初中九年級化學(xué)課件金剛石、石墨和C60 省賽一等獎

第六單元碳和碳的氧化物

課題1金剛石、石墨和C60想一想

同一種元素可以組成不同的物質(zhì)嗎？思考

碳元素能組成不同的單質(zhì)嗎？o2o3

碳的單質(zhì)主要包括金剛石、石墨和C60，它們都是由碳元素組成的單質(zhì)。一、碳單質(zhì)的物理性質(zhì)：金剛石石墨碳60金剛石世界上最大的一顆鉆石是1905年在南非發(fā)現(xiàn)的，重3106克拉，像拳頭大小，取名為“庫里南”（Gullinan）。這顆鉆石共磨出9顆大鉆96顆小鉆。最大一粒重530.2克拉，呈梨形，共有74個小面，稱為庫利南1號，取名為“非洲之星”，現(xiàn)被鑲在英國國王的權(quán)杖上，它是現(xiàn)今世界上最大的琢型鉆石。金剛石碳的單質(zhì)金剛石物理性質(zhì)：用途：無色、透明、正八面體形狀的固體；琢磨之后有光澤；天然存在的最硬的物質(zhì)；不導(dǎo)電，熔點(diǎn)3550℃。結(jié)構(gòu)：裝飾品——鉆石；劃玻璃；作鉆探機(jī)的鉆頭；金剛石作軸承等。碳的單質(zhì)石墨物理性質(zhì)：用途：深灰色細(xì)鱗片狀固體；不透明，有金屬光澤；滑膩、導(dǎo)電、質(zhì)地軟；耐高溫，熔點(diǎn)3652-3697℃。結(jié)構(gòu)：制作鉛筆；石墨電極；石墨電刷；石墨坩堝。石墨的用途

鉛筆芯是石墨和粘土粉末混合而成的。

石墨耐高溫，可以制成坩堝來熔煉金屬。探究小實(shí)驗(yàn)石墨具有優(yōu)良的導(dǎo)電性能換成鉛筆芯嗎？用石墨作電極體現(xiàn)了石墨具有導(dǎo)電性、潤滑性家庭小實(shí)驗(yàn)為什么生銹的鐵鎖加入鉛筆芯粉末就容易打開？石墨的潤滑作用鉛筆含鉛嗎？快樂思考鉛筆為什么能導(dǎo)電？鉛筆中的HB：H代表Hard，堅(jiān)硬的；B代表Black，黑的。6B含石墨最多、最軟，顏色最深；6H含石墨較少、最硬，HB居中。寫字、制圖等考試填涂、素描等鉛筆其實(shí)不含鉛，除了石墨外還含有少量的黏土。碳的單質(zhì)石墨小資料：現(xiàn)代戰(zhàn)爭中，經(jīng)常使用一種石墨炸彈，這種炸彈爆炸后釋放出大量的纖維狀石墨，它們覆蓋在發(fā)電設(shè)備上，造成了大面積的停電，同時也讓敵方的很多軍事目標(biāo)暴露出來。碳的單質(zhì)木炭、活性炭小資料：除金剛石與石墨外，生活中常接觸到的木炭、活性炭、焦炭、炭黑也是碳的單質(zhì)。它們都是由石墨的微小晶體和少量雜質(zhì)構(gòu)成的。因含有少量的雜質(zhì)，從而沒有固定的形狀，故稱為無定形碳。

炭黑活性炭焦炭幾種無定形碳的比較顏色、狀態(tài)

制法用途木炭灰黑色的多孔性固體木材隔絕空氣加強(qiáng)熱作燃料、冶煉金屬、制活性炭、有吸附作用活性炭灰黑色多孔顆粒狀固體木炭在高溫下用水蒸氣處理凈化多種氣體和液體、做防毒面具焦炭淺灰色多孔性固體煙煤隔絕空氣加強(qiáng)熱冶煉金屬炭黑極細(xì)的黑色粉末含碳物質(zhì)不完全燃燒制油墨、油漆、鞋油、顏料等，橡膠制品的填料19顯微鏡下木炭結(jié)構(gòu)木炭

木炭、活性炭具有疏松多孔的結(jié)構(gòu)，因此具有吸附性，能吸附色素和異味；

且活性炭的吸附性比木炭強(qiáng)20食品脫色活性炭冰箱去味劑活性炭防毒面具碳的單質(zhì)1.為什么金剛石和石墨的物理性質(zhì)有這么大差異呢？討論因?yàn)樘荚拥呐帕蟹绞讲煌?。金剛石：碳原子間是立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),硬度大。石墨：碳原子間是平面層狀的結(jié)構(gòu)，層與層之間很容易滑動。性質(zhì)用途金剛石石墨無色透明、正八面體、折射率高、色散天然最硬的物質(zhì)質(zhì)軟、滑膩導(dǎo)電裝飾-鉆石切割玻璃、鉆頭做鉛筆芯、潤滑劑石墨電極碳的單質(zhì)討論2.結(jié)合金剛石、石墨的性質(zhì)和用途，討論物質(zhì)的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和用途之間有什么關(guān)系。性質(zhì)決定體現(xiàn)用途結(jié)構(gòu)決定體現(xiàn)金剛石的用途很廣泛，但天然存在的量很少，而且多數(shù)顆粒很小，無法滿足人們的需求。因此人們提出了金剛石的人工制造問題。由于金剛石和石墨都是碳的單質(zhì)，所以人們把注意力集中到把石墨轉(zhuǎn)變成金剛石的實(shí)驗(yàn)上來。經(jīng)過無數(shù)次的試驗(yàn)，終于在高溫、高壓、催化劑的條件下，以石墨為原料制得了人造金剛石。目前世界上每年生產(chǎn)約20噸的人造金剛石。我國第一顆人造金剛石于1962年研制成功?，F(xiàn)今江蘇省的南京、蘇州等地也都有生產(chǎn)人造金剛石的工廠。讓你知道碳的單質(zhì)C60物理性質(zhì)：用途：結(jié)構(gòu)：應(yīng)用于超導(dǎo)、催化、材料、醫(yī)學(xué)及生物等領(lǐng)域。每個C60分子是由60個碳原子構(gòu)成的，形似足球，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。C70C80碳納米管單層石墨片e28金剛石(C)石墨(C)c60結(jié)構(gòu)物理性質(zhì)用途硬度導(dǎo)電性導(dǎo)熱性正八面體層狀結(jié)構(gòu)足球結(jié)構(gòu)構(gòu)成的碳分子外觀無色透明深灰色、有金屬光澤、不透明細(xì)鱗片固體質(zhì)軟良好不傳熱優(yōu)良作裝飾品鉆石裁玻璃作鉆頭鉛筆芯電極潤滑劑材料科學(xué)超導(dǎo)體極硬不導(dǎo)電

