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第六单元碳和碳的氧化物课题1金刚石、石墨和C60

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和白磷两种不同的单质。所以同种元素组成的物质不一定是单质。想一想同种元素可以组成不同的单质吗【温故知新】？什么叫单质？碳元素组成的单质金刚石石墨c60

一、碳的单质

金刚石碳的单质1.金刚石——高贵华丽的碳单质

无色透明、正八面体形状的固体，折光率2.42，具有强色散性。

经仔细琢磨后，成为装饰品——钻石。

划玻璃、切割大理石、加工坚硬的金属，装在钻探机的钻头钻凿坚硬的岩层。

自然界中存在的最硬物质。金刚石的结构铅笔含铅吗？猜猜看：它为什么叫“铅”笔？快乐思考铅笔芯中的石墨有哪些物理性质？积极探究

石墨返回性质用途：呈灰黑色，质软划在纸张上有痕迹

滑腻感耐高温

导电性

耐高温，高熔点，导电性好铅笔高温润滑剂

电池中的石墨电极石墨坩埚性质很大程度上决定用途家庭小实验如何打开生锈的铁锁铅笔中的HB：H代表Hard，坚硬的；B代表Black，黑的。6B含石墨最多、最软，颜色最深；6H含石墨较少、最硬，HB居中。写字、制图等考试填涂、素描等铅笔其实不含铅，除了石墨外还含有少量的黏土。小拓展动动脑：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呢因为：在金刚石和石墨中，碳原子的排列方式不同。金刚石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成连续的，坚固的骨架的结构，所以坚硬。

石墨的碳原子呈平面层状结构,层与层之间作用力小，所以质软。有滑感。动动脑：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呢因为碳原子的排列方式不同，所以金刚石和石墨的物理性质有很大差异讨论结合金刚石、石墨的性质和用途，讨论物质的结构、性质和用途之间有什么关系。性质决定体现用途结构决定小资料除金刚石与石墨外，生活中常接触到的木炭、活性炭、焦炭、炭黑也是含碳的物质。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，从而没有固定的形状，故称为无定形炭。木炭具有疏松多孔的结构。焦炭、活性炭、炭黑的结构与木炭类似。木炭、活性炭用途很广，你想知道它们有什么性质吗？

二、无定型炭生活中常见含石墨的物质木炭焦炭炭黑活性炭实验探究木炭能吸附红墨水吗？现象：红色逐渐褪去加热后的木炭1、木炭与活性炭：

吸附性吸附物理红色褪去，溶液变成无色活动与探究1、木炭与活性炭：

显微镜下的木炭的结构为什么木炭活性炭会具有吸附性呢？疏松多孔的结构疏松多孔的结构木炭、活性炭具有疏松多孔的结构，表面积很大，具有较强的吸附性，能将红墨水吸附在木炭多孔性结构中。活性炭防毒面具滤毒罐活性炭的吸附作用比木炭还要强，防毒面具里的滤毒罐就是利用活性炭来吸附毒气的辅助材料活性炭冰箱去味剂食品脱色活性炭防毒面具返回木材隔绝空气加强热木炭在水蒸气中加强热加工制得煤隔绝空气加强热含碳物质不完全燃烧形成的灰黑色多孔固体黑色粉末或颗粒状固体浅灰色多孔固体非常细的黑色粉末吸附能力具有比木炭强的吸附能力燃烧放热耐磨性冶炼生铁生产水煤气燃料冶炼金属脱色剂去异味剂防毒面具净水剂脱色剂去异味剂黑色颜料橡胶制品的添加剂几种无定形炭的比较木炭活性炭焦炭炭黑

用途净水剂、脱色剂、去味剂冶炼金属、生产水煤气（H2+CO）油墨、颜料、橡胶轮胎中的填充剂做燃料、吸附剂、制造黑火药比较碳与炭的区别：“碳”：“炭”：是元素的名称，是核电荷数为6的一类原子的总称。比如：碳元素、碳单质、含碳化合物、一氧化碳。（这儿不能用“炭”）表示主要成分是碳元素

