金剛石、石墨和C601231課件

碳和碳的氧化物—課題1金剛石、石墨和C60由同種元素組成的純凈物叫做什么?-----單質(zhì)同種元素可以組成不同的單質(zhì)嗎?------可以!例如:氧元素組成氧氣和臭氧，磷元素組成紅磷和白磷。碳元素也可以組成不同的單質(zhì)!金剛石、石墨和C60都是由碳元素組成的單質(zhì)。研究表明:1、金剛石——高貴華麗的碳單質(zhì)09南京）1下列物質(zhì)中，硬度最大的是A．金剛石B．石墨C．焦炭D．活性炭（09泉州）2.下列物質(zhì)均含有碳元素，其中屬于單質(zhì)的是A.C60B.COC.C2H2D.CH3OH

是一種深灰色的有金屬光澤而不透明的細(xì)鱗片狀固體。石墨很軟，有滑膩感。在紙上畫過能留下深灰色的痕跡。此外，石墨還具有優(yōu)良的導(dǎo)電性能。2、石墨鉛筆中的HB：H代表Hard，堅硬的；B代表Black，黑的。6B最軟，顏色最深；6H最硬，HB軟硬適中。鉛筆里面其實不含鉛，是石墨和黏土混合而成的混合物6、碳的單質(zhì)中，質(zhì)地較軟，常用做電極的是()A．金剛石

B．活性炭C．炭黑D．石墨、普通鉛筆芯的主要成分是（） A、石墨 B、炭黑 C、木炭 D、鉛12.(2010·甘孜7)填涂答題卡使用2B鉛筆，2B鉛筆芯的主要成分是（

）A.石墨

B.金剛石

C.二氧化錳

D.鉛

生活小運(yùn)用【思考】

如果有一把長期不用而生銹的鐵鎖，怎樣可以輕易打開？可以把鉛筆芯的粉末放到鎖孔里，因為鉛筆芯的成分中有石墨，石墨具有潤滑性，可以做潤滑劑。【討論】都是由碳元素組成的單質(zhì)，物理性質(zhì)為什么會有如此大的差異？金剛石結(jié)構(gòu)圖石墨結(jié)構(gòu)圖碳單質(zhì)的物理性質(zhì)不同，是因為碳原子的排列不同碳60結(jié)構(gòu)圖

09蘭州）3金剛石、石墨、木炭和C60都是由碳元素組成的單質(zhì)，下列關(guān)于碳的單質(zhì)的敘述正確的是 A.都是黑色固體 B．在氧氣中充分燃燒時都生成二氧化碳 C.碳原子的排列方式相同 D．一定條件下，石墨轉(zhuǎn)化成金剛石是物理變化1、碳的下列單質(zhì)中常用作電極材料的是（） A、金剛石 B、石墨 C、活性炭 D、焦炭2、下列關(guān)于碳的幾種單質(zhì)的組成和用途的說法中，錯誤的是（） A、璀璨奪目的天然鉆石是由碳元素組成的 B、長期未用而難以開啟的鐵鎖，可在鎖孔中加入少量鉛筆芯粉末作潤滑劑 C、鉛筆芯主要是用鉛和少量碳粉制成的 D、活性炭可用作防毒面具的濾毒劑結(jié)構(gòu)性質(zhì)用途決定決定反映反映判斷同種物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)：1、組成元素相同2、原子結(jié)構(gòu)相同5．在日常生活和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，下列物質(zhì)用途是由化學(xué)性質(zhì)決定的是： A．用活性炭除去冰箱內(nèi)的異味B．用天然氣作燃料 C．用金屬銅制作電線D．用金剛石刻劃玻璃8.（2010?荊州8）下列物質(zhì)的用途與其性質(zhì)的對應(yīng)不正確的是A.金剛石常用來刻劃玻璃——金剛石堅硬無比B.焦炭常用來冶煉金屬——焦炭具有還原性C.石墨常用作電極材料——石墨具有導(dǎo)電性D.鈦合金用作航天器材料——鈦的化學(xué)性質(zhì)比較活潑

