課題1++金剛石+石墨+C60

以上分別盛有不同物質(zhì)的容器中 所盛物質(zhì)屬于單質(zhì)的是 填字母 同一種元素可以組成不同的物質(zhì)嗎 AC 考考你 一種元素形成幾種單質(zhì)的現(xiàn)象在自然界很常見 如 氧元素的單質(zhì)有氧氣 臭氧 磷元素的單質(zhì)有紅磷 白磷等 那么碳元素的單質(zhì)有那些呢 第六單元碳和碳的氧化物 金剛石 石墨 碳60 課題1 金剛石 石墨和C60 學習目標 1 知道一種元素可以組成多種單質(zhì)2 通過對金剛石 石墨 C60的了解 初步認識性質(zhì)與用途之間的關(guān)系3 了解木炭與活性炭的吸附性4 掌握碳的化學性質(zhì) 碳的單質(zhì)主要包括金剛石 石墨和C60分子 它們都是由碳元素組成的單質(zhì) 一 碳的單質(zhì) 1 金剛石 C 純凈的金剛石是一種無色透明的 正八面體形狀的固體 硬度大 熔點高 不導電 天然采集的金剛石經(jīng)過仔細的琢磨就會成為璀璨奪目的裝飾品 鉆石 加工前 加工后 南非之星 StarofSouthAfrica 金剛石 世界最大的鉆石庫利南 含有雜質(zhì)的金剛石帶有顏色 鉆石裝飾品 天然金剛石 1 金剛石 玻璃刀上的金剛石可以裁玻璃 金剛石很硬 可以用來切割玻璃 也可以作鉆探機的鉆頭 天然礦物中最硬的物質(zhì) 切割大理石或加工堅硬的金屬等 玻璃刀 鉆頭 2 石墨 C 石墨是一種深灰色 有金屬光澤 不透明 細鱗片狀固體 石墨很軟 有滑膩感 是電的良導體 熔點高 石墨很軟 石墨可做鉛筆芯 天然礦物中最軟的礦物之一 鉛筆小知識 鉛筆上的 B 是英文 Black 的第一個字母 在鉛筆中表示 軟 H 是英文 Hard 的第一個字母 在鉛筆中表示 硬 鉛筆為什么有軟和硬的差別呢 這是因為石墨太軟 光用石墨做筆芯 既易斷也易磨損 因此 生產(chǎn)上常在石墨粉末中摻進一些粘土粉末以增加硬度 粘土摻得越多 鉛筆就越硬 粘土摻得越少 鉛筆就越軟 想一想 6B 6H 與 HB 三種類型的鉛筆 哪種鉛筆最硬 哪種鉛筆最軟 石墨有良好的導電性 石墨可做 干電池的電極 在電車頂上的兩根導電桿跟電線接觸處分別裝上一塊石墨制成的滑塊 以保證行駛時供電 為什么要選用石墨來制滑塊 石墨具有潤滑性 導電性 熔點高 用石墨和粘土粉末混合制鉛筆芯 用石墨做電極 石墨耐高溫 可以制成坩堝來熔煉金屬 金剛石和石墨的物理性質(zhì)的比較 無色透明 正八面體形狀的固體 深灰色 不透明 有金屬光澤 細鱗片狀固體 天然礦物中最硬的 最軟的礦物質(zhì)之一 不導電 良好 鉆石 鉆探機的鉆頭 切割玻璃 鉛筆芯 電極 潤滑劑等 既然金剛石 石墨等都是由碳元素組成的單質(zhì) 那它們的物理性質(zhì)為什么差異那么大呢 疑問 金剛石 碳原子間是立體網(wǎng)狀的八面體結(jié)構(gòu) 硬度大 幾乎不導電 導熱性能差 石墨 碳原子間是平面層狀結(jié)構(gòu) 層與層之間很容易滑動 硬度較小 金剛石和石墨都是由C元素組成的 為什么性質(zhì)會相差這么遠呢 物質(zhì)的結(jié)構(gòu) 物質(zhì)的性質(zhì) 物質(zhì)的用途 決定 決定 反映 反映 正八面體 