人教版 九年级上册 金刚石、石墨和C60（原创课件 共49张PPT)

(共49张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
O2 P C Fe Cu H2 N2
什么是单质呢？
由同种元素组成的纯净物才叫单质。
碳元素组成的单质
金刚石
石 墨
c60
阅读106~107页
了解金刚石和石墨的结构、物理性质和用途
物理性质：颜色、硬度、导电性
1．金刚石
一、碳的单质
金刚石的结构
纯净的金刚石是一种无色透明的、正八面体形状的固体。
金刚石
金刚石是天然存在的最硬的物质。可以用来刻划玻璃，切割大理石，加工金属，把它装在钻探机的钻头上，钻凿坚硬的岩层等。
1．金刚石的用途
未加工的钻石
加工后的钻石
天然采集到的金刚石并不带闪烁的光泽。需要经过仔细琢磨成许多面后，才成为璀璨夺目的装饰品——钻石。
世界最大的钻石库利南

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

是天然存在的硬度最大的物质

切割玻璃
作钻头
决定
反映
2．石墨
石墨的结构（层状结构）
石墨是深灰色有金属光泽、不透明的细磷片状固体,很软，有滑腻感。还具有优良的导电性。
石墨
石墨很软，是最软的矿物之一。
石墨制造的素描笔芯
12
用石墨和粘土粉末混合制铅笔芯


各种不同的铅笔芯就是用不同比率的石墨粉和粘土粉混合而制成的
生活小常识
石墨的用途
石墨电极
石墨润滑剂
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
滑腻感
导电性 能导电
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
金刚石和石墨都是由碳元素组成的，为什么性质会相差这么远呢？
正八面体
层状结构
他们的原子排列方式不同，因此他们的性质也存在明显差异。
木炭
木炭
木炭、焦炭、活性炭、炭黑的主要成分是碳单质，他们的结构和石墨类似。
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”：表示是具体物质，一般指木炭、活性炭、焦炭、炭黑等。
木炭能吸附红墨水吗？
现象：
红色逐渐褪去。
木炭、活性炭具有疏松多孔的结构，因此它具有吸附能力。





加入木炭粉
可以利用木炭、活性炭的吸附性来吸附色素、异味和有毒气体等物质。
木炭和活性炭的用途
冰箱除味剂
制糖工业脱色
防毒面具
结合金刚石、石墨和活性炭的性质和用途，讨论性质和用途之间的关系？
结构
性质
用途



决定
决定
反映
3．C60
C60的分子结构和足球相似
每个 C60由60个碳原子构成，结构类似足球，又名足球烯。
用途：材料、超导体、催化。
3．C60
C60的独特结构决定了它具有一些特殊的物理和化学性质。
23
e
小结



金刚石
(C)
石墨
(C)
c60
结构
物理性质
用途

硬度
导电性
正八面体

层状结构
足球结构构成的碳分子
外观
无色透明
深灰色、有金属光泽、不透明细鳞片固体
质软
良好
作装饰品—钻石
裁玻璃作钻头
铅笔芯
电极
润滑剂

材料
超导体
催化剂

硬
不导电




小结
结构
性质
用途



决定
决定
反映
下列说法中正确的是( )
A. 由一种元素组成的物质，一定是纯净物
B. 吸附是化学变化
C. 一种元素只能形成一种单质
D. 在一定条件下，石墨可转化为人造金刚石，这个变化是化学变化
关于金刚石和石墨的下列说法中，不正确的是( )
A.它们都是由碳元素组成的单质
B.它们都是电的良导体
C.金刚石质硬，石墨质软
D.金刚石、石墨里的碳原子排列不同
以美国为首的北约曾用“石墨炸弹”使南联盟的高压输电线短路，这是因为石墨( )
A. 质软 B. 耐高温 C. 具有导电性
D. 具有润滑性
在发现C60后C70也已经制得，下列关于C70的说法正确的是（ ）
A.它是化合物
B.它是混合物
C.它是一种单质，它是由70个碳原子构成
D.它的相对分子质量为840
知识回顾
结构
性质
用途



