科粤版九年级化学上册课件：5.2《组成燃料的主要元素——碳》（共38张PPT）

组成燃料的主要元素—碳
第五章 燃料
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
物质由元素组成
不同元素组成不同的物质
同一种元素可以组成不同的物质吗？
由碳元素组成的几种物质(图)
金刚石 石墨 C60
金刚石：
纯净的金刚石是一种天然形成的碳的晶体，无色，透明，呈正八面体。
不具导电性
一、碳的单质

金刚石 ---天然物质中最硬的物质
金刚石是天然物质中最硬的物质，不仅可以切割玻璃，更多用于做钻探机的钻头。
金刚石有各种颜色，从无色到黑色都有，以无色的为特佳。它们可以是透明的，也可以是半透明或不透明。多数金刚石大多带些黄色。金刚石的折射率非常高，色散性能也很强，这就是金刚石为什么会反射出五彩缤纷闪光的原因。
石墨---天然最软的矿物之一
铅笔芯中其实不含铅，是石墨和黏土混合而成的混合物。
铅笔中的含有铅么？
石墨物理性质1：
深灰色，有金属光泽，不透明，细鳞片状固体，质软，划在纸张上可留下痕迹。有滑腻感
石墨物理性质2：
石墨具有优良的导电性
铅笔芯的一端在酒精灯火焰上加热，不久触摸另一端明显感觉到热量
石墨物理性质3：
石墨具有良好的导热性
石墨的用途：
划在纸张上有痕迹

滑腻感

导电性
高熔点
铅笔
润滑剂
电力机车的石墨滑板

石墨电极 电池中的电极
石墨坩埚
1999年，北约曾使用了一种“石墨炸弹”。这种炸弹爆炸后释放出大量纤维状的石墨，它们覆盖在发电厂的设备上，造成设备停电，解释这是为什么？
阅读 资料
石墨具有优良的导电性能，石墨纤维能使设备短路的原因是因为石墨能导电，是电的良导体
讨论 ：金刚石与石墨各有什么特性？
硬度最大
导电性强
色黑,
质地软
而滑腻
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 不同。
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。
动动脑
思考：怎样证明金刚石和石墨都是由碳元素
组成的单质呢？
反应只生成二氧化碳、能使澄清的石灰水变浑浊
点燃
C + O2 CO2
新的以单质形式存在的碳：C60
C60 是一种由60个碳原子构成的分子，形似足球，性质很稳定。又名富勒烯。
二、无定形碳
石墨的微小晶体和少量杂质构成的没有固定几何形状的混合物（以碳单质为主） ——焦炭、炭黑、木炭、活性炭
木炭
焦炭
活性炭
炭黑
注意: “碳”表示元素，
“炭”表示由碳元素组成的具体物质。
1、木炭——燃料、吸附剂
防毒面具
2、焦炭——冶金工业
3、活性炭——防毒面具、脱色剂
4、炭黑——制墨、油漆、鞋油、颜料、制黑橡胶
活性炭
自来水厂净水过程中，活性炭的作用是：吸附杂质、除去臭味
防毒面具里的滤毒罐就是利用活性炭来吸附毒毒 气的
工业生产白糖时，活性炭可脱色制白糖。
木炭与活性炭的吸附作用都是物理变化。
活性炭的吸附作用
比木炭还要强
冰箱去味剂
小资料
随着科技的发展，新形态的碳单质逐渐被人们发现，其中取得重要进展的是C60和“碳纳米管”，此外还有C50、C70等。
C60
C60分子由60个碳原子构成，分子形似足球，又名“足球烯”,这种足球结构的分子很稳定。它应用于材料科学、超导体等方面的研究工作已取得重大进展。
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{
信息反馈
练习
1.金刚石、石墨、 C60都是由______组成的单质。但是，它们的性质却存在巨大的差异（例如金刚石是天然存在的最硬的物质，而石墨却很软），这是因为它们____________不同。
2.下列物质中最硬的单质是( ) A.木炭 B. C60 C.金刚石 D.二氧化碳
碳元素
碳原子排列方式
C
3.科学家研制了一种组成为C70的新物质,关于这种物质的下列说法中不正确的是( )
A它是一种单质
B它是一种化合物
C它的相对分子质量为840
D它的一个分子中有70个碳原子
B
如下图所示，向盛有红棕色二氧化氮气体的集气瓶里放几小块活性炭，最终观察到红棕色 (填“变深”或“消失”或“不变”)，漏斗中液面 (填“上升”或“下降”或“不变”)。其原因为：活性炭具有
作用，使瓶中气体压强 外界大气压。
消失
上升
吸附
小于
实验
如图所示,先在a、c两支相同的大试管中充满红棕色的NO2气体，然后分别向a、c试管中加入质量相等的足量石墨和活性炭并塞紧胶塞。经过一段时间后，打开弹簧夹，所观察到的现象是:（ )
A.c管中的颜色消失，水往c管流，a管无变化
B.a管中的颜色消失，水往a管流，c管无变化
C.a、c两试关中的颜色都消失，水往两管流
D.a、c两试管都无明显变化
A
通过以上学习，我们知道碳元素形成的单质有多种，而且物理性质差异很大。那么，它们的化学性质如何？
1.常温下,化学性质很不活泼;
2.温度升高，活动性大大增强，
高温下，碳能与许多物质起反应。
三、碳的化学性质
2
4
+6
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
在常温下，单质碳性质稳定，不易跟其他物质反应。
钻石恒久远，一颗永流传。
想一想:生活中还有哪些事例能说明碳单质的稳定性?
1.稳定性:
木头电线杆或木桩在埋入地下之前，常要把埋入地下的一部分木头表面稍稍烤焦。这是为什么？

