放映课题一金刚石石墨Microsoft PowerPoint 幻灯片

1、第六单元第六单元 碳和碳的氧化物碳和碳的氧化物课题课题1 1 金刚石、石墨和金刚石、石墨和C C6060 可以，例如：氧元素可以组成氧气和可以，例如：氧元素可以组成氧气和臭氧两种不同的单质，磷元素可以组成红磷臭氧两种不同的单质，磷元素可以组成红磷和白磷两种不同的单质。和白磷两种不同的单质。所以同种元素组成所以同种元素组成的物质不一定是单质。的物质不一定是单质。【温故知新温故知新】 什么叫单质？什么叫单质？金刚石金刚石石石 墨墨c6060一、一、碳的单质碳的单质 金刚石金刚石划玻璃、切割大理石、划玻璃、切割大理石、加工坚硬的金属，装在钻探加工坚硬的金属，装在钻探机的钻头钻凿坚硬的岩层机的钻头钻凿

2、坚硬的岩层金刚石的结构铅笔含铅吗？猜猜看：它为什么叫“铅”笔？铅笔芯中的石墨有哪些物理性质？ 石石 墨墨性质性质 用途用途：呈灰黑色，质软呈灰黑色，质软 划在纸张上有痕迹划在纸张上有痕迹 滑腻感滑腻感 耐高温耐高温 导电性导电性 耐高温，高熔点，耐高温，高熔点，导电性好导电性好铅笔铅笔高温润滑剂高温润滑剂 电池中的石电池中的石墨电极墨电极 石墨坩埚石墨坩埚性质性质很大程度上决定用途用途如何打开生锈的铁锁如何打开生锈的铁锁铅笔中的铅笔中的HB：H代表代表Hard，坚硬的；，坚硬的；B代表代表Black，黑的。，黑的。6B含石墨最多、最软，颜色最深；含石墨最多、最软，颜色最深；6H含石墨较少、最硬

3、，含石墨较少、最硬，HB居中。居中。写字、制图等写字、制图等考试填涂、素描等考试填涂、素描等铅笔其实不含铅，铅笔其实不含铅，除了除了石墨石墨外还含有少量的外还含有少量的黏土黏土。动动脑动动脑：金刚石和石墨都是由碳元素组成的单金刚石和石墨都是由碳元素组成的单质，为什么物理性质会有很大的差异质，为什么物理性质会有很大的差异呢呢因为：在金刚石和石墨中，碳碳原子的排列方式不同。原子的排列方式不同。金刚石结构金刚石结构石墨结构石墨结构正八面体结构层状结构金刚石的碳原子在空间构金刚石的碳原子在空间构成连续的，坚固的骨架的成连续的，坚固的骨架的结构，所以坚硬。结构，所以坚硬。 石墨的碳原子呈平面层状石墨的碳

4、原子呈平面层状结构结构, ,层与层之间作用力小，层与层之间作用力小，所以质软。有滑感。所以质软。有滑感。动动脑动动脑：金刚石和石墨都是由碳元素组成的金刚石和石墨都是由碳元素组成的单质，为什么物理性质会有很大的单质，为什么物理性质会有很大的差异呢差异呢因为因为碳原子的排列方式不同碳原子的排列方式不同，所以金刚石和，所以金刚石和石墨的物理性质有很大差异石墨的物理性质有很大差异结合金刚石、石墨的性质和用途，讨结合金刚石、石墨的性质和用途，讨论物质的结构、性质和用途之间有什论物质的结构、性质和用途之间有什么关系。么关系。性质性质决定决定体现体现用途用途结构结构决定决定 除金刚石与石墨外，生活中常接触到

5、除金刚石与石墨外，生活中常接触到的的木炭、活性炭、焦炭、炭黑木炭、活性炭、焦炭、炭黑也是也是含含碳的碳的物物质。它们都是由石墨的微小晶体和少量质。它们都是由石墨的微小晶体和少量杂质构成的。因含有少量的杂质，从而没杂质构成的。因含有少量的杂质，从而没有固定的形状，故称为有固定的形状，故称为无定形炭无定形炭。木炭具。木炭具有疏松多孔的结构。焦炭、活性炭、炭黑有疏松多孔的结构。焦炭、活性炭、炭黑的结构与木炭类似。的结构与木炭类似。 木炭、活性炭用途很广，木炭、活性炭用途很广，你想知道它们有什么性质吗？你想知道它们有什么性质吗？二、无定型炭二、无定型炭生活中常见含石墨的物质生活中常见含石墨的物质木木炭