决定
决定
反映
二、碳（单质）的化学性质
北宋画家张择端绘制，距今近千年
北宋黄庭坚用墨（用炭黑等制成）写的字
为什么碳在常温下化学性质
不活泼？
常温下，碳的化学性质不活泼。
1.碳的稳定性
碳原子最外层有四个电子，常温下既不容易得到电子也不容易失去电子。
二、高温下碳的化学性质活跃:
可燃性：
C+O2 CO2
点燃
现象：
发出白光，同时放出大量的热
哈！
真香啊
哦嗬!
栽了
碳的可燃性
1、碳在充足的氧气中燃烧：
2、碳在不充足的氧气中燃烧：
2C+O2 2CO
点燃
C+O2 CO2
点燃
用途：燃料
碳还原氧化铜的实验装置
36
现象：
黑色粉末逐渐变成红色，澄清石灰水变浑浊。
化学方程式：
分析:
反应后，生成了铜和二氧化碳。
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 。
（2）实验完毕后，要先撤导管后熄灭酒精灯。否则会导致澄清石灰水 。
（3）要待试管冷却后再把试管里的粉末倒在纸上观察，是 。
（4）将木炭粉和氧化铜粉末混合均匀的目的是 使反应更充分。
为了防止铜粉再次被氧化
增大药品接触面积
倒吸
提高温度
C + 2CuO === 2Cu + CO2
高温

C

CO2
得到氧
CuO

Cu
失去氧
被氧化
被还原

过程

过程
氧化反应
还原反应
还原剂
氧化剂
碳的还原性
氧化剂具有氧化性
还原剂具有还原性
氧化剂和还原剂指的是反应物
CuO 氧化性：提供氧
C 还原性：夺取氧
C + 2CuO 2Cu + CO2
高温



H2 + CuO Cu +H2O


还原剂
氧化剂

氧化反应

还原反应

C + CO2 2CO
高温
碳与金属氧化物反应
碳与非金属氧化物的反应
3C + 2Fe2O3 4Fe + 3CO2
高温
用途：冶炼金属
2C+O2 2CO
点燃
C+O2 CO2
点燃
C
CO2
CO
①
②
③
①
②
④
③
C + CO2 2CO
④
2CO+O2 2CO2
点燃
高温
1.稳定性（常温）
原因：碳原子最外层有四个电子，常温下既不容易得到电子也不容易失去电子。
小结
碳的可燃性
1、碳在充足的氧气中燃烧：
2、碳在不充足的氧气中燃烧：
2C+O2 2CO
点燃
C+O2 CO2
点燃
氧化剂具有氧化性
还原剂具有还原性
氧化剂和还原剂指的是反应物
CuO 氧化性：提供氧
C 还原性：会把氧夺过去
C + 2CuO 2Cu + CO2
高温



巩固练习
1、北宋时期，黄庭坚用墨书写的“笔意”二字，至今完好
如初，这是因为（ ）
A：墨是黑色的不易褪色 B：碳不溶于水
C：碳有还原性 D：碳在常温下性稳定
2、碳完全燃烧时生成_______,不完全燃烧时生成物是___________________;

D
CO2
CO
3、碳与氧化铜在高温下反应的现象是：____色的固体变成____色
的固体，生成使石灰水变____________的气体。化学方程式为：
__________________________。
4、碳和氢气都具有的性质（ )
①都具有还原性 ②都具有可燃性
③常温下性质稳定 ④常温下都是气体
A：① ② ③ B：① ② C：① ② ④ D：① ② ③ ④
黑
红
浑浊
C+2CuO===2Cu + CO2
高温
↑
A
5．下列性质中，不属于碳的化学性质的是（ ）
(A)稳定性 （B）吸附性 （C）可燃性 （D）还原性

别忘了我！
6.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

B
C
（1）反应开始后，在盛澄清石灰水的试管中观察到的现象是________________，说明反应中有_____________生成，被加热的试管中发生的化学反应方程式是____________________。
（2）右图中酒精灯上加一金属网罩的作用__________________________。
（3）实验结束时，应先_____________，再撤掉____________。
在木炭还原氧化铜的实验中：