的物质—木炭、活性炭、焦炭、炭黑等。一般在未指明具体单质时，习惯上用碳，如“炽热的碳”“当碳燃烧时”。每一个C60分子都是由60个碳原子构成。C60的分子和足球相似结构物理性质※红色固体，形似足球状。※质脆，不导电主要用途材料科学、超导体

c60C60C60，它是美国休斯顿大学的克罗脱（Kroto,H.W.)和史沫莱(Smalley,r.e.)等人在1985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C60分子。C60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：①有感觉功能的传感器②增强金属的强度③新型的催化剂④光学应用⑤对癌细胞具有杀伤效应等医疗功能。资料C70、C80

、C90

C240、C540--------C60C70C80C240C90C540更新的碳单质：纳米碳管返回石墨转化为金刚石属于什么变化？虽然组成元素没有改变，但碳原子的排列方式发生了改变，生成了新物质，所以发生了化学变化。想一想碳单质金刚石

无定形炭木炭活性炭焦炭炭黑C60石墨总结请欣赏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色，这是为什么？古画

三、碳的化学性质1、碳在常温下化学性质不活泼（稳定）。在高温下，碳的化学活动性增强。2、碳与氧气的反应[回忆]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，生成一种能使澄清石灰水变浑浊的气体。木炭充分燃烧：C+O2====CO2点燃木炭不充分燃烧：2C+O2====2CO点燃用途1：作燃料（利用可燃性）实验现象：

黑色粉末逐渐变成的红色固体，澄清石灰水变浑浊。3、碳与氧化铜的反应网罩的作用：

集中火焰,提高温度。化学方程式：C+2CuO====2Cu+CO2高温1.装置包括有那些仪器?酒精灯,大试管,铁架台,单孔橡皮塞导管,小试管2.木炭和氧化铜分别是什么颜色和状态?黑色固体3.为什么要给酒精灯加金属网罩?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?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?管口略微向下倾斜,伸入试管的导管短、铁夹的位置等6.实验结束时,应该注意什么问题?先将导管移出石灰水,后灭酒精灯,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：实验中的注意事项1、首先要检查装置的气密性；2、试管口略向下倾；3、酒精灯火焰外加网罩或用酒精喷灯；4、实验结束时先撤导管，再熄灭酒精灯；5、冷却后再倒出固体。使火焰集中提高温度防止2Cu+O2=2CuO△氧化铜失去氧变成单质铜，被还原，发生还原反应。木炭得到氧变成二氧化碳，被氧化，发生氧化反应。三、氧化还原反应例：2、还原反应:含氧化合物里的氧被夺去的反应。（失氧）1、氧化反应:物质与氧发生的反应。（得氧）失氧被还原氧化剂:得氧被氧化还原剂:具有还原性具有氧化性反应物1、氧化反应:物质与氧发生的反应。（得氧）2、还原反应：含氧化合物里的氧被夺去的反应（失氧）。失氧，被还原，发生还原反应得氧，被氧化，发生氧化反应C+2CuO====2Cu+CO2高温用途2：冶炼金属（利用还原性）

氧化剂氧化性失氧，被还原

还原剂还原性得氧，被氧化

三、氧化还原反应碳与某些氧化物反应（还原性）碳还可以还原其他金属氧化物

具有还原性的物质还有氢气和一氧化碳若碳过量，可能生成CO你知道吗？在燃烧很旺的炉子里添上大量的新煤后，温度会降低，并且还容易有煤气产生氢气的还原性2CuO+H22Cu+H2O△Fe2O3+3H22Fe+3H2O高温一氧化碳的还原性CuO+COCu+CO2Fe2O3+3CO2Fe+3CO2高温△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1、黑色粉末变成紫红色;2、试管口部有小珠产生。1、黑色粉末变成光亮的紫红色;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