6、炭焦焦炭炭炭炭黑黑活活性性炭炭木炭能吸附红墨水吗？现象：现象：红色逐渐褪去红色逐渐褪去加热后的木炭1、木炭与活性炭：、木炭与活性炭： 吸附性吸附性吸附吸附物理物理红色褪去，红色褪去，溶液变成无溶液变成无色色1、木炭与活性炭：、木炭与活性炭： 显微镜下的木炭的结构显微镜下的木炭的结构为什么木炭为什么木炭活性炭活性炭会具有吸附性呢？会具有吸附性呢？ 疏松多孔的结构疏松多孔的结构 疏松多孔的结构疏松多孔的结构木炭木炭、活性炭、活性炭具具有疏松多孔有疏松多孔的结构，表面积很大，具有的结构，表面积很大，具有较强的吸附性，较强的吸附性，能将红墨水能将红墨水吸附在木炭多孔性结构中。吸附在木炭多孔性结构中。活

7、性炭活性炭防毒面具防毒面具滤毒罐滤毒罐活性炭的活性炭的吸附吸附作用比木炭还作用比木炭还要强，要强，防毒面防毒面具里的滤毒罐具里的滤毒罐就是利用活性就是利用活性炭来吸附毒气炭来吸附毒气的的 辅助辅助材料材料活性炭防毒面具活性炭防毒面具木材隔绝木材隔绝空气加强空气加强热热木炭在水蒸木炭在水蒸气中加强热气中加强热加工制得加工制得煤隔绝空煤隔绝空气加强热气加强热含碳物质不含碳物质不完全燃烧形完全燃烧形成的成的 灰黑色灰黑色多孔固体多孔固体黑色粉末或黑色粉末或颗粒状固体颗粒状固体 浅灰色浅灰色多孔固体多孔固体非常细的非常细的黑色粉末黑色粉末吸附能力吸附能力具有比木具有比木炭强的吸炭强的吸附能力附能力燃烧

8、放热燃烧放热耐磨性耐磨性冶炼生铁冶炼生铁生产水煤气生产水煤气燃料燃料冶炼金属冶炼金属脱色剂脱色剂去异味剂去异味剂防毒面具防毒面具净水剂净水剂脱色剂脱色剂去异味剂去异味剂黑色颜料黑色颜料橡胶制品橡胶制品的添加剂的添加剂几种无定形炭的比较几种无定形炭的比较木炭木炭活性炭活性炭焦炭焦炭炭黑炭黑 用用 途途净水剂、脱色剂、去味剂净水剂、脱色剂、去味剂冶炼金属、生产水煤气（冶炼金属、生产水煤气（H2+CO）油墨、颜料、橡胶轮胎中的填充剂油墨、颜料、橡胶轮胎中的填充剂做燃料、吸附剂、制造黑火药做燃料、吸附剂、制造黑火药比较碳与炭的区别：比较碳与炭的区别：“碳碳”：“炭炭”：是元素的名称，是核是元素的名称，

9、是核电荷数为电荷数为6的一类原子的一类原子的总称。比如：碳元的总称。比如：碳元素、碳单质、含碳化素、碳单质、含碳化合物、一氧化碳。合物、一氧化碳。（这儿不能用（这儿不能用“炭炭”）表示表示主要成分是主要成分是碳元素碳元素 的的物物质质木炭、活性炭、焦木炭、活性炭、焦炭、炭黑等炭、炭黑等。一般在一般在未指明未指明具体单具体单质时，质时，习惯上习惯上用碳，用碳，如如“炽炽热的碳热的碳”“当碳当碳燃烧燃烧时时”。每一个每一个C60分子都是分子都是由由60个碳原子构成。个碳原子构成。C60的分子和足球相似结构的分子和足球相似结构物理性质物理性质红色固体，红色固体，形似足球状。形似足球状。质脆，不导电质

