1、第六单元第六单元 碳和碳的氧化物碳和碳的氧化物 课题一课题一:金刚石、石墨和金刚石、石墨和 C C6060 1由同种元素组成的纯净物叫做什么由同种元素组成的纯净物叫做什么?-单质单质同种元素可以组成不同的单质吗同种元素可以组成不同的单质吗?-可以可以!例如例如:氧元素组成氧气和臭氧,磷元素组成红磷和白磷.2碳元素也可以组成不同的单质碳元素也可以组成不同的单质!金刚石、石墨和金刚石、石墨和C60都是由都是由碳元素碳元素组成的组成的单质单质。研究表明研究表明:3世世界界最最大大的的宝宝石石金金刚刚石石库库利利南南 4南非之星(Starof South Africa)(Starof South Af
2、rica)5名名钻钻欣欣赏赏6名名钻钻欣欣赏赏7大家有疑问的,可以询问和交流大家有疑问的,可以询问和交流可以互相讨论下,但要小声点可以互相讨论下,但要小声点可以互相讨论下,但要小声点可以互相讨论下,但要小声点8名名钻钻欣欣赏赏9名名钻钻欣欣赏赏10一一:金刚石金刚石经过仔细琢磨后,经过仔细琢磨后,可以成为璀璨夺目可以成为璀璨夺目的装饰品的装饰品钻石。钻石。划玻璃、切割大理石、划玻璃、切割大理石、加工坚硬的金属,装加工坚硬的金属,装在钻探机的钻头上钻在钻探机的钻头上钻凿坚硬的岩层。凿坚硬的岩层。11 金刚石的金刚石的碳原子在空间碳原子在空间构成构成连续的,连续的,坚固的骨架坚固的骨架的的结构,所
3、以坚结构,所以坚硬。硬。12 是一种深灰色的有是一种深灰色的有金属光泽而不透明的细金属光泽而不透明的细鳞片状固体。鳞片状固体。石墨石墨 石墨很软,有滑石墨很软,有滑腻感。在纸上画过腻感。在纸上画过能留下深灰色的痕能留下深灰色的痕迹。迹。13世界上最古老的铅笔,制作于世界上最古老的铅笔,制作于17 17 世纪世纪14世界上最大的铅笔,现收藏于德国世界上最大的铅笔,现收藏于德国1516石墨还具有优良的石墨还具有优良的导电性能导电性能石墨炸弹石墨炸弹17石墨炸弹石墨炸弹 石墨炸弹又名软炸弹、断电炸弹,俗称“电力杀手”,因其不以杀伤敌方兵员为目的而得名。石墨炸弹是选用经过特殊处理的纯碳纤维丝制成,每根
4、石墨纤维丝的直径相当小,仅有几千分之一厘米。主要攻击对象是城市的电力输配系统,并将其瘫痪。18铅笔芯铅笔芯电极电极润滑剂润滑剂19 石墨的碳原子呈石墨的碳原子呈平面层状结构平面层状结构,层与层与层之间作用力小,层之间作用力小,所以质软。有滑感。所以质软。有滑感。20知识拓展海姆和诺沃肖洛夫于年制成石墨烯材料。这是目前世界上最薄的材料,仅有一个原子厚。获得2010年物理诺贝尔奖1、石墨烯、石墨烯21铅笔中的铅笔中的HB:H代表代表Hard,坚硬的;,坚硬的;B代表代表Black,黑的。,黑的。6B最软,颜色最深;最软,颜色最深;6H最硬,最硬,HB软硬适中。软硬适中。2、铅笔里面其实不含铅,、铅
5、笔里面其实不含铅,是是石墨和黏土石墨和黏土混合而成的混合物混合而成的混合物22焦炭焦炭炭黑炭黑活活性性炭炭木木炭炭木炭、活性炭、焦炭、炭黑木炭、活性炭、焦炭、炭黑由由石墨石墨的微小晶体和少量杂质组成的微小晶体和少量杂质组成23 木炭主要是由石墨的微小晶体木炭主要是由石墨的微小晶体和少量杂质构成的,具有疏松多孔和少量杂质构成的,具有疏松多孔的结构,因此它具有吸附能力。的结构,因此它具有吸附能力。利用木炭的这个性质来吸附一利用木炭的这个性质来吸附一些食品和工业产品里的色素,也可些食品和工业产品里的色素,也可以用它来吸附有异味的物质。以用它来吸附有异味的物质。24 在自来水厂净化水的过程在自来水厂净
