6.1金剛石石墨和C60課件-九年級化學(xué)人教版上冊(3【01】)

課題1

金剛石、石墨和C60第六單元碳和碳的氧化物PART01PART02了解金剛石、石墨等碳單質(zhì)物理性質(zhì)和用途。知道碳單質(zhì)物理性質(zhì)差異的原因知道碳單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)，并會(huì)相關(guān)的書寫化學(xué)方程式。初步認(rèn)識還原反應(yīng)學(xué)習(xí)目標(biāo)碳在地殼中的含量為0.026%，在自然界中分布很廣。碳是地球上化合物種類最多的元素。純凈的、單質(zhì)狀態(tài)的碳有金剛石、石墨和C60。而作為混合物的碳單質(zhì)無定形碳，有木炭、焦炭、活性炭、炭黑等。一、碳的單質(zhì)1.金剛石性質(zhì)用途金剛石

純凈的金剛石是無色透明正八面體形狀的固體經(jīng)過仔細(xì)琢磨后，可以成為璀璨奪目的裝飾品—鉆石天然界存在最硬的物質(zhì)切割玻璃大理石、加工堅(jiān)硬的金屬，裝在鉆探機(jī)鉆頭上鉆鑿堅(jiān)硬巖層等2.石墨性質(zhì)用途石墨

深灰色，有金屬光澤，不透明的細(xì)磷片狀固體，質(zhì)軟（最軟礦物之一）鉛筆芯有良好的導(dǎo)電性電極具有潤滑性潤滑劑多識一點(diǎn)：

鉛筆上的“B”是英文“Black”的第一個(gè)字母，在鉛筆中表示“軟”；“H”是英文“Hard”的第一個(gè)字母，在鉛筆中表示“硬”。鉛筆為什么有軟和硬和差別呢？這是因?yàn)槭?，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(jìn)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。

問題思考1：為什么金剛石和石墨的物理性質(zhì)有這么大差異呢？金剛石的結(jié)構(gòu)石墨的結(jié)構(gòu)金剛石和石墨都是碳元素組成的不同單質(zhì)，它們的物理性質(zhì)不同的原因是碳原子的排列不同。金剛石的碳原子在空間構(gòu)成連續(xù)的，堅(jiān)固的骨架的結(jié)構(gòu)，所以堅(jiān)硬。石墨的碳原子呈平面層狀結(jié)構(gòu),層與層之間作用力小，所以質(zhì)軟。有滑感。3.無定形炭種類木炭無定形碳性質(zhì)用途木炭是木質(zhì)原料經(jīng)過不完全燃燒一種灰黑色的多孔性固體，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。燃燒時(shí)產(chǎn)生的煙很少，火焰很小1.具有疏松多孔結(jié)構(gòu)，有較強(qiáng)的吸附能力,既能吸附氣體氣味,又能吸附顔色,可用作吸附劑2.能燃燒，可以作燃料實(shí)驗(yàn)探究：

在城有半瓶水的小錐形瓶里，加入一滴紅墨水，使水略顯紅色。投入幾塊烘烤過的木炭，輕輕振蕩錐形瓶，觀察現(xiàn)象。現(xiàn)象分析錐形瓶內(nèi)溶液紅色慢慢消失,直至溶液無色木炭具有吸附性,將溶液中的紅墨水完全吸附,將溶液凈化為無色種類性質(zhì)用途無定形炭

焦炭炭黑活性炭用于冶煉金屬焦炭是煤的焦化產(chǎn)品，是一種固體燃料和重要的化工原料，是煙煤在隔絕空氣的條件下，加強(qiáng)熱制成的一種碳炭黑，是一種輕、松而極細(xì)的黑色粉末，是含碳物質(zhì)在空氣不足的條件下經(jīng)不完全燃燒或受熱分解而得的產(chǎn)物制黑色顏料、加到橡膠里能增強(qiáng)耐磨性活性炭是一種經(jīng)特殊處理的炭，是將有機(jī)原料（果殼、煤、木材等）經(jīng)高溫炭化和活化制得，活化過程造成了活性炭表面具有無數(shù)細(xì)小孔隙，表面積巨大，有特別強(qiáng)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；環(huán)保活性炭包焦炭冶煉金屬東晉王羲之的書法60

