碳的单质课件

1、碳的单质1碳的单质2种类有限的元素构成数不清的物质，你们知种类有限的元素构成数不清的物质，你们知道哪种元素形成的物质种类最多吗？道哪种元素形成的物质种类最多吗？ 碳在地壳中的含量只占碳在地壳中的含量只占0.087%0.087%。但含碳元。但含碳元素的单质和化合物达到素的单质和化合物达到90%90%以上。它们在国民以上。它们在国民经济和我们日常生活里占有非常重要的地位。经济和我们日常生活里占有非常重要的地位。因此研究碳和碳的化合物有很重要的意义。因此研究碳和碳的化合物有很重要的意义。碳的单质3碳的单质碳的单质亚洲之星亚洲之星330克拉（克拉（66克）克）世界最大的绿色钻石世界最大的绿色钻石41克

2、拉克拉 （8.2克）克） 世界最大的有色钻石世界最大的有色钻石407.48407.48克拉（克拉（81.5081.50克）克）常林钻石（中国山东）常林钻石（中国山东） 152.786克拉（克拉（30.6克）克）钻石钻石钻石恒久远钻石恒久远, ,一颗永流传一颗永流传碳的单质4你知道铅笔的由来吗？你知道铅笔的由来吗？你知道铅笔的种类吗？你知道铅笔的种类吗？石墨石墨硬铅：硬铅： 1H6H 6H最硬最硬软铅：软铅：1B6B 6B最软最软学生铅：学生铅：HB 考试铅：考试铅：2B碳的单质5实验实验1 1：做好记录：做好记录1、用玻璃刀切割玻璃2、（1）把铅笔芯放在酒精灯火焰上加热；（2）用小刀削一些铅笔

3、芯，触摸铅笔芯粉末；（3）把铅笔芯连在电路上，观察灯泡是否亮。结论：结论： ；结论：结论： ；结论：结论： ；结论：结论： ；碳的单质6 金刚石金刚石 石墨石墨颜色状态颜色状态硬度硬度熔点熔点导电性导电性导热性导热性耐腐蚀性耐腐蚀性用途用途无色透明，光彩夺目，无色透明，光彩夺目，正八面体晶体正八面体晶体黑色，有金属光泽，不黑色，有金属光泽，不透明，细鳞片状固体透明，细鳞片状固体自然界中最硬物质自然界中最硬物质最软矿物之一最软矿物之一很高很高很高很高导电导电不导电不导电装饰品装饰品切割玻璃、大理石切割玻璃、大理石钻探机钻头钻探机钻头铅笔芯铅笔芯 耐酸、耐碱砖耐酸、耐碱砖电极电极坩埚坩埚思考：思考

4、：金刚石和石墨的物理性质为什么不一样？金刚石和石墨的物理性质为什么不一样？根据你的观察和实验现象填下列表格：根据你的观察和实验现象填下列表格：不导热不导热导热导热良好良好良好良好碳的单质7金刚石是正八面体结构金刚石是正八面体结构分子间的作用力很强分子间的作用力很强石墨是层状结构，层间分子间石墨是层状结构，层间分子间作用力弱，所以层与层间易滑动作用力弱，所以层与层间易滑动金刚石和石墨物理性质的差异，主要是由于金刚石和石墨物理性质的差异，主要是由于碳原子排列结构的不同碳原子排列结构的不同引起的引起的 碳的单质8固态碳的第三种结构固态碳的第三种结构形式三维空心球状结构形式三维空心球状结构（类似足球）

5、及（类似足球）及三维管状结构三维管状结构C C6060富勒烯富勒烯 碳纳米管碳纳米管同素异形现象：同素异形现象：同素异形体：同素异形体：同种元素形成不同单质的现象。同种元素形成不同单质的现象。同种元素形成的不同单质。同种元素形成的不同单质。如：如：O O2 2和和O O3 3；红磷和白磷；金刚石、石墨和足球烯等；红磷和白磷；金刚石、石墨和足球烯等思考：思考：同素异形体的性质相同吗？同素异形体的性质相同吗？有的化学性质相同，而物理性质不同（如金刚石和石墨，如红有的化学性质相同，而物理性质不同（如金刚石和石墨，如红和白），有的物理性质和化学性质都不相同（和白），有的物理性质和化学性质都不相同（O2