木头烤焦以后就变成了木炭，木炭与空气、水分接触不容易发生反应，可以保存较长的时间。
碳的燃烧产物：
1、氧气充足，生成二氧化碳
2、氧气不充足，生成一氧化碳
（完全燃烧，热值为32.8 kJ/g）
（不完全燃烧,热值为9.2 kJ/g）
C+O2===CO2
点燃
2C+O2===2CO
点燃
}
都放热
一般情况下，如果未注明碳燃烧时氧气(或空气)不充足,通常都指充分燃烧生成二氧化碳的反应。
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？
1、一氧化碳是无色无味的气体；
2、难溶于水；
3、有可燃性,燃烧时火焰呈浅蓝色；
4、有毒。（跟血液中的血红蛋白结合，是血液失去输氧能力）
（二）碳与二氧化碳的反应
（高温条件，生成一氧化碳）

高温
C+CO2===2CO
（吸热）
（一）、碳与氧气的反应：
C+O2===CO2 （放热）
2C+O2===2CO （放热）
（二）、碳与二氧化碳的反应：
C+CO2===2CO （吸热）
（三）、一氧化碳的燃烧：
点燃
点燃
点燃
高温
2CO+O2===2CO2
（放热）
小结
1.煤的主要成分是( ),当空气充足时,煤充分燃烧,主要生成( ),当空气不充足时,煤不能充分燃烧,生成( ),这是煤气中毒的主要原因之一.
碳
二氧化碳
一氧化碳
甲瓶：一氧化碳有毒，使蝗虫中毒死亡。
乙瓶：二氧化碳不能供给呼吸，使蝗虫窒息死亡。
2.有甲、乙两个瓶，甲瓶中装有一氧化碳气体，乙瓶中装有二氧化碳气体。将两只蝗虫分别放入两个瓶中，拧紧瓶盖，过一段时间，发 现两只蝗虫都死了。请解释造成两只蝗虫死亡的原因：
活学活用
2.纳米材料被誉为于21世纪最有前途的新型材料,纳米碳管是一种由碳原子构成的直径为几个纳米的空心管,下列说法错误的是( )
A 纳米碳管如果完全燃烧,生成物是二氧化碳 B 纳米碳管材料管道多,表面积大,吸附能力强 C 纳米碳管在常温下化学性质稳定 D 纳米碳管是一种新型的化合物
D
3.下列物质的用途，既利用了碳的物理性质， 又利用了碳的化学性质的是（ ）
A 用木炭作燃料 B 用焦炭炼铁 C 用活性炭吸附工业产品里的色素 D 用墨书写珍贵资料或绘制书画
D
1.金刚石、石墨、C60都是碳元素组成的单质,关于它们的说法正确的是 ；(填序号)
①碳原子排列不同 ②化学性质相似 ③物理性质相似 ④是同一种物质 ⑤都是黑色固体 ⑥完全燃烧都生 成二氧化碳 ⑦是碳元素组成的不同单质
2.从C、H、O三种元素中，选择适当的元素组成符合下列要求的物质，并用化学式填空：
⑴ 物质世界最轻气体单质 ；⑵能使带火星的木条复燃的气体是 ；⑶可镶嵌在玻璃刀上的是 ； ⑷可用于防毒面具中做吸附剂的是 ；⑸人体中含量最多的化合物是 ；⑸能用于实验室中制氧气的是 ；⑹可使人中毒的气体是 ；⑺能使澄清石灰水变浑浊的气体是 ；⑻可以做燃料的是 。
①②⑥⑦
H2
O2
C
C
H2O
H2O2
CO
CO2
H2; CO; CH4
请分别从宏观和微观两个角度讨论CO和CO2有那些不同?
宏观: 物质种类不同;化学性质不同; 碳元素化合价不同;
物质所含元素相同.
微观:分子结构不同;分子化学性质不同;
单个分子中氧原子数目不同;
分子中原子种类相同;单个分子中碳原子数目相同.