平面網(wǎng)狀結(jié)構(gòu) 因為碳原子排列方式不同 所以金剛石和石墨的物理性質(zhì)有很大差異 記 3 無定形碳 無定形碳包括 木炭 活性炭 焦炭 炭黑 它們主要是由石墨的微小晶體和少量雜質(zhì)構(gòu)成的 木炭 活性炭具有疏松多孔的結(jié)構(gòu) 因而具有吸附能力 但活性炭的吸附能力比木炭強 木炭是一種灰黑色的多孔性固體 燃燒時 產(chǎn)生很少的煙 火焰很小 木炭 焦炭 活性炭 炭黑 石墨與少量的雜質(zhì)混在一起構(gòu)成的四種物質(zhì) 1 木炭與活性炭 具有疏松多孔結(jié)構(gòu) 有較強的吸附能力 既能吸附氣體氣味 又能吸附顔色 故可用作吸附劑 2 炭黑 黑色粉末 可用于作墨汁 3 焦炭 可用于冶煉金屬 木炭能吸附紅墨水嗎 現(xiàn)象 紅色逐漸褪去 分析 木炭具有疏松多孔的結(jié)構(gòu) 表面積很大 具有較強的吸附性 能將紅墨水吸附在木炭多孔性的結(jié)構(gòu)中 思考 吸附作用是物理變化還是化學變化 電子顯微鏡下看到的木炭結(jié)構(gòu) 活性炭 防毒面具 濾毒罐 活性炭的吸附作用比木炭還要強 防毒面具里的濾毒罐就是利用活性炭來吸附毒氣的 輔助材料 活性炭有很強的吸附性 防毒面具里的濾毒罐 冰箱中的除異味劑 制糖工業(yè)的脫色劑 活性炭冰箱去味劑 食品脫色 活性炭防毒面具 吸附有害氣體炭雕 比較碳與炭的區(qū)別 碳 炭 是元素的名稱 是核電荷數(shù)為6的一類原子的總稱 比如 碳元素 碳單質(zhì) 含碳化合物 一氧化碳 這兒不能用 炭 表示由碳元素組成的某種單質(zhì) 木炭 活性炭 焦炭 炭黑等 一般在未指明具體單質(zhì)時 習慣上用碳 如 熾熱的碳 當碳燃燒時 小資料 隨著科技的發(fā)展 新形態(tài)的碳單質(zhì)逐漸被人們發(fā)現(xiàn) 其中取得重要進展的是C60分子 另外還有納米碳管 C60 4 C60 神奇的碳單質(zhì)分子 C60的分子結(jié)構(gòu) 請說出圖文中給出的信息 C60是分子 每個C60的分子是由60個碳原子構(gòu)成 C60分子的結(jié)構(gòu)形似足球 C60分子由60個碳原子構(gòu)成 分子形似足球 又名足球烯 這種足球結(jié)構(gòu)的分子很穩(wěn)定 它應(yīng)用于材料科學 超導體等方面的研究正在進行中 C60除了在超導方面的應(yīng)用外 在以下幾個方面也具有廣泛的應(yīng)用前景 有感覺功能的傳感器 增強金屬的強度 新型的催化劑 光學應(yīng)用 對癌細胞具有殺傷效應(yīng)等醫(yī)療功能 C540 C240 C70 納米碳管 小結(jié) 1 金剛石很硬 可用來切割玻璃 2 石墨很軟 可用來做鉛筆芯 石墨有良好的導電性 可用來做電極 3 木炭 活性炭有強吸附性 可做吸附劑 4 C60有特殊的性質(zhì) 可用于材料科學 超導體等方面 6 金剛石 石墨 C60都是由碳元素組成的單質(zhì) 但它們的物理性質(zhì)各不相同 是因為碳原子排列方式不同 討論 金剛石和石墨的物理性質(zhì)為什么有很大差異 金剛石和石墨的化學性質(zhì)是否也有差異呢 