木炭主要是由石墨的微小晶體和少量雜質(zhì)構(gòu)成的，具有疏松多孔的結(jié)構(gòu)，因此它具有吸附能力。

利用木炭的這個性質(zhì)來吸附一些食品和工業(yè)產(chǎn)品里的色素，也可以用它來吸附有異味的物質(zhì)。可以收集到碳黑

在自來水廠凈化水的過程中,用到一種有吸附作用的物質(zhì),請問這種物質(zhì)是什么?活性炭活性炭防毒面具濾毒罐輔助材料活性炭的吸附作用比木炭還要強(qiáng)，防毒面具里的濾毒罐就是利用活性炭來吸附毒氣的。9、10（2010?張家界8）中華炭雕（主要成分是木炭）是一種集觀賞與空氣凈化于一體的工藝品，關(guān)于它的說法錯誤的是（）A、炭雕擺設(shè)要遠(yuǎn)離火種B、炭雕藝術(shù)品可以長久保存C、炭雕是輕質(zhì)透明的固體D、炭雕能吸附室內(nèi)有害氣體

電子顯微鏡下看到的木炭結(jié)構(gòu)

如果將1

cm3的木炭的表面積平鋪開來，約有一個標(biāo)準(zhǔn)足球場那樣大。討論：你認(rèn)為吸附的過程是物理變化，還是化學(xué)變化呢？你的根據(jù)是什么？木炭的用途高性能木炭填充的枕頭木炭做成的小盆飾活性炭的用途食品脫色冰箱去味劑1、有紅棕色二氧化氮?dú)怏w的空氣通過裝有活性炭的玻璃管后氣體顏色消失，主要因為（）A．二氧化氮?dú)怏w跟活性炭發(fā)生了化合反應(yīng)B．二氧化氮?dú)怏w被活性炭吸附了，未發(fā)生化學(xué)變化C．二氧化氮被活性炭分解了D．二氧化氮被活性炭還原成了無色物質(zhì)練習(xí)題：B4/3/202332研修班3.神奇的碳單質(zhì)分子——C60

一、碳的單質(zhì)請說出圖文中給出的信息。⒈C60是一種分子。⒉每個C60的分子是由60個碳原子構(gòu)成。⒊C60分子的結(jié)構(gòu)形似足球，性質(zhì)很穩(wěn)定。

（2010?武漢市3）碳家族中，C60的分子結(jié)構(gòu)形似足球（如下圖所示）。關(guān)于C60的說法中，錯誤的是（）。A．它是一種單質(zhì)B．每個C60分子由60個碳原子構(gòu)成C．它與金剛石是同一種物質(zhì)D．它完全燃燒后的產(chǎn)物是CO2C60的平面圖C60的立體圖廣泛的應(yīng)用前景：

氣體貯存，有感覺功能的傳感器，增強(qiáng)金屬的強(qiáng)度，新型的催化劑，光學(xué)應(yīng)用,殺傷癌細(xì)胞。C70更新的碳單質(zhì)：C2409、納米管被譽(yù)為21世紀(jì)最有前途的新型材料。納米管是一種由碳原子構(gòu)成的直徑為幾個納米（1納米=10-9米）的空心管。下列說法錯誤的是() A、納米管是一種新型有機(jī)化合物B、納米管在常溫下化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定C、納米管如完全燃燒，則生成物為二氧化碳 D、納米管管道多，表面積大，吸附能力強(qiáng)C540

17.已知納米材料是指微粒直徑在1~100nm的材料。美國IBM公司科學(xué)家制造出了第一批納米碳管晶體管，發(fā)明了利用電子的波性為傳遞信息的“導(dǎo)線”。下列有關(guān)納米碳管的說法正確的是 A.納米碳管是一種新型的高分子化合物 B.納米碳管的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定 C.納米碳管導(dǎo)電屬于化學(xué)變化 D.納米碳管、金剛石、石墨、C60的結(jié)構(gòu)相同2、近年來，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，除金剛石、石墨外，還有一些新的以單質(zhì)形式存在的碳。其中，發(fā)現(xiàn)較早并在研究中取得重要進(jìn)展的是C60分子。下列有關(guān)C60的說法錯誤的是()A．它的一個分子中含有60個碳原子B．它是一種新型的化合物C．它的相對分子質(zhì)量為720D．它是一種單質(zhì)3、1985年，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了一種新的物質(zhì)，其化學(xué)式為C60，下列關(guān)于C60的說法正確的是（）A.C60是由60個碳分子所構(gòu)成B.C60的相對分子質(zhì)量為720gC.C60是一種新型化合物D.C60是一種單質(zhì)碳D4/3/202341研修班