10、脆，不导电主要用途主要用途材料科学、材料科学、超导体超导体 c60C60C60，它是美国休斯顿大学的克罗脱（它是美国休斯顿大学的克罗脱（Kroto,H.W.)和和史沫莱史沫莱(Smalley,r.e.)等人在等人在1985年发现的。我国北京大年发现的。我国北京大学化学系和物理系研究小组也研制出了学化学系和物理系研究小组也研制出了C60分子。分子。C60除了在超导方面的应用外，在以下几个方面除了在超导方面的应用外，在以下几个方面 也具有广泛的应用前景：也具有广泛的应用前景：有感觉功能的传感器有感觉功能的传感器增强金属的强度增强金属的强度新型的催新型的催化剂化剂光学应用光学应用对癌细胞具有杀伤效应

11、等医疗功能。对癌细胞具有杀伤效应等医疗功能。资料资料 C70 、 C80 、C90 C240 、C540-C60C70C80C240C90C540更新的碳单质：更新的碳单质：纳米碳管纳米碳管石墨转化为金刚石属于什么变化？石墨转化为金刚石属于什么变化？ 虽然组成元素没有改变，但碳虽然组成元素没有改变，但碳原子的排列方式发生了改变，生成原子的排列方式发生了改变，生成了新物质，所以发生了了新物质，所以发生了化学变化化学变化。 碳单质碳单质 金刚石金刚石 无定形炭无定形炭木炭木炭活性炭活性炭 焦炭焦炭炭黑炭黑C60 石墨石墨总 结请欣赏 我国古代一些我国古代一些书法家、画家用墨书法家、画家用墨（用炭黑

12、等制成）书（用炭黑等制成）书写或绘制的字画能够写或绘制的字画能够保存很长时间而不色，保存很长时间而不色，这是为什么？这是为什么？古画古画 三、碳的化学性质三、碳的化学性质1 1、碳在常温下、碳在常温下化学性质不活泼（稳定）化学性质不活泼（稳定）。 在高温下，碳的在高温下，碳的化学活动性增强。化学活动性增强。2 2、碳与氧气的反应、碳与氧气的反应 回忆回忆 木炭在氧气中充分燃烧的现象：木炭在氧气中充分燃烧的现象：木炭剧烈燃烧发出白光，放出热量，木炭剧烈燃烧发出白光，放出热量， 生生成一种能使澄清石灰水变浑浊的气体。成一种能使澄清石灰水变浑浊的气体。木炭充分燃烧木炭充分燃烧：C + OC + O2

13、 2 = CO= CO2 2点燃点燃木炭不充分燃烧木炭不充分燃烧：2C + O2C + O2 2 = 2CO= 2CO点燃点燃用途用途1 1：作燃料作燃料（利用可燃性）（利用可燃性）实验现象：实验现象： 黑色粉末黑色粉末逐渐变成的逐渐变成的红色红色固体固体，澄清石灰水变浑浊澄清石灰水变浑浊。3 3、碳与氧化铜的反应、碳与氧化铜的反应 网罩的作用：网罩的作用： 集中火焰集中火焰, ,提高温度。提高温度。化学方程式：化学方程式： C + 2CuO =2Cu + CO C + 2CuO =2Cu + CO2 2高温高温 1.装置包括有那些仪器装置包括有那些仪器? ? 酒精灯酒精灯, ,大试管大试管,

14、 ,铁架台铁架台, ,单孔橡皮塞导管单孔橡皮塞导管, ,小试管小试管 2.木炭和氧化铜分别是什么颜色和状态木炭和氧化铜分别是什么颜色和状态? ? 黑色固体黑色固体 3.为什么要给酒精灯加金属网罩为什么要给酒精灯加金属网罩? ? 使火焰集中，从而提高温度使火焰集中，从而提高温度。 4.为什么要将导管通入澄清石灰水为什么要将导管通入澄清石灰水? ? 检验产物有二氧化碳生成检验产物有二氧化碳生成 5.安装过程中应该注意那些问题安装过程中应该注意那些问题? ? 管口略微向下倾斜管口略微向下倾斜, ,伸入试管的导管短、铁夹的位置等伸入试管的导管短、铁夹的位置等 6.实验结束时实验结束时, ,应该注意什么