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(jìn)展的是C60分子。

1個(gè)C60分子由60個(gè)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(xué)、超導(dǎo)體等方面的研究正在進(jìn)行中。1.金剛石和石墨不是同一種物質(zhì)，由石墨制造金剛石是化學(xué)變化。2.“炭”和“碳”的區(qū)別是：“碳”是元素的名稱，屬于化學(xué)用語，常寫在含碳元素的單質(zhì)、化合物的名稱中，如一氧化碳、二氧化碳等。“炭”不是化學(xué)用語，無定形炭是人工制造的碳單質(zhì)，都含有少量雜質(zhì)，為表示區(qū)別，常寫：木炭，活性炭，焦炭，炭黑等。易錯(cuò)提醒：碳在常溫下化學(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。二、單質(zhì)碳的化學(xué)性質(zhì)碳原子的核外電子排布第一層有2個(gè)電子，第二層(最外層)有4個(gè)電子，不容易得失電子。因此常溫下碳的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。為什么？1.碳與氧氣的反應(yīng)（可燃性）（1）氧氣充足C+O2CO2點(diǎn)燃（2）氧氣不足2C+O22CO點(diǎn)燃2.碳與某些氧化物的反應(yīng)（還原性）實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：實(shí)驗(yàn)結(jié)論：C+2CuO2Cu+CO2↑高溫黑色固體逐漸變紅，澄清石灰水變渾濁木炭與氧化銅反應(yīng)，生成銅和二氧化碳實(shí)驗(yàn)原理：問題思考2：酒精燈為什么加網(wǎng)罩?集中火焰提高溫度易錯(cuò)提醒：

木炭還原氧化銅實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，先將導(dǎo)氣管移離出水面，并用止水夾夾住導(dǎo)氣管，才能熄滅酒精燈。C+2CuO2Cu+CO2↑高溫在這個(gè)反應(yīng)里：氧化銅失去氧變成單質(zhì)銅；碳得到氧變成二氧化碳。從得失氧的角度分析化學(xué)方程式？還原反應(yīng)：含氧化合物里的

氧被奪去的反應(yīng)。碳具有還原性，是還原劑常用的還原劑

C、H2、CO3C+2Fe2O34Fe+3CO2↑高溫常見的還原反應(yīng)：C+CO22CO高溫3CO+Fe2O32Fe+3CO2高溫H2+CuOCu+H2O高溫3H2+Fe2O32Fe+3H2O高溫典型例題【典例1】金剛石和石墨是常見的碳單質(zhì)，其結(jié)構(gòu)如圖所示。下列說法正確的是（）A．構(gòu)成金剛石和石墨的原子大小不同 B．金剛石和石墨中原子排列方式相同 C．1g金剛石和1g石墨所含原子數(shù)相同 D．金剛石和石墨在氧氣中都不能燃燒

C【典例2】某校九年級“我們愛化學(xué)”活動(dòng)小組的同學(xué)，在探究木炭與CuO反應(yīng)時(shí)，完成了如圖實(shí)驗(yàn)，請回答下列問題：如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，很快發(fā)現(xiàn)澄清的石灰水變渾濁。（1）請寫出C與CuO反應(yīng)的化學(xué)方程式

；（2）實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，應(yīng)

（填寫下列操作代號）。①先撤出導(dǎo)管，再熄滅酒精燈②先熄滅酒精燈，再撤出導(dǎo)管①2CuO+C2Cu+CO2↑高溫課堂達(dá)標(biāo)1.碳單質(zhì)的性質(zhì)與用途對應(yīng)關(guān)系錯(cuò)誤的是（）A．石墨導(dǎo)電性好可作電池電極 B．活性炭吸附性強(qiáng)可作冰箱除味劑 C．金剛石硬度大可制作鉛筆芯 D．炭黑常溫化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定可制墨汁C2.結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)決定用途，下列對應(yīng)關(guān)系錯(cuò)誤的是（）A．石墨、金剛石的硬度不同，原因是碳原子排列方式不同