練習(xí)鉆

石電爐電極不透明細(xì)鱗片狀固體優(yōu)良的導(dǎo)電性能正八面體形狀固體深灰色、有金屬光澤很軟、有滑膩感天然存在最硬的物質(zhì)無色透明1、請將下列相關(guān)的內(nèi)容畫連線：結(jié)構(gòu)性質(zhì)用途決定反映決定反映2、繼發(fā)現(xiàn)C60后C70也已經(jīng)制得,下列有關(guān)C70的說法正確的是()A.它是一種化合物B.它是一種單質(zhì)，并且它是有C70分子構(gòu)成的。C.它是一種混合物D.它的相對分子質(zhì)量是840B、D

一、碳的單質(zhì)小結(jié)⒈不同的元素可以組成不同的物質(zhì)；同一種元素也可以組成不同的物質(zhì)。如：金剛石、石墨和C60分子等都是由碳元素組成的單質(zhì)。3.木炭、活性炭具有吸附性。原因是它們都有疏松多孔的結(jié)構(gòu)。

2.金剛石、石墨物理性質(zhì)不同的原因是碳原子排列順序不同。⒋物質(zhì)的一切外在表現(xiàn)都是由其內(nèi)在因素決定的。物質(zhì)的結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)；性質(zhì)決定用途。用碳筆畫的古字畫北宋黃庭堅用墨（用炭黑等制成）寫的字兩幅明清時代祖先的古畫(見上圖)。古畫高2米，寬1米，用天然碳素粉墨畫成，線條勾勒清晰。距今約有300多年的歷史，是當(dāng)今同類古畫保存比較好的兩幅.

我國古代一些書法家、畫家用墨（用炭黑等制成）書寫或繪制的字畫能夠保存很長時間而不變色，這是為什么呢？

這是因為在常溫下，碳的化學(xué)性質(zhì)不活潑，碳受日光照射或與空氣、水分接觸，都不容易起變化的緣故。生活小運(yùn)用【思考】例如把木制的電線桿在埋入地下前，將其表面燒焦，其目的是什么？目的就是為了讓電線桿不易腐爛，可以保存久一些?？墒翘伎梢栽谘鯕庵腥紵?，怎么可以說它化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定呢？

請思考：是什么決定碳在常溫下性質(zhì)不活潑,而在高溫下性質(zhì)活潑呢？元素的化學(xué)性質(zhì)和元素原子結(jié)構(gòu)中哪部分關(guān)系最為密切？最外層電子數(shù)！碳原子的最外層電子數(shù)為4，既不容易得到電子，也不容易失去電子，所以常溫下碳的化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)：碳的化學(xué)性質(zhì)：1、常溫下的穩(wěn)定性；古字畫、焦木桿2、高溫下的活潑性。4、重要文件資料需長期保存，書寫時最好使用（） A、鉛筆 B、藍(lán)墨水筆 C、碳素墨水筆 D、圓珠筆練習(xí)：1、我國古代遺留下來的珍貴字畫，雖年深日久仍不變色，因為寫字繪畫時使用的是（）A藍(lán)墨水B紅墨水C藍(lán)黑墨水D墨汁D2023/4/352研修班試一試“鉆石恒久遠(yuǎn)，一顆永流傳”（鉆石的主要成分是C）這句廣告詞說明碳在常溫下化學(xué)性質(zhì)＿＿＿＿＿。不活潑4/3/202353研修班1、我國古代遺留下來的珍貴字畫，雖年深日久仍不變色，因為寫字繪畫時使用的是（） A．藍(lán)墨水B．紅墨水C．藍(lán)黑墨水D．墨汁單質(zhì)碳的化學(xué)性質(zhì)一、常溫下的穩(wěn)定性：用途：二、高溫下的活動性:1、可燃性：C+O2=CO2點(diǎn)燃(放出熱量)4/3/202355研修班單質(zhì)C的可燃性1、與充足的O2的反應(yīng)：2、與不充足的O2的反應(yīng)：2C+O2=2CO點(diǎn)燃C+O2=CO2點(diǎn)燃(放出熱量)(放出熱量)4/3/202356研修班點(diǎn)燃點(diǎn)燃2、碳具有可燃性