1、將以下左例和右例有關(guān)項(xiàng)目用線連接起來。石墨冰箱去味劑、防毒面具炭黑導(dǎo)電金剛石新型催化劑C60制油墨活性炭切割堅(jiān)硬金屬2.金剛石、石墨、C60都是由______組成的單質(zhì)。但是，它們的性質(zhì)卻存在巨大的差異（例如金剛石是天然存在的最硬的物質(zhì)，而石墨卻很軟），這是因?yàn)樗鼈僟___________不同。碳原子排列方式碳元素3.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)，并且它是由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二、碳（單質(zhì)）的化學(xué)性質(zhì)北宋畫家張擇端繪制，距今近千年一顆永流傳鉆石恒久遠(yuǎn)廣告語說明碳單質(zhì)有什么化學(xué)性質(zhì)？

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?yàn)樵诔叵拢嫉幕瘜W(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。小運(yùn)用

在埋木電線桿前,要把埋入地下的一段用火將表面微微燒焦，你知道是什么原因嗎？

這是因?yàn)槟静臒购笞兂赡咎浚叵绿嫉幕瘜W(xué)性質(zhì)不活潑，能防止木材腐爛。

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。為什么碳在常溫下性質(zhì)不活潑？在溫度升高的情況下，碳能跟很多物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。常溫下，碳的化學(xué)性質(zhì)不活潑木炭在氧氣中充分燃燒，現(xiàn)象：發(fā)出白光，放出熱量，生成一種能使澄清石灰水變渾濁的氣體方程式：C+O2===CO2點(diǎn)燃木炭在氧氣中不充分燃燒時，生成一氧化碳方程式：2C+O2===2CO點(diǎn)燃反應(yīng)物的量不同,生成物也不同1.碳跟氧氣的反應(yīng)（可燃性）①C和CuO都是什么顏色？②加熱時試管中粉末顏色有什么變化？③生成氣體通入澄清的石灰水中觀察到什么現(xiàn)象？④反應(yīng)后生成什么物質(zhì)？

2.碳跟某些氧化物的反應(yīng)（還原性）①氣密性檢驗(yàn)②裝藥③如圖連接固定裝置④點(diǎn)燃酒精燈加熱（觀察現(xiàn)象）⑤實(shí)驗(yàn)結(jié)束:先將導(dǎo)管移出小試管，再停止加熱。操作步驟：現(xiàn)象：

黑色粉末逐漸變成光亮的紅色，澄清石灰水變渾濁方程式：C+2CuO===2Cu+CO2高溫碳跟氧化銅的反應(yīng)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？因?yàn)槟咎颗c氧化銅反應(yīng)的溫度要求較高，用網(wǎng)罩使火焰集中，提高溫度。3.實(shí)驗(yàn)結(jié)束時，為什么要先從石灰水中取出導(dǎo)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。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！C+2CuO===2Cu+CO2高溫氧化性還原性—還原性4Fe+2Fe2O3+3C高溫3CO2↑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2Cu+2CuO

+C高溫CO2↑Cu+H2+CuOH2O△指出下列具有還原性的物質(zhì)：CO2+C2CO高溫2Fe2O3+3C===4Fe+3CO2高溫單質(zhì)碳的還原性可用于冶金工業(yè)，例如：利用焦炭可以把鐵礦石中的鐵還原出來。碳的化學(xué)性質(zhì)高溫可燃性2CuO+C2Cu+CO2還原性2C+O22CO（O2不充足）

C+O2CO2（O2充足）點(diǎn)燃點(diǎn)燃2Fe2O3+3C4Fe+3CO2

CO2+C2CO高溫高溫高溫常溫化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定我會總結(jié)課堂練兵1.碳原子的核電荷數(shù)是

，核外電子總數(shù)是

，最外層電子數(shù)是

。2.常溫下碳的化學(xué)性質(zhì)

，隨著溫度的升高，碳的活動性

。3.碳燃燒可以生成兩種氧化物分別是

，其中碳元素的化合價分別是

和

。664比較穩(wěn)定增強(qiáng)CO2CO+4+24.下列性質(zhì)中，不屬于碳的化學(xué)性質(zhì)的是（）

A.穩(wěn)定性B.吸附性

C.可燃性D.還原性B5.下列各組物質(zhì)中，具有可燃性的一組物質(zhì)是（）A.H2和O2B.H2和CO2C.