原性，使实验现象明显 3、使火焰集中，提高酒精灯火焰温度 4、作用是检验生成的气体是否是二氧化碳 5、目的是防止水倒流炸裂试管
请思考：是什么决定碳在常温下性质不活泼呢？
元素的化学性质和元素原子结构 中哪部分关系最为密切？
最外层电子数！
碳原子的最外层电子数为4，既不容易 得到电子，也不容易失去电子，所以常 温下碳的化学性质比较稳定
结构决定性质：
碳的化学性质：
1、常温下的稳定性； 如：古字画、焦木杆、
文档填写用碳素墨水笔 注意前提条件，常温下
H2、C还原CuO的反应黑色 粉末
=======
Cu+H20
红色
红色 固体
C+ 2CuO
黑色 粉末
======
? 高温 2 Cu
+CO2↑
无色 气体
碳可以还原其它金属氧化物，写出下列反应 方程式：
3 C+ 2 Fe2O3 = 4 Fe+ 3 CO2 C+ 2 ZnO = 2 Zn+CO2
高温
高温
C与CO2的反应
新 鲜 动 物 血 清
C与CO2的反应
C与CO2的反应的方程式
C＋CO2＝2CO
(吸收热量)
小
结
碳在常温时很稳定，在加热或高温 条件下具有可燃性和还原性。
试一试
在一个通风良好的煤炉中，最不易发生
的反应是
A、C+O2 =
点燃 点燃
( C )
CO2 2 CO B、C+CO2 = 2CO D、2CO+O2 =2 CO2
点燃 高温
C、2C+O2 =
试一试
碳和氢气一样，都具有： a、可燃性 c、还原性 b、氧化性 d、常温下性质稳定 B: a和c D: a、c和d
（D）
A: 只有a
C: a和d
讨 论
怎样证明纯净的金刚石和石墨 都是由碳元素组成的？
答：高温下将纯净的金刚石和石墨燃烧， 得到的唯一产物都是CO2。证明纯净的金 刚石和石墨都是由碳元素组成的。
讨 论
在烧得很旺的炉子里添上大量的新煤后， 温度为什么反而降低，而且还容易产生煤气？
C CO2 高温2CO
吸热
C H 2O高温CO H 2
二、高温下的活动性:
可燃性： 1、与充足的O2的反应：
C+O2 = CO2
12 32 3 8 点燃 44 11
点燃
(放出热量)
2、与不充足的O2的反应： (放出热量)
2C+O2 = 2CO 24 56 3 32 4 7 小结：碳在氧气量不同条件下燃烧，产物不同
.碳与某些氧化物的反应
现象：
1、黑色粉末逐渐变 成光亮的紫红色 2、生成气体通入澄 清的石灰水后，使 澄清石灰水变浑浊
第二节 单质碳的化学性质
哟，真冷，快升火
哎
挨了
用碳笔画的古字画
北宋黄庭坚用墨（用炭黑等制成）写的字
两幅明清时代祖先的古画(见上图)。 古画高2米，宽1米，用天然碳素粉墨画成，线条勾勒清晰。 距今约有300多年的历史，是当今同类古画保存比较好的两幅.
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， 这是为什么呢？ 这是因为在常温下，碳的化学 性质不活泼，碳受日光照射或与空 气、水分接触，都不容易起变化的 缘故。