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第五章第2节
组成燃料的主要元素——碳
碳有哪些单质
金刚石
性质 用途
金
刚
石 纯净的金刚石是无色透明正八面体形状的固体 经过仔细研磨后,可以成为璀璨夺目的装饰品——钻石
自然界存在的
最硬的物质
(质坚硬) 划玻璃、切割大理石、加工坚硬的金属,装在钻探机的钻头上钻凿坚硬的岩层
金刚石
碳有哪些单质
是一种深灰色、有金属光泽而不透明的细鳞片状固体。
石墨很软,有滑腻感。在纸上划过能留下深灰色的痕迹。
此外,石墨还具有优良的导电性能。
石墨
碳有哪些单质
石墨的碳原子呈平面层状结构,层与层之间作用力小,所以质软,有滑感。
石墨
碳有哪些单质
C60的结构
每一个C60分子都是由60个碳原子构成。结构类似足球,又名足球烯,是良好的超导体。
C60
碳有哪些单质
金刚石( C ) 石墨( C )
色态 无色透明、正八面体形状的固体 深灰色、有金属光泽,细鳞片状固体
硬度 天然存在的最硬的
物质 质软、滑、在纸上
可留下痕迹
熔点 很高 高(耐高温)
导电性 不导电 导电
用途 钻石、刻划玻璃、切割大理石 润滑剂、
铅笔芯、作电极
碳有哪些单质
金刚石、石墨、C60的比较
金刚石结构图
石墨结构图
碳单质的物理性质不同,是因为碳原子的排列不同。
C60结构图
碳有哪些单质
物质性质
推知
决定
物质用途
“碳”与“炭”
“碳”:涉及到元素,如:碳原子、碳元素、碳单质、碳的化合物、二氧化碳、一氧化碳等。
“炭”:指物质,如:木炭、焦炭、活性炭、炭黑。
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。
可以收集到碳黑
木炭
碳有哪些单质
在自来水厂净化水的过程中,用到一种有吸附作用的物质,就是活性炭。
活性炭
防毒面具
滤毒罐
辅助
材料
活性炭的吸附作用比木炭还要强,防毒面具里的滤毒罐就是利用活性炭来吸附毒气的。
活性炭
碳有哪些单质
外观 用途
木炭 灰黑色、多孔固体 作燃料,制造活性炭,冶炼金属,作吸附剂
活性炭
黑色粉末或多孔颗粒状固体 净化多种气体和液体,用于防毒面具,作吸附剂
炭黑
黑色、粉末状固体 制造油墨、油漆、鞋油和颜料等,作橡胶制品的填料
焦炭 浅灰色、多孔固体 作燃料和冶炼金属
碳有哪些单质
木炭、活性炭、炭黑、焦炭比较
C70
C240
新发现的碳单质
碳有哪些单质
C540
更新的碳单质
碳有哪些单质
C60-C240-C540
小 结
1.不同的元素可以组成不同的物质;同一种元素也可以组成不同的物质。如:金刚石、石墨和C60分子等都是由碳元素组成的单质。
3.木炭、活性炭具有吸附性。原因是它们都有疏松多孔的结构。
2.金刚石、石墨物理性质不同的原因是碳原子排列顺序不同。
4.物质的一切外在表现都是由其内在因素决定的。物质的结构决定性质,性质决定用途。
碳有哪些单质
北宋黄庭坚用墨(用炭黑等制成)写的字
碳燃烧生成了什么
碳的稳定性
两幅明清时代祖先的古画(见左图)。古画高2米,宽1米,用天然碳素粉墨画成,线条勾勒清晰。
距今有300多年的历史,是当今同类古画保存比较好的两幅。
碳的稳定性
碳燃烧生成了什么
我国古代一些书法家、画家用墨(用炭黑等制成)书写或绘制的字画能够保存很长时间而不变色,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气、水分接触,都不容易起变化的缘故。
碳的稳定性
物质结构决定物质性质。从微观上看,碳原子的最外层电子数为4,既不容易得到电子,也不容易失去电子,所以常温下碳的化学性质比较稳定。
碳燃烧生成了什么
燃烧
条件 化学方程式 结论 启示
在氧气中充分燃烧
C + O2 CO2(O2充足) 碳具有可燃性,条件不同,燃烧产物也不相同 书写方程式一定要注明反应条件,冬天用煤取暖一定要注意通风
燃烧不充分
2C + O2 2CO(O2不充足)
点燃
点燃
碳与氧气反应——可燃性
碳燃烧生成了什么
CO的物理性质
CO2 CO
颜色 无色 无色
状态 气态 气态
气味 无味 无味
密度
(与空气比较) 1.997克/升(比空气大) 1.250克/升(比空气稍小)
溶解性 能溶于水(1体积水溶解约1体积CO2) 难溶于水(1体积水溶解约0.02体积CO)
碳燃烧生成了什么
CO在空气中燃烧的化学方程式:
2CO + O2 2CO2
点燃
燃烧现象:
CO在空气中燃烧,发出浅蓝色火焰,烧杯内壁上澄清的石灰水变浑浊。
CO可燃性实验
CO的化学性质
碳燃烧生成了什么
向试管中的血液通入CO气体,不久血液的颜色由 深红色 变成 鲜红色。
②CO毒性实验
CO的化学性质
碳燃烧生成了什么
③CO具有还原性
CO +CuO = Cu + CO2
CO还原性实验
碳燃烧生成了什么
CO的化学性质