九年级初中化学第六单元课题一

1、第六章第六章 碳和碳的氧化物碳和碳的氧化物学学. 课题课题 1 金刚石、石墨和金刚石、石墨和 C60 请同学们观看一段视频 （金刚石、石墨和C60 时长约六分钟） 不同种元素可以组成不同物质，那么，同种元素可不同种元素可以组成不同物质，那么，同种元素可 以组成不同物质吗？以组成不同物质吗？ 想想议议想想议议 金刚石金刚石石墨石墨 金刚石、石墨和金刚石、石墨和 C60 都是由碳元素组成的不同单质。都是由碳元素组成的不同单质。 C60 一、碳的单质一、碳的单质 1. 金刚石金刚石( (C) ) 金刚石金刚石 金刚石的结构金刚石的结构 纯净的金刚石是无色透明、正八面体形状的固体。纯净的金刚石是无色透

2、明、正八面体形状的固体。 金刚石是金刚石是天然存在的最硬天然存在的最硬的物质。的物质。学学.科科.网网 性质决定用途性质决定用途: 刻玻璃、切割大理石、制钻头、装饰品等。刻玻璃、切割大理石、制钻头、装饰品等。 金刚石玻璃刀金刚石玻璃刀 钻钻 石石 饰饰 品品 金刚石钻头金刚石钻头 2. 石墨石墨( (C) ) 石石 墨墨 石墨的结构石墨的结构 石墨是一种深灰色有金属光泽而不透明的细鳞片状石墨是一种深灰色有金属光泽而不透明的细鳞片状 固体。石墨很软，在纸上画过可留下痕迹；有滑腻感。固体。石墨很软，在纸上画过可留下痕迹；有滑腻感。 另外还是电的良导体。另外还是电的良导体。 性质决定用途：制铅笔芯、

3、电极、高温润滑剂等。性质决定用途：制铅笔芯、电极、高温润滑剂等。 高温润滑剂高温润滑剂 石墨坩埚石墨坩埚 金刚石与石墨性质及用途差异金刚石与石墨性质及用途差异 金刚石金刚石 石石 墨墨 外观外观 光泽光泽 硬度硬度 导电性导电性 导热性导热性 用途用途 无色透明正八面体晶体无色透明正八面体晶体 深灰色鳞片状固体深灰色鳞片状固体 加工后有夺目光泽加工后有夺目光泽略有金属光泽略有金属光泽 最硬最硬较软较软 无无 良好良好 良好良好 良好良好 钻探机钻头、刻刀、装饰品钻探机钻头、刻刀、装饰品电极、铅笔芯、润滑剂电极、铅笔芯、润滑剂 金刚石和石墨都是由金刚石和石墨都是由 C 元素组成的，为什么性质元素

4、组成的，为什么性质 会相差这么远呢？会相差这么远呢？ 想想议议想想议议 碳原子的排列方式不同。碳原子的排列方式不同。 物质的不同用途是由什么决定的呢？物质的不同用途是由什么决定的呢？ 决定决定决定决定 体现体现体现体现 物质的物质的结构结构物质的物质的性质性质物质的物质的用途用途 生活中，还有一些物质的主要成分是石墨，它们是生活中，还有一些物质的主要成分是石墨，它们是 由石墨的微小晶体和少量杂质构成的，如木炭、焦炭、由石墨的微小晶体和少量杂质构成的，如木炭、焦炭、 活性炭、炭黑等。活性炭、炭黑等。 木炭木炭焦炭焦炭活性炭活性炭炭黑炭黑 实验：木炭的吸附性（视频） 木炭、活性炭具有吸附性木炭、活