6、 2和和O3 3 ）碳的单质9练习：练习：1、把金刚石和石墨混在一起属于、把金刚石和石墨混在一起属于_ （ 纯净物、混合物）。纯净物、混合物）。 2、由一种元素组成的物质、由一种元素组成的物质 （一（一定、不一定）是纯净物。定、不一定）是纯净物。混合物混合物不一定不一定3、CO和和CO2 （是、不是）（是、不是）同素异形体，因为同素异形体，因为 。不是不是它们不是单质它们不是单质碳的单质10金刚石、石墨和无定形碳的关系：金刚石、石墨和无定形碳的关系：金刚石金刚石石墨石墨高温、高温、高压、高压、催化剂催化剂少量杂质少量杂质焦炭焦炭炭黑炭黑木炭木炭活性炭活性炭由由石墨的微小晶体石墨的微小晶体和和少

7、量杂质少量杂质组成组成无定形碳：无定形碳：碳的单质11干馏干馏烟煤烟煤 焦炭焦炭木材木材 木炭木炭 活性炭活性炭 干馏干馏 强热强热水蒸气水蒸气 无定形碳不属于碳的同素异形体无定形碳不属于碳的同素异形体干馏：干馏：隔绝空气加强热隔绝空气加强热（化学变化）（化学变化）碳的单质12四、活性炭的吸附性四、活性炭的吸附性吸附吸附气体和溶液里的物质被吸在固体表面的作用气体和溶液里的物质被吸在固体表面的作用活性炭、木炭、炭黑都有一定的吸附作用活性炭、木炭、炭黑都有一定的吸附作用表表5-1 1克活性炭在克活性炭在15和常压下吸附某些气体的实验数据和常压下吸附某些气体的实验数据气气 体体 H2 O2 SO2

8、CO2 Cl2吸附的体吸附的体积积(v/cm3） 4.7 8.2 380 47.6 235沸沸 点点（t/）相对分子相对分子质量质量 1 2 3 45 1 2 3 4 5 1 23 45活性炭易吸附沸点高的有毒气体活性炭易吸附沸点高的有毒气体碳的单质13思考：思考： 活性炭、木炭、炭黑为什么能除去有色气活性炭、木炭、炭黑为什么能除去有色气体、色素和异味气体。体、色素和异味气体。因为它们具有因为它们具有 结构。结构。疏松多孔疏松多孔碳的单质14课堂练习课堂练习1 1、下列关于金刚石和石墨的说法正确的是（、下列关于金刚石和石墨的说法正确的是（ ） A A金刚石和石墨都是电的良导体；金刚石和石墨都是

9、电的良导体；B B金刚石和石墨里碳原子排列相同；金刚石和石墨里碳原子排列相同；C C金刚石和石墨的燃烧产物都是二氧化碳；金刚石和石墨的燃烧产物都是二氧化碳；D D金刚石和石墨的硬度相同。金刚石和石墨的硬度相同。 2 2制造普通铅笔芯的物质是（制造普通铅笔芯的物质是（ ） A A铅铅 B B铅粉和石墨粉的混合物铅粉和石墨粉的混合物 C C石墨石墨 D D石墨粉和粘土粉的混合物。石墨粉和粘土粉的混合物。 碳的单质153 3在工业上和日常生活上广泛应用石墨。但不能用在工业上和日常生活上广泛应用石墨。但不能用于（于（ ） A A作润滑剂作润滑剂 B B制造干电池制造干电池 C C制铅笔芯制铅笔芯 D