保持金剛石和石墨的化學性質(zhì)粒子是什么 由于碳原子的排列不同 是碳原子保持金剛石和石墨的化學性質(zhì) 清明上河圖 北宋畫家張擇端繪制 距今近千年 清明上河圖距今已有近千年歷史 布都已破損 但筆跡 墨中含碳 仍然不變 這說明了什么問題 常溫下 碳的化學性質(zhì)不活潑 討論 是什么決定了碳在常溫下化學性質(zhì)不活潑的呢 思考 元素的化學性質(zhì)與什么有關(guān)呢 思考 碳原子最外層有4個電子 它要成為穩(wěn)定的結(jié)構(gòu) 得4個電子或失去4個電子都不容易 所以化學性質(zhì)不活潑 鉆石恒久遠一顆永流傳 二 碳 單質(zhì) 的化學性質(zhì) 1 碳常溫下的穩(wěn)定性 在溫度升高的情況下 碳能跟很多物質(zhì)發(fā)生化學反應(yīng) 碳的化學性質(zhì) 還記得這個反應(yīng)的現(xiàn)象嗎 在空氣中燃燒 發(fā)紅色火焰 生成的氣體能使澄清石灰水變渾濁 煤的主要成分是碳 在爐中燃燒時常會出現(xiàn)藍色火焰 這說明了什么 空氣不足 碳燃燒充分時 生成CO2 當碳燃燒不充分時 生成CO 條件不同產(chǎn)物不同 碳的可燃性 2 碳跟氧氣的反應(yīng) 可燃性 現(xiàn)象 黑色粉末中出現(xiàn)光亮的紅色 澄清石灰水變渾濁 化學方程式 3碳與氧化物的反應(yīng) 還原性 1 試管為什么要略向下傾斜 2 火焰上罩網(wǎng)罩的作用是什么 3 實驗結(jié)束時 為什么要先從石灰水中取出導氣管再熄滅酒精燈 1 試管為什么要略向下傾斜 防止冷凝的水流到熱的試管底部使試管炸裂 2 火焰上罩網(wǎng)罩的作用是什么 集中火焰 提高溫度 3 實驗結(jié)束時 為什么要先從石灰水中取出導氣管再熄滅酒精燈 防止石灰水倒吸入熱的試管使試管炸裂 CCO2 CuOCu 碳的化學性質(zhì) 對碳的還原性的分析 碳具有還原性 是還原劑 在反應(yīng)中被氧化 發(fā)生氧化反應(yīng) 氧化銅具有氧化性 是氧化劑 在反應(yīng)中被還原 發(fā)生還原反應(yīng) 含氧化合物中的氧被奪去的反應(yīng) 叫還原反應(yīng) 1 木炭使氧化銅還原成銅 其具有還原性 2 氧化銅使碳氧化成二氧化碳 其具有氧化性 碳的化學性質(zhì) 煉鐵用的焦炭 碳的還原性可用于冶金工業(yè) 練一練 指出下列具有還原性的物質(zhì) 小結(jié) 相同元素組成的不同單質(zhì) 其物理性質(zhì)有很大差異 而化學性質(zhì)相同 物質(zhì)化學性質(zhì)的活潑與穩(wěn)定是相對的 有條件的 在不同條件下發(fā)生反應(yīng) 產(chǎn)物可能不同 碳單質(zhì)在常溫時的化學性質(zhì)穩(wěn)定 在高溫時化學性質(zhì)活潑 碳充分燃燒 碳不充分燃燒 碳具有還原性 碳單質(zhì)的化學性質(zhì) 1 金剛石 石墨 C60 C70都是碳元素組成的單質(zhì) 關(guān)于它們的說法正確的是 A 碳原子的排列方式不同B 化學性質(zhì)相似C 物理性質(zhì)相似D 是同一種物質(zhì)E 完全燃燒都生成二氧化碳F 都是黑色固體 A B E 填序號 課堂練習 2 如下圖所示 