人教版化学九年级上册课件 第六单元课题1《金刚石、石墨和C60》 (共29张PPT)

(共29张PPT)
第六单元《碳和碳的氧化物》
§课题1
金刚石、石墨和C60
咏 煤 炭
【明】于谦
凿开混沌得乌金，蓄藏阳和意最深。
爝火燃回春浩浩，洪炉照破夜沉沉。
鼎彝元赖生成力，铁石犹存死后心。
但愿苍生俱饱暖，不辞辛苦出山林。
☆丰富多彩的物质世界是由元素组成的，于谦赞赏的煤炭的主要构成元素就是碳元素，研究表明，碳这种元素，由于碳原子的排列方式不同，能组成不同的物质。
一、碳的单质
1、金刚石
问题：观察天然纯净的金刚石，说说它的特征。
无色透明、正八面体形状的固体。
问题：金刚石为什么会有这种外观特征。
因为，在微观上构成金刚石的碳原子是立体网状结构排列。
利用这种外观特征，仔细研磨后，制成璀璨夺目的装饰品—钻石。
碳原子的这种排列方式，使得金刚石的硬度大。可以作为切割工具使用。
玻璃刀上镶钻石用来裁玻璃。
一、碳的单质
1、金刚石
物 理 性 质 用 途
无色透明、正八面体形状的固体。
经仔细琢磨后，成为装饰品——钻石。
划玻璃、切割大理石、加工坚硬的金属，装在钻探机的钻头钻凿坚硬的岩层。
自然界中存在的最硬物质。
金刚石特性小结：
一、碳的单质
2、石墨
问题：观察石墨，说说它的特征。
深灰色、有金属光泽、细鳞片状固体。
问题：石墨为什么会有这种外观特征。
因为，在微观上构石墨的碳原子是平面层状结构排列。
碳原子的这种排列方式，使得石墨很软、
石墨电刷。
铅笔芯
石墨电极。
有滑腻感、
有导电性。
一、碳的单质
2、石墨
物 理 性 质 用 途
很 软
制作铅笔芯。
制作石墨电刷。
有滑腻感。
石墨特性小结：
制作石墨电极。
有导电性。
一、碳的单质
3、木炭、焦炭、活性炭和炭黑
生活中，还有一些物质的主要成分也是碳单质，它们是由石墨的微小晶体和少量杂质构成的，如木炭、焦炭、活性炭、炭黑等。
焦炭
活性炭
炭黑
木炭
一、碳的单质
3、探究木炭、活性炭的吸附性
实验步骤：
①在盛有水的烧杯里加入一滴红墨水，使水显红色。
②在烧杯中投入几块烤过的木炭（或活性炭）。
③用玻璃棒轻轻搅动液体。
④将液体过滤，观察水的颜色变化。
一、碳的单质
3、木炭、活性炭的吸附性
现象
分析
红色褪去，溶液变成无色
木炭（或活性炭）有吸附 能力，此变化属于物理变化。
木炭、活性炭具有吸附性(即吸附能力)，这是什么原因呢 木炭与活性炭，哪个吸附能力更强？
一、碳的单质
3、木炭、活性炭的吸附性
由于木炭与活性炭具有疏松多孔的结构，因此它具有吸附能力。活性炭的吸附能力更强。
显微镜下看到的木炭的结构如图所示：
一、碳的单质
3、木炭、焦炭、活性炭和炭黑
木炭 吸附一些食品和工业产品的色素，吸附有异味的物质
活性炭 吸附能力比木炭强，吸附色素毒气、制糖工业里脱色制白糖
炭黑 制造墨、油墨、油漆和颜料，还可以增加轮胎制品的耐磨性
焦炭 冶炼金属
金刚石、石墨的构成元素与构成木炭和活性炭的主要元素都是C，为什么性质会相差这么远呢？
物质的结构
物质的性质
物质的用途
决定
决定
反映
反映
碳原子排列方式不同
讨论
金刚石原子的立体网状结构
石墨原子的平面层次结构
一、碳的单质
4、C60
用途：材料科学、医学、超导体等。
科学家发现，除金刚石、石墨外，还有一类新的以单质形式存在的碳，其中发现较早并以取得重要进展的是C60.