10、D防毒面具防毒面具 4 4下列几种物质中除一种外都是无定形碳，这种是下列几种物质中除一种外都是无定形碳，这种是（ ） A A石墨石墨 B B木炭木炭 C C烟炱烟炱 D D焦炭焦炭5 5活性炭用于（活性炭用于（ ） A A制黑色鞋油制黑色鞋油 B B防毒面具防毒面具 C C汽车轮胎汽车轮胎 D D油墨油墨碳的单质166 6下列说法正确的是（下列说法正确的是（ ） A A一种元素不一定只组成一种物质一种元素不一定只组成一种物质 B B一种单质可以由几种元素组成一种单质可以由几种元素组成 C C同种元素组成不同的单质性质是完全相同的同种元素组成不同的单质性质是完全相同的 D D由碳元素组成的单质都

11、是黑色的由碳元素组成的单质都是黑色的7石墨经催化剂、加压转化成金刚石是石墨经催化剂、加压转化成金刚石是 变化，液氧遇热后变化，液氧遇热后直接转化为气体是直接转化为气体是 变化。变化。8气体或溶液里的物质被吸在固体表面上的作用叫做气体或溶液里的物质被吸在固体表面上的作用叫做 。碳的单质17单质碳的化学性质：单质碳的化学性质：思考：思考：碳的几种单质化学性质是否相同？为什么？碳的几种单质化学性质是否相同？为什么？碳的单质都由碳原子构成，故具有相同的化学性质。碳的单质都由碳原子构成，故具有相同的化学性质。碳原子结构示意图：碳原子结构示意图：+62 4分析：得到或失去分析：得到或失去4个电个电子成为稳

12、定结构都比较困子成为稳定结构都比较困难，故常温下单质碳的化难，故常温下单质碳的化学性质较稳定。学性质较稳定。单质碳单质碳常温下的稳定性常温下的稳定性 高温时的活动性高温时的活动性与氧气、氧化物反应与氧气、氧化物反应古代书法作品碳的单质181、跟氧气的反应：、跟氧气的反应：回忆：碳在氧气中燃烧的现象回忆：碳在氧气中燃烧的现象氧气充足时：氧气充足时：氧气不足时：氧气不足时：不充分燃烧不充分燃烧单质碳的化学性质：单质碳的化学性质：请同学设计探究实验：请同学设计探究实验：证明金刚石和石墨是碳元素组成的不同单质。证明金刚石和石墨是碳元素组成的不同单质。C + O2 CO2点燃点燃点燃点燃2C + O2

13、2CO充分燃烧充分燃烧碳的单质19证明金刚石和石墨是碳元素组成的不同单质。证明金刚石和石墨是碳元素组成的不同单质。资料：资料：单质碳能够在氧气中燃烧，生成单质碳能够在氧气中燃烧，生成COCO2 2。金刚石和石墨都是含有碳元素的物质。金刚石和石墨都是含有碳元素的物质。提出问题：提出问题：提出猜测：提出猜测：实验步骤：实验步骤：1、取样（称量样品和澄清石灰水的质量、取样（称量样品和澄清石灰水的质量m1、m2）2、在氧气中点燃、在氧气中点燃3、把生成气体通入澄清石灰水、把生成气体通入澄清石灰水4、称量澄清石灰水的质量、称量澄清石灰水的质量m35、计算：、计算： CO2中的中的C的质量的质量m46、比

14、较：、比较： m1和和m4探究方案：探究方案：碳的单质202、碳与某些氧化物的反应：、碳与某些氧化物的反应：演示实验：木炭还原氧化铜：演示实验：木炭还原氧化铜：装置图：装置图：观察并思考：观察并思考：（1）固体和固体加热有气体生成的装置的选择）固体和固体加热有气体生成的装置的选择（2）石灰水发生了什么变化？）石灰水发生了什么变化？（3）试管里的粉末发生了什么变化？）试管里的粉末发生了什么变化？（4）在反应中生成了什么物质？（根据生成物的特性得出结论）在反应中生成了什么物质？（根据生成物的特性得出结论）现象：现象：1、固体由黑色变成红色；、固体由黑色变成红色； 2、澄清石灰水变浑浊、澄清石灰水变

