碳与碳的氧化物PPT

不同元素可以组成不同的单质。同一元素可以组成不同的单质吗？O2和O3红磷和白磷O2PCFeCuH2N2由同种元素组成的物质一定是单质吗？由同种元素组成的物质不一定是单质。因为由同种元素组成的纯净物才叫单质。同一种元素可能会形成两种或两种以上的单质，因此同一种元素组成的物质可以是单质（纯净物）也可以是几种单质所形成的混合物。如：白磷红磷氧气O2臭氧O3这是什么元素？猜一猜：碳元素能组成不同的单质吗？想一想：你知道有哪些物质中含有碳元素吗？金刚石石墨c60自学提示-1请参阅教材P106—P107A.纯净的金刚石有哪些物理性质？哪些用途？B.石墨有哪些物理性质？哪些用途？这些用途中都体现出了哪些性质？一、碳的单质金刚石—高贵而华丽的碳单质※纯净的金刚石是无色、透明、正八面体形状的固体。熔点3550℃。※金刚石是天然存在的最硬的物质。金刚石有什么用途？赫迪夫钻石马辰钻石茵尔多钻石狮子山之星金刚石的用途装饰品—钻石钻头、玻璃刀镶金刚石的钻头金刚石的物理性质和用途物理性质用途金刚石作装饰品无色透明、正八面体形状的固体。是天然存在的硬度最大的物质切割玻璃作钻头决定反映碳的单质石墨—多才多艺的碳单质深灰色、有金属光泽。不透明、细鳞片状固体。很软有滑腻感具有优良的导电性能石墨的物理性质把一根铅笔芯（石墨）和导线连接在一起（如图），接通电源后，灯泡亮了,这个实验说明了石墨的什么性质？石墨的用途石墨用于制铅笔芯石墨电极石墨润滑剂铅笔中的HB：H代表Hard，坚硬的；B代表Black，黑的。6B含石墨最多、最软，颜色最深；6H含石墨较少、最硬，HB居中。写字、制图等考试填涂、素描等铅笔其实不含铅，除了石墨外还含有少量的黏土。物理性质用途石墨颜色深灰色有金属光泽而不透明硬度质软导电性能导电手感有滑腻感石墨的物理性质和用途作铅笔芯作电极作润滑剂决定决定决定一、碳的单质金刚石（C）石墨（C）外观光泽硬度导电性导热性用途比较金刚石和石墨的性质和用途钻石王冠工业石墨无色透明正八面体状晶体深灰色鳞片状固体加工琢磨后有夺目光泽略有金属光泽自然界最硬物质最软矿物质之一无良好良好良好电极、铅笔芯、润滑剂等钻头、切刀、刻刀、装饰品等观察金刚石、石墨的微观结构图，分析它们物理性质存在差异的原因是什么？自学提示-2(请参阅教材P106—P107)碳单质的不同结构金刚石石墨碳原子的排列方式不同，造成二者物理性质的差异。再想一想金刚石和石墨都是由碳元素组成的单质，为什么它们的物理性质不同？因为碳原子的排列方式不同，所以金刚石和石墨的物理性质有很大差异。但化学性质相似，都是碳原子，最外层4个电子。说明：①、同种元素可以形成不同的单质，混在一起为混合物（同素异形体）如白磷和红磷.•金刚石和石墨在一定条件下可以相互转换：金刚石石墨思考3：此变化属于物理变化还是化学变化？属于化学变化，金刚石和石墨是碳元素组成的两种单质，此反应有了新物质的生成。高温高压、催化剂自学提示-4请参阅教材P107—P108木炭、焦炭、活性炭、炭黑是单质吗？它们是由什么组成的？它们是由石墨的微小晶体和少量杂质构成的，它们是混合物。木炭活性炭焦炭炭黑几种无定形炭石墨的家属——由石墨的微小晶体和杂质构成。主要有：焦炭、活性炭、炭黑、木炭等。自学提示-5请参阅教材P107请推理分析：通过P107实验6-1,可观察到什么现象？此变化是物理变化还是化学变化？你可以得出木炭和活性炭具有什么性质？是什么样的结构决定了它有此性质？木炭、活性炭具有什么用途？木炭能吸附红墨水吗？现象：红色逐渐褪去分析：木炭具有疏松多孔的结构，表面积很大，具有较强的吸附性，能将红墨水色素吸附在木炭多孔性结构中。加热后的木炭一、碳的单质3.木炭、活性炭的吸附性木炭和活性炭都是由石墨的微小晶粒和少量杂质构成的。右图所示是利用了活性炭的什么性质?一、碳的单质木炭和活性炭的吸附性活性炭比木炭的吸附作用要强。木炭、活性炭为什么具有吸附性呢？木炭和活性炭为什么具有吸附能力？