碳单质的多样性

第六单元碳和碳的氧化物课题1碳单质的多样性人教版九上学习目标几种常见的碳单质金刚石、石墨等的物理性质与用途碳单质的化学性质与用途木炭与氧化铜反应的实验课时导入同学们可能都看过电影

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“海洋之星”钻石是由什么组成的吗？海洋之星感悟新知1.金刚石、石墨和C60知识点1碳单质的物理性质和用途知1－讲名称金刚石石墨C60物理性质无色透明的固体，天然存在的最硬的物质，不导电灰黑色、有金属光泽的固体，很软，有滑腻感，具有优良的导电性室温下为紫红色固体，有微弱荧光，有超导性同种元素组成的不同单质，物理性质不同感悟新知知1－讲名称金刚石石墨C60结构感悟新知知1－讲名称金刚石石墨C60用途金刚石可用于制装饰品，作钻探机的钻头，制玻璃刀；金刚石薄膜可用作光学窗口和透镜的涂层，用于集成电路基板散热制铅笔芯，电极(电刷)，润滑剂可广泛用于超导、催化、材料、医学及生物等领域感悟新知2.日常生活中用到的木炭、焦炭、活性炭和炭黑等，其主要成分是碳单质，它们的结构与石墨类似。其性质和用途如下：知1－讲感悟新知知1－讲木炭具有疏松多孔的结构，具有吸附性(物理性质)，常用于食品和工业产品中除去色素、异味等活性炭吸附性(物理性质)更强，可用于防毒面具中除去毒气，制糖业中脱色制白糖焦炭具有还原性，用于冶金炭黑用于制造墨汁、油漆、颜料，作橡胶工业的填充剂等感悟新知特别提醒：1.一种元素可以组成多种不同的单质。如碳元素形成的单质有金刚石、石墨、C60

等，氧元素可以组成氧气、臭氧等。同种元素组成的不同单质之间的转化属于化学变化。2.金刚石、石墨都是由碳元素形成的单质，但物理性质差异很大，因为碳原子的排列方式不同。可见物质的结构决定物质的性质，物质的性质决定物质的用途。知1－讲感悟新知[中考·大庆]下列有关物质性质与用途的说法，错误的是(

)A.石墨有滑腻感，可用来作电极B.石墨很软，可用来制铅笔芯C.活性炭有吸附性，可用来吸附异味D.金刚石的硬度大，可用来切割玻璃A例1考向考查碳单质的物理性质与用途间的关系知1－练感悟新知解题秘方：根据物质的性质分析对应的用途。解：石墨具有优良的导电性，可用来作电极；石墨有滑腻感，常用来制润滑剂；石墨很软，可用来制铅笔芯；人们常利用活性炭的吸附性来吸附异味；玻璃刀镶有金刚石，用来切割玻璃，就是利用金刚石的硬度大。知1－练感悟新知知识点碳单质的化学性质与用途2一、碳单质的化学性质1.常温下具有稳定性。常温下，碳的化学性质不活泼，即使受日光照射或与空气、水接触都不易起变化。知2－讲感悟新知2.可燃性：能与氧气反应。(1)C+O2(充足)CO2

(2)2C+O2(不充足)

2CO点燃======点燃======知2－讲感悟新知3.还原性：知2－讲碳的还原性概述碳在高温下可以和某些氧化物反应，夺取这些氧化物里的氧，表现出还原性应用冶金工业:焦炭可以把铁从它的氧化物中还原出来：2Fe2O3+3C====4Fe+3CO2↑使CO2转化成CO:C+CO2=====2CO高温高温感悟新知4.实验：木炭与氧化铜反应知2－讲实验装置感悟新知知2－讲实验现象开始加热时，导管口有气泡冒出。一段时间后，黑色粉末逐渐变为红色，澄清石灰水变浑浊实验分析开始加热时，试管中的空气因受热膨胀而逸出；温度达到高温后，木炭与氧化铜开始反应，生成红色固体铜单质，以及能使澄清石灰水变浑浊的气体二氧化碳感悟新知知2－讲实验结论木炭和氧化铜在高温条件下反应生成铜和二氧化碳；木炭具有还原性化学方程式C+2CuO=====2Cu+CO2↑高温碳单质在高温条件下可以与某些氧化物反应，夺取氧化物中的氧，表现出还原性，具有还原性的物质还有CO、H2等感悟新知二、碳单质的用途1.用碳素墨水书写档案资料等；2.作燃料；3.冶炼金属。知2－讲特别提醒：1.金刚石、石墨、C60等碳单质，物理性质不同，但化学性质相似。2.由于碳原子最外层电子数为4，很难得失电子，所以碳单质在常温下化学性质稳定，很难与其他物质发生化学反应。古代的字画(用墨书写、绘制)能保存至今而不变色，就是因为墨汁中的炭黑常温下化学性质稳定。感悟新知知2－讲3.木炭与氧气反应的现象与氧气的浓度有关，如红热的木炭在氧气中比在空气中燃烧剧烈，在充足的氧气中反应生成二氧化碳，氧气不充足时反应生成一氧化碳。感悟新知知2－讲感悟新知[中考·连云港]宋代许道宁用墨（主要成分为单质碳）所画的《关山密雪图》保存至今而不变色，这是因为在常温下单质碳（）A.化学性质不活泼B.硬度高C.导电性能好D.吸附能力强A例2考向考查碳单质的化学性质的应用类型1：对碳单质的稳定性的判断知2－练感悟新知解题秘方：抓住“保存至今而不变色”这一关键信息，分析其性质。解：常温下单质碳化学性质不活泼，不易发生反应，所以用墨所画的画能保存至今，A正确；炭黑可用于制墨汁，硬度较小，B错误；用墨画的画能保存至今与导电性无关，C错误；用墨画的画能保存至今与吸附能力无关，D错误。知2－练感悟新知下列有关碳的化学性质的描述中正确的是(