5、性炭具有吸附性( (即吸附能力即吸附能力) )，这是什么这是什么 原因呢原因呢? 木炭与活性炭，哪个吸附能力更强？木炭与活性炭，哪个吸附能力更强？ 由于木炭具有疏松多孔的由于木炭具有疏松多孔的 结构，因此它具有吸附能力。结构，因此它具有吸附能力。 活性炭的吸附能力更强。活性炭的吸附能力更强。 想想议议想想议议 吸附性指能吸附毒气、色素和有异味的物质。用于吸附性指能吸附毒气、色素和有异味的物质。用于 制糖、食品、净水和防毒面具等。制糖、食品、净水和防毒面具等。 无定形无定形碳碳的用途的用途 木炭木炭吸附一些食品和工业产品的色素，吸附吸附一些食品和工业产品的色素，吸附 有异味的物质有异味的物质 活

6、性炭活性炭吸附能力比木炭强，吸附色素毒气、制吸附能力比木炭强，吸附色素毒气、制 糖工业里脱色制白糖糖工业里脱色制白糖 炭黑炭黑制造墨、油墨、油漆和颜料，还可以增制造墨、油墨、油漆和颜料，还可以增 加轮胎制品的耐磨性加轮胎制品的耐磨性 焦炭焦炭冶炼金属冶炼金属 C60 的分子结构和足球相似的分子结构和足球相似 3. C60 用途：材料科学、医学、超导体等。用途：材料科学、医学、超导体等。 C60 单质单质 现在还发现了现在还发现了 C28、C32、C50、C240、C540 等碳单质等碳单质。 碳纳米管状结构碳纳米管状结构 含含 “碳碳” 与与 “炭炭” 化合物的名称化合物的名称 “碳碳”: 涉

7、及元素时涉及元素时( (如如: 碳原子、碳元素、碳单质、碳原子、碳元素、碳单质、 碳的化合物、二氧化碳、一氧化碳等。碳的化合物、二氧化碳、一氧化碳等。) ) “炭炭”: 指物质时指物质时( (如如: 木炭、焦炭、活性炭、炭黑木炭、焦炭、活性炭、炭黑 等。等。) ) 科学小资料科学小资料 二、碳的化学性质二、碳的化学性质 北宋画家张择端绘制，距今近千年。北宋画家张择端绘制，距今近千年。 1.古代用墨书写、绘制的字画可以多年保存而不褪古代用墨书写、绘制的字画可以多年保存而不褪 色；木制的电线杆将要埋入地下的部分微微烧焦。这色；木制的电线杆将要埋入地下的部分微微烧焦。这 些是为什么呢？些是为什么呢？

8、 常温下，碳的化学性质不活泼。常温下，碳的化学性质不活泼。 2.冬天，为什么用燃烧木炭的方式来取暖？冬天，为什么用燃烧木炭的方式来取暖？ 在温度升高的情况下，碳能跟很多物质发生化学在温度升高的情况下，碳能跟很多物质发生化学 反应，多数是放热反应。反应，多数是放热反应。 想想议议想想议议 煤的主要成分是碳，冬季用煤炉取暖时很容易发生煤的主要成分是碳，冬季用煤炉取暖时很容易发生 煤气中毒，此时有什么物质生成？如何产生的？煤气中毒，此时有什么物质生成？如何产生的？ 想想议议想想议议 碳的化学性质：碳的化学性质： 1. 常温时常温时:碳的稳定性碳的稳定性 2. 高温时高温时:碳与氧气的反应碳与氧气的反

9、应 C + O2 CO2 ( (充分燃烧充分燃烧) ) 2C + O2 2CO ( (不充分燃烧不充分燃烧) ) 说明：以上两种反应均放出热量。说明：以上两种反应均放出热量。 点燃点燃 点燃点燃 【实验实验 6-2】 视频播放 【实验实验 6-2】 现现 象象 分分 析析 C + CuO 澄清的澄清的 石灰水石灰水 黑色粉末变红，澄清石灰水变浑浊黑色粉末变红，澄清石灰水变浑浊 有有 Cu 和和 CO 生成生成 2 1. 试管为什么要略向下倾斜？试管为什么要略向下倾斜？ 防止冷凝的水倒流到热的试管底部使试管炸裂。防止冷凝的水倒流到热的试管底部使试管炸裂。 2. 火焰上罩网罩的作用是什么？火焰上罩