木炭和活性炭具有较强的吸附能力是由它们疏松多孔的结构决定的。由于它们内部疏松多孔，因而跟气体或溶液接触的表面积就很大，这样它们就很容易吸附一些气体或色素等物质。木炭的用途高性能木炭填充的枕头木炭做成的小盆饰一、碳的单质活性炭的用途食品脱色冰箱去味剂一、碳的单质炼钢铁用的焦炭炭黑用途木炭活性炭焦炭炭黑用途做燃料、吸附剂、制造黑火药净水剂、脱色剂、去味剂冶炼金属、生产水煤气（H2+CO）油墨、颜料、橡胶轮胎中的填充剂比较碳与炭的区别：“碳”是元素的名称，是核电荷数为6的一类原子的总称。比如：碳元素、碳单质、含碳化合物、一氧化碳。（这儿不能用“炭”）“炭”表示由碳元素组成的某种物质—木炭、活性炭、焦炭、炭黑等。C60是由什么构成的？与金刚石、石墨的构成是否相同？C60用于哪些方面的研究正在进行中？自学提示-6请参阅教材P1084.C60——神奇的碳单质分子C60的分子结构请说出图文中给出的信息。⒈C60是分子构成的。⒉每个C60分子是由60个碳原子构成的。⒊C60分子的结构形似足球。C60是由什么构成的？与金刚石、石墨的构成是否相同？C60用于哪些方面的研究正在进行中？C60是由C60分子构成的。与金刚石、石墨构成不同，金刚石、石墨是由碳原子构成；C60用于材料科学、超导体等方面的研究正在进行中。自学提示-6第3种碳单质：—神奇的碳单质C60由60个碳原子构成的一个分子，结构类似足球，又名足球烯。良好的超导体，使超导体的温度为12.8K。用途：材料科学、超导体。如何证明金刚石、石墨、C60都是由碳元素组成的单质？将金刚石、石墨、C60分别在纯氧中燃烧，其唯一产物是CO2，CO2中的含碳量恰好等于它们各自燃烧前后所减少的质量。C60和几个更新的碳单质C60C70C540C240人造金刚石和金刚石薄膜一、碳的单质透明的金刚石薄膜天然金刚石是由火山喷发时的高温高压所形成的。而人造金刚石是如何制得的呢？1.请将下列物质的性质与用途的相关内容用直线连接起来；金刚石硬度大冰箱除臭剂石墨的导电性好切割玻璃活性炭的吸附能力强干电池电极2.“依靠科学战胜非典”佩戴一种含有活性炭的口罩可以预防“非典”，这是利用活性炭的作用。吸附练一练【课堂小结】1、金刚石、石墨和C60都是碳元素组成的单质2、物质的结构、性质和用途之间的关系是结构性质用途决定决定体现体现碳元素形成的单质金刚石石墨C60同种元素不同种单质原因：碳原子排列方式不同你的外显也是由你的内在决定的。所以，如果想要改变别人对你的看法，请先试着改进自己的内心吧！复习1、碳单质有________，_________和C60分子，它们都由____元素组成。2、它们的物理性质是否相同？为什么不同？金刚石石墨碳它们的化学性质相同吗？答：不同，因为它们的原子排列方式不同北宋黄庭坚用墨（用炭黑等制成）写的字清明上河图•漓江烟雨图•荣宝斋书谱这是一幅古代画家用墨画成的一幅山水画，它能够保存至今仍不变色，为什么？试一试用墨书写的字画虽年深日久但仍不褪色，这是由于墨的主要成分是＿＿＿，而在常温下:这种元素的化学性质＿＿＿＿＿，故不易起变化的缘故。碳比较稳定碳在常温下化学性质不活泼1、碳的稳定性常温下，碳的化学性质不活泼。受日光照射或与空气、水、酸、碱接触，都不容易起变化。如：用墨（用炭黑等制成)书写或绘制的字画能够保存很长时间不变色；埋入地下的一部分木头表面稍稍烤焦；填入档案或重要资料用碳素笔（笔水主要用碳单质制成）书写都是利用碳的这个性质。但是将温度升高，碳的化学性质会变的活跃。一、碳的化学性质1、在常温下，性质稳定。2、在高温下，性质活泼。碳单质应用一：常温下的稳定性铁路枕木被炭化常温下碳化学性质不活泼的原因：C+624结论：结构决定性质碳原子最外层有4个电子，它要成为稳定结构，得4个或失4个电子都不容易，所以化学性质不活泼碳单质应用二：高温下的活泼性碳在氧气中燃烧：（氧气充分）碳+氧气点燃二氧化碳C+O2=CO2点燃现象：剧烈燃烧，发出白光，放出热量，生成的气体使澄清石灰水变浑浊，说明有二氧化碳产生。