)A.碳具有可燃性，燃烧时一定生成二氧化碳B.碳充分燃烧时放热，不充分燃烧时吸收热量C.木炭可以燃烧，金刚石不能燃烧D.C60在氧气中充分燃烧的化学方程式为：C60+60O2

60CO2D例3类型2：对碳单质的可燃性的认识点燃=====知2－练感悟新知解题秘方：碳单质都具有可燃性，燃烧的产物与氧气的量有关。解：金刚石、石墨、C60

等碳单质具有相似的化学性质。如木炭具有可燃性，石墨、金刚石在一定条件下也能燃烧。碳单质燃烧的产物与氧气的量有关，氧气充足时会生成二氧化碳，氧气不充足时生成一氧化碳，不过都会放出热量。知2－练感悟新知教你一招：1.物质燃烧时，氧气的浓度不同，反应的现象不同，浓度越高，燃烧越剧烈，如硫在氧气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰，在空气中燃烧发出微弱的淡蓝色火焰。2.氧气的量不同，燃烧的产物可能不同，如木炭在充足的氧气中燃烧生成二氧化碳，氧气不充足时生成一氧化碳。知2－练感悟新知如图1是木炭与氧化铜反应的实验装置图，下列说法正确的是(

)A.实验结束后立即倒出固体粉末B.木炭发生了还原反应C.导管口一有气泡冒出就说明反应已经开始D.观察到试管中黑色固体变为红色D例4类型3：木炭与氧化铜反应的实验知2－练感悟新知解：反应结束后立即倒出固体粉末，生成的铜又会被氧化，A错误；该反应中，木炭夺取氧化铜中的氧元素，发生氧化反应，氧化铜发生还原反应，B错误；导管口刚开始冒出的气泡主要是空气，C错误。知2－练感悟新知含氧化合物里的氧被夺去的反应属于还原反应。知识点3氧化反应和还原反应知3－讲感悟新知氧化反应和还原反应在一个反应中是同时进行的，氧化还原反应中一定有元素化合价的改变。知3－讲感悟新知特别提醒：1.还原剂与氧化剂的判断2.氧化反应和还原反应在一个反应中是同时进行的，都不属于基本反应类型。知3－讲发生反应反应物性质得氧氧化反应还原剂还原性失氧还原反应氧化剂氧化性感悟新知硅(Si)是现代电子工业的基础。工业上用碳在高温下还原二氧化硅的方法可制得硅，同时还有一氧化碳生成。下列说法中正确的是(

)A.上述反应的化学方程式为:SiO2+2CSi+2CO↑B.碳发生了还原反应C.碳表现了氧化性D.二氧化硅是还原剂A例5考向辨别氧化剂与还原剂高温====知3－练感悟新知解题秘方：理解氧化反应与还原反应，氧化性与还原性。如还原剂得氧发生氧化反应，氧化剂失氧发生还原反应。知3－练感悟新知解：根据题意可写出该反应的化学方程式：SiO2+2C2CO↑+Si，可看出SiO2Si，发生还原反应，是氧化剂，具有氧化性；CCO，发生氧化反应，是还原剂，具有还原性。失氧

得氧高温====知3－练感悟新知知识链接：物质与氧发生的反应是氧化反应，其中的“氧”是指氧元素，可以是氧气中