(共43张PPT)
自然界里含有碳元素的单质和化合物占物质总数的90%以上,碳是组成物质的重要元素,也是组成燃料的主要元素。
5.2 组成燃料的主要元素——碳
由同种元素组成的纯净物叫做什么
-----单质
同种元素可以组成不同的单质吗
------可以!
例如:
氧元素组成氧气和臭氧,
磷元素组成红磷和白磷。
碳元素可组成不同的物质吗?
C60
C60
一、碳的单质
金 刚 石
— 高贵而华丽的碳单质
无色透明,正八面体
经加工有夺目的光泽
自然界中存在的最硬物质
为什么金刚石是自然界中最硬的物质
决定
结构
决定
性质
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
想一想
1、金刚石能制作成华丽高贵的钻石是由什么性质决定的?
答:无色透明、加工后有夺目的光泽
2、为什么金刚石能制作成坚硬的钻头和玻璃刀?
答:金刚石是自然界存在
的最硬物质
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。
质软
有滑腻感
具有优良的导电性能
石墨的物理性质
耐高温
石墨的用途
石墨用于制铅笔芯
石墨电极
石墨润滑剂
铅笔小知识
铅笔上的“B”是英文“Black”的第一个字母,在铅笔中表示“软”;“H”是英文“Hard”的第一个字母,在铅笔中表示“硬”。铅笔为什么有软和硬和差别呢?这是因为石墨太软,光用石墨做笔芯,既易断也易磨损,因此,生产上常在石墨粉末中掺进一些粘土 粉末以增加硬度。粘土掺得越多,铅笔就越硬;粘土掺得越少,铅笔就越软。
想一想,“6B”、“6H”与“HB”三种类型的铅笔,哪种铅笔最硬?哪种铅笔最软?
想一想
1、石墨可用于制铅笔芯是由什么性质决定的?
2、石墨可用于制电极是由什么性质决定的?
3、石墨可用于制润滑剂是由什么性质决定的?
答:深灰色且很软。
答:石墨具有优良的导电性能。
答:石墨有滑腻感。
性质
用途
决定
结 构 性 质 用 途
决 定
反 映
决 定
反 映
讨论:
金刚石和石墨都是碳元素组成的单质,为什么它们的物理性质有这么大的差异呢?
金刚石的结构
石墨的结构
碳原子的排列方式 不同
一、碳的几种单质
1、碳单质的性质、用途、结构
物质 用途 性质 结构
1、金刚石 玻璃刀,钻头 硬度大
空间网状结构
饰品 无色透明,折光性强,光彩夺目
2、石墨 铅笔芯 灰黑,质软
层状结构
电极 导电
润滑剂 滑腻
坩埚 导热,耐高温
记
金刚石和石墨的物理性质有很大差异的原因:
微观:
宏观:
物质结构不同
碳原子的排列方式不同
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。
C70
更新的碳单质:
C240
C70
碳纳米管
用途:材料科学、超导体。
随着科学技术的不断进步,探究的不断深入,新的碳单质不断发现,碳单质的家属会不断壮大。
生活中常见含石墨的物质
木炭
焦炭
炭黑
活性炭
木炭
焦炭
活性炭
炭黑
石墨与少量的杂质混在一起构成的四种物质:无定形碳
活性炭
防毒面具
滤毒罐
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
辅助
材料
木 炭 的 用 途
活性炭的用途
食品脱色
冰箱去味剂
※防毒面具里的滤毒罐
※制糖工业的脱色剂
2、几种无定形碳的性质和用途
物质 用途 性质 结构
1、活性炭 防毒面具,过滤器 吸附能力强 疏松多孔
2、炭黑 作墨汁绘画写字 常温下化学性质稳定
3、木炭
4、 焦炭 燃料
冶金 可燃性
还原性
“炭”:不是化学用语,无定形碳是人工制造的含碳物质,都含有少量杂质为表示区别,常写:木炭,活性 炭,焦炭,炭黑等。