6、化水的过程中中,用到一种有吸附作用的物质用到一种有吸附作用的物质,请问这种物质是什么请问这种物质是什么?活性炭活性炭2526活性炭活性炭防毒面具防毒面具滤毒罐滤毒罐辅助辅助材料材料活性炭的吸附活性炭的吸附作用比木炭还作用比木炭还要强,防毒面要强,防毒面具里的滤毒罐具里的滤毒罐就是利用活性就是利用活性炭来吸附毒气炭来吸附毒气的,的,27新的以单质形式存在的碳:C60C60是一种由是一种由60个碳原子构成的分子,个碳原子构成的分子,形似足球,性质很稳定。形似足球,性质很稳定。28C60的平面图的平面图C60的立体图的立体图广泛的应用前景:广泛的应用前景:气体贮存,有感觉功能的传感器,气体贮存,有感
7、觉功能的传感器,增强金属的强度,新型的催化剂,增强金属的强度,新型的催化剂,光学应用光学应用,杀伤癌细胞。杀伤癌细胞。29C70更新的碳单质:更新的碳单质:30C24031C54032碳纳米管知识拓展33 研究表明,透明的金刚研究表明,透明的金刚石,深灰色的石墨和足球状石,深灰色的石墨和足球状的的C60,都是由碳元素组成的,都是由碳元素组成的单质,但是由于它们的原子单质,但是由于它们的原子排列方式不同,因此它们的排列方式不同,因此它们的性质存在着差异。性质存在着差异。34巩固练习巩固练习 1、将以下左例和右例有关项目用线连接起来。、将以下左例和右例有关项目用线连接起来。石墨石墨 冰箱去味剂、防
8、毒面具冰箱去味剂、防毒面具 炭黑炭黑 导电导电 金刚石金刚石 新型催化剂新型催化剂 C60 制油墨制油墨 活性炭活性炭 切割坚硬金属切割坚硬金属2、填写下列空白、填写下列空白 由碳元素所形成的单质主要有由碳元素所形成的单质主要有石墨、金刚石、石墨、金刚石、C60、活性炭活性炭353、继发现继发现C60后后C70也已经制得也已经制得,下列有关下列有关C70的说法正确的是的说法正确的是()A.它是一种化合物它是一种化合物B.它是一种单质,它是一种单质,并且它是有并且它是有C70分子构成的。分子构成的。C.它是一种混合物它是一种混合物D.它的相对分子质量是它的相对分子质量是840B、D364、下列现
9、象中属于化学变化的是()A.活性炭吸附有色、有毒的气体B.铅笔把字迹留在纸上C.用金刚石切割玻璃D.石墨在空气中燃烧D37用碳笔画的古画用碳笔画的古画38两幅明清时代祖先的古画两幅明清时代祖先的古画(见上图见上图)。古画高古画高2米,宽米,宽1米,用天然碳素粉墨画成,线条勾勒清晰。米,用天然碳素粉墨画成,线条勾勒清晰。距今约有距今约有300多年的历史,是当今同类古画保存比较好的两幅多年的历史,是当今同类古画保存比较好的两幅.39 我国古代一些书法家、画家用我国古代一些书法家、画家用墨(用炭黑等制成)书写或绘制的墨(用炭黑等制成)书写或绘制的字画能够保存很长时间而不变色,字画能够保存很长时间而不
10、变色,这是为什么呢?这是为什么呢?这是因为在常温下,碳的化学这是因为在常温下,碳的化学性质不活泼,碳受日光照射或与空性质不活泼,碳受日光照射或与空气、水分接触,都不容易起变化的气、水分接触,都不容易起变化的缘故。缘故。40碳在常温下化学性质稳定。碳在常温下化学性质稳定。例如把木制的电线杆在埋例如把木制的电线杆在埋入地下前,将其表面烧焦,其入地下前,将其表面烧焦,其目的就是为了让电线杆不易腐目的就是为了让电线杆不易腐烂,可以保存久一些。烂,可以保存久一些。可是碳可以在氧气中燃烧,可是碳可以在氧气中燃烧,怎么可以说它化学性质稳定呢?怎么可以说它化学性质稳定呢?41是什么决定碳在常温下性质不活泼是什