C60 单质
C60 的分子结构和足球相似
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色，这是为什么？
古画
二、单质碳的化学性质
二、单质碳的化学性质
问题：为什么碳在常温下碳的化学性质稳定、不活泼。
问题：如果升高温度,碳活泼性会如何变化呢
因为最外层电子数决定元素化学性质，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。
思考
二、单质碳的化学性质
1、碳与氧气的反应
①当木炭充分燃烧时，与氧气反应生成二氧化碳，同时放出大量的热。
（氧气充足）
（氧气不充足）
问题：冬季人们为了抵御严寒，常常将门窗紧闭，用煤炉来取暖，但往往会发生中毒的事故，这是为什么？
碳燃烧不充分时，与氧气反应生成一氧化碳
②当碳燃烧不充分时，与氧气反应生成一氧化碳，同时放出热。
二、单质碳的化学性质
2、碳与某些氧化物的反应
C + CuO
澄清的
石灰水
(1)操作步骤：
①把刚烘干的木炭粉末和氧化铜粉末混合均匀，小心地铺放进试管里，并将试管固定在铁架台上；
②将导管通入澄清的石灰水中，并将导管另一端的橡胶塞塞入试管口；
③在酒精灯火焰口上加网罩，加热混合物几分钟；
④先撤去导气管，再移去酒精灯，待试管冷却后，再把试管里的粉末倒在纸上。观察现象。
二、单质碳的化学性质
2、碳与某些氧化物的反应
(2)现象分析：
C + CuO
澄清的
石灰水
现 象
分 析
有 Cu 和 CO2 生成
黑色粉末变红，澄清石灰水变浑浊
(3)确定化学方程式：
1. 试管为什么要略向下倾斜？
防止冷凝的水倒流到热的试管底部使试管炸裂。
2. 火焰上罩网罩的作用是什么？
因为木炭与氧化铜反应的温度较高，用网罩使火焰集中，提高温度。
3. 实验结束时，为什么要先从石灰水中取出导气管再熄灭酒精灯？
防止石灰水倒吸入热的试管使试管炸裂。
二、单质碳的化学性质
2、碳与某些氧化物的反应
(3)注意事项：
二、单质碳的化学性质
2、碳与某些氧化物的反应
(4)反应方程式的分析：
氧化铜失去氧变为铜
氧化铜被还原
木炭有还原性,作为还原剂
这种含氧化合物中的氧被夺去的反应，叫还原反应。
（1）木炭使氧化铜还原成铜，其具有还原性。
（2）氧化铜使碳氧化成二氧化碳，其具有氧化性。
①碳的还原性可用与冶金工业，可以把氧化物矿石中的铁还原出来。
②同时，在燃烧很旺的炉子里添上大量的新煤后，温度会降低，并且还容易有煤气……一氧化碳产生
二、单质碳的化学性质
2、碳与某些氧化物的反应
(5)碳的还原反应的应用：
C+ CO2
2CO
高温
1．化学物质中有一种由多个五边形和六边形组成的形似足球的笼状分子，称为“足球烯”，化学式为C60。关于C60的说法正确的是（ ）
A．属于单质
B．属于混合物
C．碳元素的化合价为+4
D．足球烯是实心的
A
2．金刚石和石墨都是（ ）
A．有金属光泽的无色透明晶体
B．电的良导体
C．非常坚硬的物质
D．由碳元素组成的单质
D
3．下列实验能证明金刚石和石墨是由同种元素形成的不同单质的是（ ）
A．测量其密度 B．测量其熔点
C．用水溶解 D．分别燃烧验证燃烧产物
D
4．活性炭或木炭能使红墨水的红色褪去，是因为（ ）
A．它们的主要成分是碳
B．它们具有多管道的疏松结构而有吸附作用
C．它们的化学性质在常温下很活泼
D．它们的颗粒很细小，而且是黑色的
B
5．清代著名画家郑板桥所作的字画至今仍不褪色，是因为墨汁中的碳（ ）
A．具有可燃性 B．在常温下稳定
C．具有氧化性 D．具有还原性
6．金刚石和石墨的性质有很大差异的原因是（ ）
A．金刚石和石墨是由不同种元素组成的
B．金刚石是单质，而石墨是化合物
C．金刚石和石墨里碳原子的排列不同
D．金刚石不含杂质，而石墨含杂质
B
C
7．下列关于碳的几种单质的组成和用途的说法，错误的是（ ）
A．璀灿夺目的天然钻石是由碳元素组成的
B．长期未用而难开启的铁锁，可在锁孔中加入少量铅笔芯来作润滑剂
C．铅笔芯主要是用铅和少量碳粉制成的
D．活性炭可作防毒面具的滤毒剂
C
11.碳燃烧可以生成两种氧化物， 和 ，其中碳元素的化合价分别为 和 。
12.下面关于用木炭还原氧化铜的实验现象的说法中，符合实验事实的是（ ）
A、黑色粉末无变化，澄清石灰水变浑浊
B、黑色粉逐渐变红色，石灰水无变化
C、黑色粉逐渐变红色，澄清石灰水变浑浊
D、黑色粉末和澄清石灰水都变红色
10．常温下，碳的化学性质 ，随着温度的升高，碳的活动性 。
稳定
增强
CO2
CO
+4
+2
C
9.据报导,我国已实施了煤的地下气化，方法之一是将空气鼓人煤层,在一定条件下,得到大量含一氧化碳的煤气,反应的化学方程式是（ ）
8.木制的电线杆在埋入地下前，将其表面烧焦的目的是什么？
把电线杆烧焦后木头变成木炭,由于碳的稳定性,可以保存较长时间
13．试管中装有黑色粉末，加热后变成红色固体，同时有一种无色气体生成，该气体能使澄清的石灰水变浑浊。根据上述现象判断该黑色粉末可能是
（ ）
（A）木炭粉（B）氧化铜粉末（C）二氧化锰（D）碳粉和氧化铜
14、在3H2+Fe2O3===2Fe+3H2O反应中，下列说法正确的是 （ ）
A、H2被氧化，是氧化剂 B、水被氧化，是还原剂
C、Fe2O3失去氧被还原 D、 Fe2O3失去氧具有还原性
D
C