高溫下，碳單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)較活潑1、碳與氧氣的反應(yīng)充分燃燒：C+O2

=CO2點(diǎn)燃點(diǎn)燃不充分燃燒：2C+O2=

2CO可燃性（02充足）（02不足）放出熱量多放出熱量少2023/4/358研修班討論:

怎樣證明純凈的金剛石和石墨都是由碳元素組成的？答：高溫下將純凈的金剛石和石墨燃燒，得到的唯一產(chǎn)物都是CO2。證明純凈的金剛石和石墨都是由碳元素組成的。4/3/202359研修班碳和某些氧化物的反應(yīng)：C+2CuO2Cu+CO2高溫黑色粉末逐漸變成光亮的紅色澄清石灰水變成白色渾濁

現(xiàn)象與結(jié)論：----有銅生成----有二氧化碳生成金屬網(wǎng)罩集中火焰提高溫度請看視頻H2和C還原CuO實驗比較實驗裝置圖4/3/202361研修班H2和C還原CuO實驗比較實驗裝置圖4/3/202362研修班H2和C還原CuO實驗現(xiàn)象比較1、黑色粉末變成紫紅色;2、試管口部有小珠產(chǎn)生。1、黑色粉末變成光亮的紫紅色;2、產(chǎn)生使澄清石灰水變白色渾濁的氣體?！鱄2+CuO=Cu+H2OC+2CuO=2Cu+CO2↑高溫4/3/202363研修班31、在反應(yīng)CO+CuO△Cu+CO2的反應(yīng)中，CO表現(xiàn)出的化學(xué)性質(zhì)為（）A、可燃性B、還原性C、毒性D、氧化性4/3/202364研修班 13.試管里有一黑色粉末狀固體，加熱后有紅色固體生成，同時還生成一種無色無味且能使澄清石灰水變渾濁的氣體。此固體物質(zhì)可能是A.氧化銅和木炭粉的混合物 B.氧化鐵和木炭粉的混合物C.木炭粉 D.氧化銅和二氧化錳的混合物4/3/202365研修班3、下列關(guān)于碳和氫氣的敘述中，不正確的是（） A、在常溫下性質(zhì)穩(wěn)定B、在高溫下都能與某些金屬氧化物反應(yīng)C、兩者都是非金屬單質(zhì)D、兩者的化學(xué)性質(zhì)完全相同4/3/202366研修班觀察這個方程式，看看有什么特點(diǎn)？C+2CuO2Cu+CO2高溫象這種，含氧化合物里的氧被奪去的反應(yīng)，就叫做：還原反應(yīng)。例如：氧化銅失去氧變成銅單質(zhì)，我們就說它被還原了。我會分析CuO：我的氧不見了，我終于被還原了！C：我能奪取別人的氧，能把別人還原，我的還原性很厲害吧2、碳與某些氧化物反應(yīng)現(xiàn)象：黑色氧化銅變成亮紅色，產(chǎn)生無色氣體使澄清石灰水變渾濁。

2CuO+C=2Cu+CO2高溫失氧，被還原得氧，被氧化還原性氧化劑還原劑2023/4/368研修班是碳使氧化銅變成單質(zhì)銅的，我們則說碳具有還原性。C+2CuO2Cu+CO2高溫利用碳的還原性可以做什么用途呢？冶煉金屬——把金屬氧化物中的金屬還原出來。例如：2Fe2O3+3C

4Fe+3CO2

2WO3+

3C2W

＋3CO2高溫高溫新鮮動物血清C與CO2的反應(yīng)4/3/202370研修班C與CO2的反應(yīng)4/3/202371研修班8.有關(guān)2CuO+C2Cu+CO2↑的反應(yīng)，說法正確的是A．CuO具有氧化性B．C發(fā)生了還原反應(yīng)C．反應(yīng)前后氧元素的化合價沒有改變D．反應(yīng)前后固體質(zhì)量不變4/3/202372研修班C與CO2的反應(yīng)的方程式C＋CO2＝2CO(吸收熱量)高溫4/3/202373研修班

①可燃性：2CuO+C2Cu+CO2↑②還原性：點(diǎn)燃點(diǎn)燃2Fe2O3+3C4Fe+3CO2

高溫高