碳在氧气中燃烧（燃烧不充分）：碳+氧气点燃一氧化碳现象：燃烧不充分，放出热量。2C+O2=2CO点燃三、碳的可燃性：在不同条件下，其燃烧产物也不同。1、碳和氧气反应：燃烧条件文字表达式结论在氧气中充分燃烧燃烧不充分碳+氧气二氧化碳碳+氧气一氧化碳点燃点燃碳具有可燃性，条件不同，燃烧产物可能也不相同高温下，碳单质的化学性质较活泼1、碳与氧气的反应充分燃烧：C+O2=CO2点燃点燃不充分燃烧：2C+O2=2CO可燃性（02充足）（02不足）放出热量多放出热量少问：冬天煤炉取暖时，容易发生中毒，为什么？答：如果在密闭房间内，空气不流通，则容易发生氧气不足的情况，那么碳的燃烧就属于不充分燃烧，生成CO，引发中毒所以，大家冬天用煤炉取暖的时候，注意开窗通风2、碳和氧化物反应：木炭还原氧化铜：H:\电视教材\19.木炭还原氧化铜.flv现象结论澄清石灰水变成白色浑浊黑色粉末变成红色物质碳和氧化铜反应：有二氧化碳生成有铜生成文字表达式：碳+氧化铜高温铜+二氧化碳像氧化铜这种含氧化合物里的氧被夺去的反应叫还原反应，氧化铜因失去了氧而变成铜，就说氧化铜被还原。木炭使氧化铜失去了氧，木炭是使氧化铜还原为铜的物质。就说木炭具有还原性。C+2CuO=2Cu+CO2高温注意事项：•（1）酒精灯上加铁丝网是为了使火焰集中，从而提高温度。•（2）实验完毕后，要先撤导管后熄灯。•（3）要待试管冷却后再把试管里的粉末倒在纸上观察。①气密性检验②装药③如图连接固定装置④点燃酒精灯加热（观察现象）⑤实验结束:将导管移出小试管，同时停止加热。操作步骤：2、碳与某些氧化物反应现象：黑色氧化铜变成亮红色，产生无色气体使澄清石灰水变浑浊。2CuO+C=2Cu+CO2高温失氧，被还原得氧，被氧化还原性氧化剂还原剂三、用途：冶炼金属3C+2Fe2O3=4Fe+3CO22C+Fe3O4=3Fe+2CO2高温高温四、化学反应中常伴随着吸热和放热的现象燃烧-------放热反应实验室制氧气------吸热反应实验室制氢气------放热反应*需持续加热的反应一般为吸热反应H2和C还原CuO实验比较实验装置图H:\电视教材\15.氢气还原氧化铜.flvH2和C还原CuO实验比较实验装置图H2和C还原CuO实验现象比较现象结论HH22还还原原CCuuOOCC还还原原CCuuOO1、黑色粉末变成红色;2、试管口部有小珠产生。1、黑色粉末变成红色;2、产生使石灰水变浑浊的气体。H2+CuO=Cu+H2OC+2CuO=2Cu+CO2↑高温碳与氢气的化学性质比较碳（C）氢气（H2）常温化学性质稳定点燃、加热或高温可燃性还原性C+O2=CO22C+O2=2CO点燃点燃点燃2H2+O2=2H2O高温C+2CuO=2Cu+CO2C+CO2=2CO高温H2+CuO=Cu+H2O加热C+CuO======黑色粉末黑色粉末H2+CuO=======Cu+H20黑色红色固体?红色无色气体Cu高温?22H2、C还原CuO的反应方程式：+CO2↑碳跟某些氧化物的反应：碳的还原性：新鲜动物血清C与CO2的反应C与CO2的反应的方程式C＋CO2＝2CO(吸收热量)碳可以还原其它金属氧化物：2Fe2O3+3C4Fe+3CO23WO3+3C2W+3CO2高温高温讨论：在燃烧很旺的炉子里面添上大量的煤后，温度为什么只会降低？而且还容易有煤气生成？C+CO2=2CO[吸热反应]高温煤炉由下至上发生的反应最底部：C+O2=CO2中部：C+CO2=2CO上部：2C+O2=2CO高温点燃点燃C+O2点燃CO2２C+O2点燃２CO３：８３：４1）mC/mO2=3/8CO22)mC/mO2=3/4CO3)3/8mC/mO23/4CO、CO24)mC/mO23/8CO25)mC/mO23/4CO试分析碳燃烧后所得物质有几种可能？练习：•1、我国古代遗留下来的珍贵字画，虽年深日久仍不变色，因为写字绘画时使用的是（）•A蓝墨水•B红墨水•C蓝黑墨水•D墨汁D•