10、网罩的作用是什么？ 因为木炭与氧化铜反应的温度较高，用网罩使火焰因为木炭与氧化铜反应的温度较高，用网罩使火焰 集中，提高温度。集中，提高温度。 3. 实验结束时，为什么要先从石灰水中取出导气管实验结束时，为什么要先从石灰水中取出导气管 再熄灭酒精灯？再熄灭酒精灯？ 防止石灰水倒吸入热的试管使试管炸裂。防止石灰水倒吸入热的试管使试管炸裂。 想想议议想想议议 3. 碳与某些氧化物的反应碳与某些氧化物的反应 C + 2CuO 2Cu + CO2 2Fe2O3 + 3C 4Fe + 3CO2 碳能碳能夺取夺取氧化物中的氧化物中的氧氧，具有，具有还原性还原性。 这种含氧化合物里的这种含氧化合物里的氧被夺

11、去的反应氧被夺去的反应，叫做，叫做还原反应还原反应。 高温高温 高温高温 1. 不同的元素可以组成不同的物质，同一种元素也不同的元素可以组成不同的物质，同一种元素也 可以组成不同的物质。如金刚石、石墨和可以组成不同的物质。如金刚石、石墨和 C60 等都是由等都是由 碳元素组成的单质。碳元素组成的单质。 2. 木炭和活性炭具有吸附性。木炭和活性炭具有吸附性。 3. 在常温下，碳的化学性质很稳定。在高温下，碳在常温下，碳的化学性质很稳定。在高温下，碳 能够与很多物质起反应。能够与很多物质起反应。 4. 物质的性质在很大程度上决定物质的用途。物质的性质在很大程度上决定物质的用途。 学后应知学后应知

12、请写出二氧化碳和碳反应的化学方程式请写出二氧化碳和碳反应的化学方程式 1. 金刚石、石墨和金刚石、石墨和 C60 都是由都是由_元素组成的单质。元素组成的单质。 课后习题课后习题 碳碳 2. 根据下列物质的性质，写出其对应的一种或几种根据下列物质的性质，写出其对应的一种或几种 用途用途: ( (1) )金刚石的硬度很大金刚石的硬度很大: _ _； ( (2) )石墨的导电性能好石墨的导电性能好: _； ( (3) )活性炭的吸附性强活性炭的吸附性强: _ _； 金刚石可用来裁玻璃、作金刚石可用来裁玻璃、作 刀具等刀具等 石墨可作电极、电刷等石墨可作电极、电刷等 活性炭可用于作防毒面具活性炭可用

13、于作防毒面具 及制糖工业中及制糖工业中 ( (4) )单质碳具有还原性单质碳具有还原性: _ _； ( (5) )常温下碳的化学性质不活泼常温下碳的化学性质不活泼: _ _； ( (6) )碳燃烧时放出大量的热碳燃烧时放出大量的热: _ _。 焦炭可以从铁的氧化物矿焦炭可以从铁的氧化物矿 石中还原出铁石中还原出铁 可用墨书写或绘可用墨书写或绘 可用煤可用煤( (主要成分是碳主要成分是碳) ) 燃烧放出的热来取暖、发电等燃烧放出的热来取暖、发电等 制字画制字画 3. 1999 年，曾使用了一种年，曾使用了一种 “石墨炸弹石墨炸弹”。这种炸。这种炸 弹爆炸后释放出大量纤维状的石墨，它们覆盖在发电厂