瓶中盛有紅棕色二氧化氮氣體的集氣瓶里放幾小塊活性炭 最終觀察到紅棕色 填 變深 或 消失 或 不變 漏斗中液面 填 上升 或 下降 或 不變 其原因為 活性炭具有性 使瓶中的壓強外界大氣壓 填大于或小于或等于 消失 上升 吸附 小于 如圖所示 集氣瓶中裝有幾塊烘烤過的木炭 并充滿了 紅棕色的NO2氣體 U形管里盛有紅色墨水 一段時間 后 觀察到的現(xiàn)象是 1 2 3 紅棕色消失 V形管內(nèi)紅墨水左邊上升 右邊下降 4 2012 重慶 竹炭制品深受消費者歡迎竹炭是竹子經(jīng)過炭化處理后形成的多孔性材料 竹炭不具有的性質(zhì)是 A 黑色固體B 易溶于水C 有吸附性D 能夠燃燒 B 5 下列各組物質(zhì)中 前一種是單質(zhì) 后一種是混合物的是 A 石墨 鉛筆芯B 水蒸氣 大理石C 鹽酸 焦炭D 金剛石 氧化鐵 A 6 下列說法正確的是 A 金剛石與石墨的各種性質(zhì)都不相同B 鉛筆芯是由金屬鉛制成的 所以能導電C 金剛石是由碳元素組成的 所以能導電D 金剛石是天然物質(zhì)中最硬的物質(zhì) D 7 2012 懷化市 下列說法不正確的是 A 利用木炭的還原性由CuO冶煉銅B 天然金剛石是最硬的非金屬單質(zhì) 可制成鉆石C 利用活性炭的穩(wěn)定性來吸附冰箱中的異味D 利用石墨的導電性制造石墨電極 C 8 2012 宜賓市 下列關(guān)于碳單質(zhì)的說法中正確的是 A C60的相對分子質(zhì)量為720B 金剛石 石墨和C60都由碳元素組成 結(jié)構(gòu)相同C 木炭具有還原性 常溫下可以將氧化銅中的銅還原出來D 石墨很軟 不能用于制石墨電極 A 9 選擇下列物質(zhì)的編號填空 通常用來作油墨原料的是 做干電池電極的是 作鉆探機鉆頭的是 做家庭凈水劑的是 用來作黑火藥的是 A 金剛石B 石墨C 活性炭D 炭黑E 木炭 D B A E C 10 2013 日照 科學家成功地利用精密儀器從石墨中分離出單層的石墨片 這是目前世界上人工制得的最薄的材料 如圖所示 下列有關(guān)石墨片說法錯誤的是 A 石墨片是一種單質(zhì)B 石墨片與C60是同種物質(zhì) 具有導電性C 在一定條件下 石墨片可還原氧化銅D 石墨片在氧氣中完全燃燒的產(chǎn)物是CO2 B 11 2013 蘭州 2013年3月 浙江大學實驗室里誕生了世界上最輕的材料 碳海綿 碳海綿 具備高彈性和疏松多孔的結(jié)構(gòu) 主要成分是石墨烯和碳納米管 兩者都是碳單質(zhì) 下列關(guān)于 碳海綿 的說法中不正確的是 A 常溫下化學性質(zhì)活潑B 具有吸附性C 在一定條件下可還原氧化銅D 在氧氣中完全燃燒的產(chǎn)物是CO2 A 12 碳海綿 具備高彈性和疏松多孔的結(jié)構(gòu) 主要成分是石墨烯和碳納米管 碳海綿 是已知最輕的固體材料 彈性好 它對石油有很強的吸附能力 不吸水 將吸入的石油擠出后仍可恢復原狀 下列關(guān)于碳海綿的說法正確的是 A 具有吸附性B 可重復使用C 可處理海上石油泄漏 ABC 6g碳和18g氧氣在密閉容器內(nèi)充分反應(yīng)后 容器內(nèi)的物質(zhì)是 A CO2B CO