15、浑浊碳的单质21 碳和二氧化碳反应碳和二氧化碳反应现象：现象：木炭发红，并逐渐减少木炭发红，并逐渐减少 C + CO2 高温高温 CO2练习：练习：写出碳和氧化铁、碳和氧化锌的反写出碳和氧化铁、碳和氧化锌的反应化学方程式应化学方程式 C + Fe2O3 高温高温 Fe + CO223 34C + ZnO 高温高温 Zn + CO222碳的单质22C 得氧得氧CuO失氧失氧具有具有还原性还原性具有具有氧化性氧化性作作还原剂还原剂作作氧化剂氧化剂木炭与氧化铜的反应方程式为：木炭与氧化铜的反应方程式为：C +2CuO 2Cu + CO2高温高温发生发生氧化反应氧化反应发生发生还原反应还原反应木炭具有

16、还原性木炭具有还原性碳的单质23氧 化 还 原 反 应含氧化合物里的氧被夺取的反应叫作含氧化合物里的氧被夺取的反应叫作还原反应还原反应物质跟氧发生的反应叫物质跟氧发生的反应叫氧化反应氧化反应得到（夺取）氧的物质叫还原剂得到（夺取）氧的物质叫还原剂（被氧化）（被氧化）失去（提供）氧的物质叫氧化剂失去（提供）氧的物质叫氧化剂（被还原）（被还原）常用的还原剂常用的还原剂 H2、CO、C、金属、金属常用的氧化剂常用的氧化剂 O2、CO2、一些金属氧化物、一些金属氧化物碳的单质24得到氧的物质叫还原剂，具有还原性，得到氧的物质叫还原剂，具有还原性，被氧化，发生氧化反应被氧化，发生氧化反应失去氧的物质叫氧

17、化剂，具有氧化性，失去氧的物质叫氧化剂，具有氧化性，被还原，发生还原反应被还原，发生还原反应氧化反应与还原反应是同时发生的，有元氧化反应与还原反应是同时发生的，有元素被氧化，必有元素被还原。古又称为素被氧化，必有元素被还原。古又称为氧氧化还原反应化还原反应碳的单质252Mg + O2 2MgO 点燃点燃S + O2 SO2 点燃点燃3Fe + 2O2 Fe3O4 点燃点燃4P + 5O2 2P2O5 点燃点燃2Cu +O2 2CuO 2H2 +O2 2H2O 点燃点燃Cu-CuO得氧得氧氧化反应氧化反应-Cu失氧失氧还原反应还原反应C +2CuO 2Cu + CO2 高温高温练习：判断是不是氧

18、化还原反应，若是，练习：判断是不是氧化还原反应，若是，指出氧化剂和还原剂指出氧化剂和还原剂碳的单质26氧化还原反应：氧化还原反应：22222033OHONOHN氮元素化合价升高氮元素化合价升高氧元素化合价降低氧元素化合价降低如：如：氧化剂：氧化剂：元素化合价降低的物质，如氧气元素化合价降低的物质，如氧气还原剂：还原剂：元素化合价升高的物质，如氨气元素化合价升高的物质，如氨气练习：2223NCOSKSCKNOOHNONOCuHNOCu2233)(化学反应前后，凡有元素化合价的变化的反应。化学反应前后，凡有元素化合价的变化的反应。从化合价升降的角度判断从化合价升降的角度判断碳的单质27碳的化学性质：碳的化学性质：1 1、稳定性：常温下化学性质不活泼、稳定性：常温下化学性质不活泼2 2、可燃性：点燃或高温下能与许多物质起反应、可燃性：点燃或高温下能与许多物质起反应3 3