15、问题应该注意什么问题? ? 先将导管移出石灰水先将导管移出石灰水, ,后灭酒精灯后灭酒精灯, ,防止液体倒吸防止液体倒吸如果你来完成碳还原氧化铜的实验，你如何解决以下问题：如果你来完成碳还原氧化铜的实验，你如何解决以下问题：实验中的注意事项实验中的注意事项1、首先要检查装置的气密性；、首先要检查装置的气密性；2、试管口略向下倾；、试管口略向下倾；3、酒精灯火焰外加网罩或用酒精喷灯；、酒精灯火焰外加网罩或用酒精喷灯；4、实验结束时、实验结束时先先撤导管，撤导管，再再熄灭酒精灯；熄灭酒精灯；5、冷却后冷却后再倒出固体。再倒出固体。使火焰集中提高温度使火焰集中提高温度防止防止2Cu + O2= 2C

16、uO 氧化铜氧化铜失去氧失去氧变成单质铜，被变成单质铜，被还原还原，发生，发生还原反应。还原反应。 木炭木炭得到氧得到氧变成二氧化碳，被变成二氧化碳，被氧化氧化，发生，发生氧化反应。氧化反应。222COCuCuOC高温三、氧化还原反应三、氧化还原反应例：例：2、还原反应、还原反应:含氧化合物里的氧被夺去的反应。（含氧化合物里的氧被夺去的反应。（失氧失氧）1、氧化反应、氧化反应:物质与氧发生的反应。（物质与氧发生的反应。（得氧得氧）失氧失氧被还原被还原氧化剂氧化剂:得氧得氧被氧化被氧化还原剂还原剂: 具有还原性具有还原性具有氧化性具有氧化性反应物反应物1、氧化反应、氧化反应:物质与氧发生的反应物

17、质与氧发生的反应。（。（得氧得氧）2、还原反应、还原反应：含氧化合物里的：含氧化合物里的氧被夺去氧被夺去的反应的反应（失氧失氧）。失氧，失氧，被被还原还原，发生，发生还原反应还原反应得氧，得氧，被被氧化氧化，发生，发生氧化反应氧化反应C + 2CuO=2Cu + CO2高温高温用途用途2 2：冶炼金属冶炼金属（利用还原性）（利用还原性） 氧化剂氧化剂氧化性氧化性失氧，失氧，被还原被还原 还原剂还原剂还原性还原性得氧，得氧，被氧化被氧化 三、氧化还原反应三、氧化还原反应碳与某些氧化物反应（碳与某些氧化物反应（还原性还原性）碳还可以还原其他金属氧化物碳还可以还原其他金属氧化物222COZnZnOC

18、高温2323423COFeOFeC高温 COCCO22高温 具有还原具有还原性的物质还性的物质还有氢气和一有氢气和一氧化碳氧化碳若碳过量，若碳过量，可能生成可能生成CO 在燃烧很旺的炉子里添上在燃烧很旺的炉子里添上大量的新煤后，温度会降低，大量的新煤后，温度会降低，并且还容易有煤气产生并且还容易有煤气产生氢气的还原性氢气的还原性2CuO + H2 2Cu + H2OFe2O3 + 3H2 2Fe + 3H2O高温高温一氧化碳的还原性一氧化碳的还原性 CuO + CO Cu + CO2Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2高温高温H H2 2和和C C还原还原CuOCuO实验现象比较实验现

19、象比较 现现 象象 结结 论论 H H2 2还还还还原原原原 C Cu uO O C C 还还还还原原原原 C Cu uO O 1、黑色粉末变成黑色粉末变成紫红色紫红色;2、试管口部有小、试管口部有小珠产生。珠产生。1、黑色粉末变成黑色粉末变成光亮的紫红色光亮的紫红色;2、产生使澄清石灰水变白色浑浊的气体。 H2+CuO= Cu+H2OC+2CuO=2Cu+CO2高温高温 可燃性可燃性2CuO + C 2Cu + CO2还原性：还原性：2C + O2 2CO （O2不充足不充足）C + O2 CO2 （O2充足充足）点燃点燃点燃点燃2Fe2O3 + 3C 4Fe + 3CO2 高高 温温一：常