14、弹爆炸后释放出大量纤维状的石墨，它们覆盖在发电厂 的设备上，造成设备短路而停电。试解释这是为什么。的设备上，造成设备短路而停电。试解释这是为什么。 因为石墨具有导电性。因为石墨具有导电性。 4. 木头电线杆或木桩在埋入地下之前，常要把埋木头电线杆或木桩在埋入地下之前，常要把埋 入地下的一部分木头表面稍稍烤焦。这是为什么？入地下的一部分木头表面稍稍烤焦。这是为什么？ 木头烤焦以后就变成了木炭，木炭与空气、水分木头烤焦以后就变成了木炭，木炭与空气、水分 接触不容易发生反应，可以保存较长的时间。接触不容易发生反应，可以保存较长的时间。 5. 如图所示，向盛有红棕色二氧化氮气体的集气瓶如图所示，向盛有

15、红棕色二氧化氮气体的集气瓶 里投入几小块烘烤过的木炭，为什么红棕色会消失里投入几小块烘烤过的木炭，为什么红棕色会消失? 木炭疏松多孔，有效表面积大，木炭疏松多孔，有效表面积大， 具有吸附性，能吸附二氧化氮，因具有吸附性，能吸附二氧化氮，因 此集气瓶中的红棕色消失。此集气瓶中的红棕色消失。 6. 写出碳在高温时还原氧化铜的化学方程式，并写出碳在高温时还原氧化铜的化学方程式，并 计算要使计算要使 80 g 氧化铜完全还原，需要碳的质量至少是氧化铜完全还原，需要碳的质量至少是 多少多少? 6 g。 1. 将下列左边物质与右边的用途用线连接起来。将下列左边物质与右边的用途用线连接起来。 石墨石墨 冰箱

16、去味剂冰箱去味剂 炭黑炭黑 作电极作电极 金刚石金刚石 冶炼金属冶炼金属 焦炭焦炭 制油墨制油墨 活性炭活性炭 作钻头作钻头 快乐进阶快乐进阶 2. 在书写档案时，规定必需使用含有碳单质的墨在书写档案时，规定必需使用含有碳单质的墨 水，其理由是水，其理由是( )( )。 A. 碳单质不跟其他物质反应碳单质不跟其他物质反应 B. 常温下，碳的单质化学性质不活泼常温下，碳的单质化学性质不活泼 C. 碳易与纸张反应生成化学性质稳定的物质碳易与纸张反应生成化学性质稳定的物质 D. 这种墨水是经过加工的性质稳定的化合物这种墨水是经过加工的性质稳定的化合物 B 3. 1996 年诺贝尔化学奖授予对发现年诺

17、贝尔化学奖授予对发现 C60 有重大贡有重大贡 献的三位科学家，现在献的三位科学家，现在 C70 已制得，对已制得，对 C60 和和 C70 这两这两 种物质的叙述，错误的是种物质的叙述，错误的是( )( )。 A. 它们均是由碳元素组成的单质它们均是由碳元素组成的单质 B. 它们的相对分子质量之差为它们的相对分子质量之差为 120 C. 它们都是由分子构成的它们都是由分子构成的 D. 它们是两种新型化合物它们是两种新型化合物 D 4. 近年来，科学家研制成一种新的分子，它具有近年来，科学家研制成一种新的分子，它具有 空心的类似足球状的结构，化学式为空心的类似足球状的结构，化学式为 C60，下

18、列说法正，下列说法正 确的是确的是( ( ) )。 A. 它是一种新型的化合物它是一种新型的化合物 B. 它与金刚石、石墨都属于碳的单质它与金刚石、石墨都属于碳的单质 C. 该物质是由石墨、金刚石、活性炭混合而成的该物质是由石墨、金刚石、活性炭混合而成的 D. 该物质的相对分子质量为该物质的相对分子质量为 60 B 5. 试管里盛有黑色粉末，密闭加热后有红色固体生试管里盛有黑色粉末，密闭加热后有红色固体生 成，同时产生无色、无味能使澄清石灰水变浑浊的气体成，同时产生无色、无味能使澄清石灰水变浑浊的气体, , 这种黑色粉末可能是什么物质，含有几种元素这种黑色粉末可能是什么物质，含有几种元素? 是木炭粉和氧化铜的混合物，含有是木炭粉和氧