11、么决定碳在常温下性质不活泼,而在高温下性质活泼呢?而在高温下性质活泼呢?元素的化学性质和元素原子结构元素的化学性质和元素原子结构中哪部分关系最为密切?中哪部分关系最为密切?最外层电子数!最外层电子数!42结构决定性质:结构决定性质:碳的化学性质:常温下的稳定性;高温下的活泼性。43点燃点燃44碳和某些氧化物的反应:碳和某些氧化物的反应:C +2 CuO 2 Cu +CO2高温高温黑色粉末逐渐变成光亮的红色黑色粉末逐渐变成光亮的红色澄清石灰水变成白色浑浊。澄清石灰水变成白色浑浊。现象:现象:-有铜生成有铜生成-有二氧化碳生成有二氧化碳生成45观察这个方程式,看看有什么特点?观察这个方程式,看看有
12、什么特点?C +2 CuO 2 Cu +CO2高高 温温象这种,象这种,含氧化合物里的氧被夺去的反应,含氧化合物里的氧被夺去的反应,就叫做:还原反应。就叫做:还原反应。例如:氧化铜失去氧变成铜单质,例如:氧化铜失去氧变成铜单质,我们就说它被还原了。我们就说它被还原了。46 是碳使氧化铜变成单质铜的,是碳使氧化铜变成单质铜的,我们则说碳具有还原性。我们则说碳具有还原性。C +2 CuO 2 Cu +CO2高温高温利用碳的还原性可以做什么用途呢?利用碳的还原性可以做什么用途呢?冶炼金属冶炼金属把金属氧化物中的金属还原出来。把金属氧化物中的金属还原出来。例如:例如:2Fe2O3 +3C 4Fe+3C
13、O2 2WO3+3C 2W 3CO2高高 温温高高 温温47 可燃性可燃性2CuO+C 2Cu+CO2还原性:还原性:点燃点燃2Fe2O3 +3C 4Fe+3CO2 2WO3+3C 2W 3CO2高高 温温高高 温温碳的化学性质碳的化学性质481、2002年底江苏省考古专家对“泗水王陵”进行保护性挖掘,在考古的过程中发现在棺室外围的土层中有厚厚的一层一千多年前的木炭,这表明木炭具有()u练习练习A.A.可燃性可燃性B.B.还原性还原性C.C.稳定性稳定性D.D.吸附性吸附性C C492.2.金刚石、石墨、金刚石、石墨、C C6060、C C7070都是碳元素组成的单都是碳元素组成的单质,关于它
14、们的说法正确的是(填序号)质,关于它们的说法正确的是(填序号)A.碳原子的排列方式不同碳原子的排列方式不同 B.化学性质相似化学性质相似C.物理性质相似物理性质相似 D.是同一种物质是同一种物质E.完全燃烧都生成二氧化碳完全燃烧都生成二氧化碳 F.都是黑色固体都是黑色固体A A、B B、E E50、当你取回干洗的衣服时,会嗅到残留在衣服上的、当你取回干洗的衣服时,会嗅到残留在衣服上的 洗涤剂散发出的淡淡香味,其实你已在不知不觉间吸洗涤剂散发出的淡淡香味,其实你已在不知不觉间吸入了一种可致癌的有毒气体入了一种可致癌的有毒气体四氯乙烯四氯乙烯(C2Cl4)(1)四氯乙烯中碳,氯元素的质量比是:.(2)16.6g四氯乙烯中含氯元素的质量是:.(3)香港政府拟在今年内通过新法律,要求用 装有活性炭的新型干洗机代替旧款干洗机,可将有毒气体含量约降至原来的1/30,这主要是利用了活性炭的 性.12:7114.2 g吸附吸附51