20、温下的化学性质不活泼性。一：常温下的化学性质不活泼性。二：点燃或加热条件下的：二：点燃或加热条件下的：碳的化学性质碳的化学性质练习题：连线练习题：连线木炭木炭 制造油墨、墨汁制造油墨、墨汁 还原性还原性活性炭活性炭 冶炼金属冶炼金属 吸附性吸附性焦炭焦炭 用作防毒面具用作防毒面具 导电性导电性炭黑炭黑 制黑火药制黑火药 硬度大硬度大金刚石金刚石 用作电池的电极芯用作电池的电极芯 可燃性可燃性 石墨石墨 地质勘探钻头地质勘探钻头 常温下化学性质稳定常温下化学性质稳定 2.2.据报导据报导, ,我国已实施了煤的地下气化，方我国已实施了煤的地下气化，方法之一是将空气鼓人煤层法之一是将空气鼓人煤层,

21、,在一定条件下在一定条件下, ,得得到大量含一氧化碳的煤气到大量含一氧化碳的煤气, ,反应的化学方程式反应的化学方程式是（是（ ）1.木制的电线杆在埋入地下前，将其表面烧焦木制的电线杆在埋入地下前，将其表面烧焦的目的是什么？的目的是什么？把电线杆烧焦后木头变成木炭把电线杆烧焦后木头变成木炭,由于碳由于碳的稳定性的稳定性,可以保存较长时间可以保存较长时间课堂练习课堂练习COOC222点燃4.碳燃烧可以生成两种氧化物，碳燃烧可以生成两种氧化物， 和和 ，其，其中碳元素的化合价分别为中碳元素的化合价分别为 和和 。5.5.下面关于用木炭还原氧化铜的实验现象的说法中，下面关于用木炭还原氧化铜的实验现象

22、的说法中，符合实验事实的是（符合实验事实的是（ ）A A、黑色粉末无变化，澄清石灰水变浑浊、黑色粉末无变化，澄清石灰水变浑浊B B、黑色粉逐渐变红色，石灰水无变化、黑色粉逐渐变红色，石灰水无变化C C、黑色粉逐渐变红色，澄清石灰水变浑浊、黑色粉逐渐变红色，澄清石灰水变浑浊D D、黑色粉末和澄清石灰水都变红色、黑色粉末和澄清石灰水都变红色3常温下，碳的化学性质常温下，碳的化学性质 ，随着，随着温度的升高，碳的活动性温度的升高，碳的活动性 。稳定稳定增强增强CO2CO+4+2课堂练习课堂练习C6 6试管中装有黑色粉末，加热后变成红色固体，同试管中装有黑色粉末，加热后变成红色固体，同时有一种无色气体

23、生成，该气体能使澄清的石灰水时有一种无色气体生成，该气体能使澄清的石灰水变浑浊。根据上述现象判断该黑色粉末可能是变浑浊。根据上述现象判断该黑色粉末可能是（ ）（A A）木炭粉（）木炭粉（B B）氧化铜粉末（）氧化铜粉末（C C）二氧化锰（）二氧化锰（D D）碳粉和氧化铜碳粉和氧化铜7 7、在在3H3H2 2+Fe+Fe2 2O O3 3=2Fe+3H=2Fe+3H2 2O O反应中，下列说法正确的反应中，下列说法正确的是是 （ ）A A、H H2 2被氧化，是氧化剂被氧化，是氧化剂 B B、水被氧化，是还原剂、水被氧化，是还原剂C C、FeFe2 2O O3 3失去氧被还原失去氧被还原 D D