①可燃性2CuO+C

2Cu+CO2↑②还原性：2C+O22CO（O2不充足）C+O2CO2（O2充足）点燃点燃2Fe2O3+3C

4Fe+3CO2

高温一：常温下的化学性质不活泼性。二：点燃或加热条件下的：碳的化学性质练习题：连线木炭制造油墨、墨汁还原性活性炭冶炼金属吸附性焦炭用作防毒面具导电性炭黑制黑火药硬度大金刚石用作电池的电极芯可燃性石墨地质勘探钻头常温下化学性质稳定

2.据报导,我国已实施了煤的地下气化，方法之一是将空气鼓人煤层,在一定条件下,得到大量含一氧化碳的煤气,反应的化学方程式是（）1.木制的电线杆在埋入地下前，将其表面烧焦的目的是什么？把电线杆烧焦后木头变成木炭,由于碳的稳定性,可以保存较长时间课堂练习4.碳燃烧可以生成两种氧化物，

和

，其中碳元素的化合价分别为

和

。5.下面关于用木炭还原氧化铜的实验现象的说法中，符合实验事实的是（）A、黑色粉末无变化，澄清石灰水变浑浊B、黑色粉逐渐变红色，石灰水无变化C、黑色粉逐渐变红色，澄清石灰水变浑浊D、黑色粉末和澄清石灰水都变红色3．常温下，碳的化学性质

，随着温度的升高，碳的活动性

。稳定增强CO2CO+4+2课堂练习C6．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（）（A）木炭粉（B）氧化铜粉末（C）二氧化锰（D）碳粉和氧化铜7、在3H2+Fe2O3===2Fe+3H2O反应中，下列说法正确的是（）A、H2被氧化，是氧化剂B、水被氧化，是还原剂C、Fe2O3失去氧被还原D、Fe2O3失去氧具有还原性课堂练习DC8、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炭与氧气反应而除去。你认为该同学能达到目的吗＿

＿（答“能”或“不能”），理由是

课堂练习不能△2Cu+O22CuO9.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：“木炭与PbO反应生成铅的同时产生的气体全部为CO2吗？”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：（已知CO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CO2；小明认为气体全部为CO；小梅认为产生气体既有CO2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冶炼金属根据上述实验以及学习的木炭与氧化铜、氧化铁的反应，请你归纳单质碳的一项重要用途：课堂练习再见谢谢大家！1.金刚石、石墨、C60、C70

都是碳元素组成的单质，关于它们的说法正确的是：

A.碳原子的排列方式不同B.化学性质相似C.物理性质相似D.是同一种物质E.完全燃烧都生成二氧化碳F.都是黑色固体A、B、E（填序号）2、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，最终观察到红棕色

(填“变深”或“消失”或“不变”)，漏斗中液面

(填“上升”或“下降”或“不变”)。其原因为：活性炭具有

性，使瓶中的压强

外界大气压。（填大于或小于或等于）消失上升吸附小于3.（2012.重庆）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材料，竹炭不具有的性质是(

)

A.黑色固体

B.易溶于水

C.有吸附性

D.能够燃烧B4.（2012．怀化市）下列说法不正确的

是（

）

A．利用木炭的还原性由CuO冶炼铜

B．天然金刚石是最硬的非金属单质，可

制成钻石

C．利用活性炭的稳定性来吸附冰箱中的

异味

D．利用石墨的导电性制造石墨电极C5.（2012．宜宾市）下列关于碳单质的说法中正确的是(

)

A．C60的相对分子质量为720

B．金刚石、石墨和C60都由碳元素组成，结构相同

C．木炭具有还原性，常温下可以将氧化铜中的铜还原出来

D．石墨很软，不能用于制石墨电极A6、选择下列物质的编号填空:通常用来作油墨原料的是()做干电池