“碳”:碳元素,属于化学用语。在书写元素名称
和碳的单质及碳的化合物等用到。
将下列物质的用途和对应的性质用线连起来:
勘探钻头,切割玻璃 色黑,质地软而滑
做首饰 硬度大
做电极 光彩夺目,折光性强
做铅笔芯 耐高温
做冶金坩埚 导电性好
金刚石{
(天然存在的最硬物质)
(最软矿物之一)
石墨{
做防毒面具
写字作画
常温下化学性质稳定
吸附性强
无定形碳{
金刚石、石墨都是碳元素组成的单质,由石墨变成金刚石是( )变化。
化学
人造金刚石
金刚石很贵,能不能把石墨“变”成金刚石呢?有人用石墨在高温和高压下生产出人造金刚石,目前已在钻头制造等方面获得应用。
王羲之的<<兰亭序>>
<<清明上河图>>
字画却不褪色
纸都黄了
墨的主要成分是碳
想一想
(1)、常温下化学性质稳定
3. 碳单质的化学性质
1、使用木质电线杆时,常把埋在地下部分表面烧焦,形成炭层经久耐用,这是利用了碳在常温下具有_______性。
稳定
为什么
在常温下碳化学性质 不活泼
最外层有4个电子,不易失,也不易得电子。
常温下碳单质具有稳定性
2
4
+6
如果温度升高,碳是否会发生反应呢
(2)、
木炭在氧气中燃烧
可燃性
现象:发出白光
放出热量
2C +O2 2CO
点燃
碳跟氧气的反应
可燃性
C +O2 CO2
点燃
充分燃烧
不充分燃烧
(完全燃烧,热值为32.8 kJ/g)
(不完全燃烧,热值为9.2 kJ/g)
3、单质碳的化学性质:
(1)常温下化学性质 ;
(2)可燃性(可用作燃料)
(3)炽热的碳与二氧化碳反应
稳定
C+O2(充足) = CO2
点燃
2C+O2(不足) = 2CO
点燃
C+ CO2 = 2CO
高温
煤炉中层的反应
充分燃烧
不充分燃烧
你知道吗?
煤炉里的煤在燃烧过程中,发生了哪些化学反应?
2CO + O2 2CO2
点 燃
C + CO2 2CO
高 温
C + O2 CO2
点 燃
CO是许多气体燃料如水煤气的主要成分。
二、煤炉中发生的化学反应
一氧化碳 是家用煤气的主要成分,煤气中加入了有臭味的物质乙硫醇(C2H5SH),以便泄漏时能及时引起人们警觉,以防发生中毒事故。实验室中可用排水法收集一氧化碳。
通过这段文字的描述并联系你的生活经验,你能得到那些相关信息?
三、一氧化碳的性质
1、物理性质:
通常情况下,无色无味的气体。难溶于水,
密度比空气略小。
请选择收集CO的方法。
C
A
B
CO的性质:
⒈ CO难溶于水。
⒉ CO密度比空气略小。
收集CO的方法:
收集 CO只能用排水法。
O
2
O
2
O
2
O
2
O
2
O
2
O
2
O
2
O
2
O
2
O
2
CO与Hb的结合能力是O2与Hb的结合能力的200~300倍
一氧化碳的毒性
(1).可燃性
2CO+O2 2CO2
点燃
2、化学性质
(2).毒性
跟血液中的血红蛋白结合,使血液失去输氧能力,发生中毒。
有人用煤火取暖,又担心煤气中毒,临睡前在煤炉上和地上放两大盆冷水,这样做能预防煤气中毒吗?
答: 水不能预防煤气中毒,因为一氧化碳难溶于水。
讨论:
碳三角
CO
C
CO2
(1)
(2)
(3)
(4)
(3)C+CO2===2CO
高温
(4)2CO+O2 ===2CO2
点燃
【课堂小结】
一、金刚石、石墨和C60都是碳元素组成的单质
1.金刚石和石墨的物理性质和用途
2.活性炭、木炭、焦炭、炭黑的性质和用途
3、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
物理性质差异大原因:碳原子排列方式不同
二、碳的化学性质
三、一氧化碳的性质