24、、 FeFe2 2O O3 3失去氧具有还原性失去氧具有还原性课堂练习课堂练习DC 8、某同学将过量的木炭粉与少量氧化铜粉、某同学将过量的木炭粉与少量氧化铜粉末混合，装入试管，加热一段时间后，试管末混合，装入试管，加热一段时间后，试管里有铜和未反应的木炭。为了得到纯净的铜，里有铜和未反应的木炭。为了得到纯净的铜，该同学把此混合物置于空气中加热以便使木该同学把此混合物置于空气中加热以便使木炭与氧气反应而除去。你认为该同学能达到炭与氧气反应而除去。你认为该同学能达到目的吗目的吗 （答（答“能能”或或“不能不能”），理），理由是由是课堂练习课堂练习不能不能2Cu + O2 2CuO 9.某化学兴趣小

25、组成员小强、小明和小梅三位同学在学习了某化学兴趣小组成员小强、小明和小梅三位同学在学习了木炭还原氧化铜的实验后，提出如下问题：木炭还原氧化铜的实验后，提出如下问题：“木炭与木炭与PbO反应生成铅的同时产生的气体全部为反应生成铅的同时产生的气体全部为CO2吗？吗？”请你和他们请你和他们一起对产物中气体的成分进行研究，并回答有关问题：一起对产物中气体的成分进行研究，并回答有关问题：（已知（已知CO可使新鲜鸡血由深红色变成鲜红色。）可使新鲜鸡血由深红色变成鲜红色。） 猜想：小强认为产生气体全部为猜想：小强认为产生气体全部为CO2； 小明认为气体全部为小明认为气体全部为CO； 小梅认为产生气体既有小梅

26、认为产生气体既有CO2又有又有CO 设计实验：根据各自的猜想，他们共同设计了如图的实验设计实验：根据各自的猜想，他们共同设计了如图的实验冶炼金属冶炼金属根据上述实验以及学习的木根据上述实验以及学习的木炭与氧化铜、氧化铁的反应，炭与氧化铜、氧化铁的反应，请你归纳单质碳的一项重要请你归纳单质碳的一项重要用途：用途：课堂练习课堂练习1 1. .金刚石、石墨、金刚石、石墨、C C6060、C C7070都是碳元素组成的单都是碳元素组成的单质，关于它们的说法正确的是：质，关于它们的说法正确的是：A . 碳原子的排列方式不同碳原子的排列方式不同 B . 化学性质相似化学性质相似C . 物理性质相似物理性质

27、相似 D . 是同一种物质是同一种物质E . 完全燃烧都生成二氧化碳完全燃烧都生成二氧化碳 F . 都是黑色固体都是黑色固体A A、B B 、E E（填序号）（填序号）2、如下图所示，瓶中盛有红棕色二氧化氮气体如下图所示，瓶中盛有红棕色二氧化氮气体的集气瓶里放几小块活性炭，最终观察到红棕的集气瓶里放几小块活性炭，最终观察到红棕色色 (填填“变深变深”或或“消失消失”或或“不变不变”)，漏，漏斗中液面斗中液面 (填填“上升上升”或或“下降下降”或或“不不变变”)。其原因为：活性炭具有。其原因为：活性炭具有 性性，使，使瓶中的压强瓶中的压强 外界大气压。（填大于或小外界大气压。（填大于或小于或等于

28、）于或等于）3.（2012.重庆）重庆） 竹炭制品深受消费者欢迎竹炭制品深受消费者欢迎竹炭是竹子经过炭化处理后形成的多孔性竹炭是竹子经过炭化处理后形成的多孔性材料，竹炭不具有的性质是材料，竹炭不具有的性质是 ( ) A. 黑色固体黑色固体 B. 易溶于水易溶于水 C. 有吸附性有吸附性 D. 能够燃烧能够燃烧4.（2012怀化市）下列说法不正确的怀化市）下列说法不正确的 是（是（ ） A利用木炭的还原性由利用木炭的还原性由CuO冶炼铜冶炼铜 B天然金刚石是最硬的非金属单质，可天然金刚石是最硬的非金属单质，可 制成钻石制成钻石 C利用活性炭的稳定性来吸附冰箱中的利用活性炭的稳定性来吸附冰箱中的 异味异味 D利用石墨的导电性制造石墨电极利用石墨的导电性制造石墨电极5.（2012宜宾市）下列关于碳单质的说法宜宾市）下列关于碳单质的说法中正确的是中正确的是 ( ) AC60的相对分子质量为的相