B．活性炭多孔，可用于制糖工業(yè)脫色 C．碳有還原性，常用焦炭冾煉金屬 D．CO和CO2組成元素相同，化學(xué)性質(zhì)相似D3.性質(zhì)決定用途。下列物質(zhì)的性質(zhì)與其用途不相符的是（）A．石墨有優(yōu)良的導(dǎo)電性能﹣﹣用于制鉛筆芯 B．C60分子很穩(wěn)定，有超導(dǎo)性﹣﹣廣泛應(yīng)用于超導(dǎo)領(lǐng)域C．金剛石是天然存在的最硬物質(zhì)﹣﹣用于裝在鉆探機(jī)的鉆頭上 D．CO有還原性﹣﹣在冶金工業(yè)用于煉鐵A4.按如圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，下列分析或結(jié)論正確的是（

）A．導(dǎo)管口剛有氣泡冒出說明反應(yīng)開始B．實(shí)驗(yàn)結(jié)束應(yīng)立即倒出粉末C．木炭能使氧化銅還原為銅D．固體減少的質(zhì)量一定等于生成二氧化碳質(zhì)量C5.碳和碳的化合物是一個(gè)龐大的家族，下列說法完全正確的個(gè)數(shù)是（）①金剛石、石墨、C60都是由碳原子構(gòu)成的單質(zhì)②CO、甲烷（CH4）、酒精都可用作燃料，其中甲烷中碳元素的化合價(jià)為﹣4價(jià)③CO有毒而CO2無毒，是因?yàn)樗鼈兊姆肿訕?gòu)成不同，兩者的相互轉(zhuǎn)化只能通過化合反應(yīng)實(shí)現(xiàn)④工業(yè)煉鐵中焦炭只起提供熱量的作用，煉得的生鐵與鋼的最大區(qū)別是含碳量不同A．1個(gè)

B．2個(gè)

C．3個(gè)

D．4個(gè)A6.按如圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，下列分析或結(jié)論正確的是（）A．導(dǎo)管口剛有氣泡冒出說明反應(yīng)開始 B．實(shí)驗(yàn)結(jié)束應(yīng)立即倒出粉末 C．木炭能使氧化銅還原為銅 D．固體減少的質(zhì)量一定等于生成CO2的質(zhì)量C7.某化學(xué)興趣小組的同學(xué)探究木炭還原氧化銅的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖。實(shí)驗(yàn)時(shí)，a中的固體由黑色變紅色，b中的試管內(nèi)產(chǎn)生氣泡和白色沉淀?！緰碎嗁Y料】氧化亞銅(Cu2O)是紅色固體，能與稀硫酸發(fā)生如下反應(yīng)：Cu2O+H2SO4=Cu+CuSO4+H2O?！咎岢鰡栴}】已知實(shí)驗(yàn)后a中的紅色固體含有單質(zhì)銅，是否還含有氧化亞銅(Cu2O)呢？【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】取a中的紅色固體少量于試管中，加入___________溶液，試管中出現(xiàn)________________，證明固體中確實(shí)含有Cu2O。【提出問題】木炭還原氧化銅產(chǎn)生的氣體是什么？【提出猜想】猜想一：CO2

猜想二：CO猜想三：___________稀硫酸溶液變藍(lán)色CO和CO2【提出質(zhì)疑】甲同學(xué)認(rèn)為猜想二不正確，他的理由是___________。【驗(yàn)證猜想】乙同學(xué)將木炭還原氧化銅產(chǎn)生的氣體通入灼熱的氧化銅粉末中，黑色固體變紅，證明猜想______是正確的，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________?！窘涣鞣此肌颗d趣小組認(rèn)為上圖裝置不夠完善，為了防止尾氣對空氣的污染，應(yīng)該把上圖裝置中的b部分裝置換成下列__