(共29张PPT)
名言欣赏:
人一定要足够优秀或足够强大,如果你只是弱酸或者弱碱,那即使是滥情如Al(OH)3者也不会要你!
用墨绘制的字画可以历经千年而不褪色,为什么字画能保存这么长时间?
导入新课
现在就让我们一起来了解一下碳的化学性质,在学习中寻找答案。
观看电视时,我们常常会听到“钻石恒久远,一颗永流传”的广告语,这又说明了单质碳有哪些化学特性?
第六单元
碳和碳的氧化物
导入新课
讲授新课
课堂小结
随堂训练
课题1
金刚石、石墨和C60
第2课时
碳的化学性质
1.知道碳单质的化学性质,了解还原反应。
2.通过根据单质碳的用途推测并验证其化学性质的学习过程,体会性质决定用途的思想。
3.根据实验及文字资料等信息,分析判断反应可能的产物。
学
习
目
标
在常温下,碳的化学性质不活泼。
前面两个现象都与碳的化学性质有关,它们说明了什么?
思考
目标导学二:碳的化学性质
碳原子最外层有4个电子,它要成为稳定结构,得4个电子或失4个电子都不容易,所以化学性质不活泼。
为什么碳在常温下化学性质不活泼呢?
思考
在常温下,碳的化学性质不活泼。如果升高温度,碳能否发生反应呢?
木炭在氧气中燃烧
化学性质1
常温下碳的化学性质不活泼
温度升高,碳的活泼性增强
点燃条件下,有可燃性
高温条件下,有还原性
归纳总结
既不容易得电子,又不容易失电子
1.碳与氧气的反应(可燃性)
回忆木炭在氧气中充分燃烧的现象:
发出白光,放出热量,
生成一种能使澄清石灰水变浑浊的气体。
化学方程式:
木炭在氧气中不充分燃烧时,生成一氧化碳。
化学方程式:
C+O2
CO2
点燃
2C+O2
2CO
点燃
炭火用来烧烤或取暖
【实验6-2】
1
组装
装有木炭和氧化铜粉末的试管固定在铁架台上,试管口装有通入澄清石灰水的导管。
用酒精灯加热混合物几分钟。
先撤出导气管,待试管冷却后再把管内粉末倒在纸上。
2
反应
3
观察
2.碳与某些氧化物的反应(还原性)
实验中为什么要先撤导管后撤酒精灯?
思考
若先撤酒精灯,试管中的气体冷却,试管内压强变小,冷的石灰水倒流入管内,可能引起试管炸裂。
从分子组成上看CuO转变为Cu,发生了什么变化?是什么导致了这种变化?
思考
CuO转变为Cu失去了氧,是碳夺走了CuO中的氧。
澄清石灰水变浑浊,试管粉末中有红色物质。
现象
生成了二氧化碳、铜。
分析
结论
化学性质3
碳的还原性
含氧化合物里的氧被夺去的反应叫做还原反应。
物质和氧发生的化学反应叫做氧化反应。
能夺走含氧化合物里的氧的物质具有还原性,是还原剂。被氧化,发生了氧化反应
合作交流
氧化剂和还原剂的辨别
在反应物中:能提供氧的反应物是氧化剂,具有氧化性。能夺去氧的反应物是还原剂,具有还原性。例如:在高温条件下,碳和二氧化碳的吸热反应。
归纳总结
3.碳的还原性的应用
a.木炭炼铁
2Fe2O3+3C
4Fe+3CO2
高温
b.碳还原二氧化碳
CO2+C
2CO
高温
碳的还原性可用于冶金工业。
例如,焦炭可以把铁从它的氧化物矿石里还原出来。
此外,在高温条件下,碳还能使二氧化碳变成一氧化碳。
2Fe2O3+3C
4Fe+3CO2↑
高温
CO2+C
2CO
高温
3.碳的还原性的应用
“炭”指由碳元素形成的部分单质,主要有木炭、焦炭、活性炭与炭黑.“碳”是元素的名称,是核电荷数为6的所有原子的总称.因此,炭是由碳元素形成的单质,但碳元素形成的单质并非都是炭,如金刚石、石墨等.
“碳”和“炭”有什么不同?
碳的单质主要有金刚石和石墨,还有无定形碳,无定形碳包括木炭、活性炭、焦炭和炭黑等。
知识与拓展1
金刚石与石墨混合在一起,组成的物质是单质还是混合物?
甲生:是单质.因为金刚石是碳的单质,石墨也是碳的单质,它们混合在一起,仍只含一种元素,所以仍是单质.
诊断:_________
乙生:是混合物.金刚石石墨都是碳的单质,但它们是两种不同的物质.所以它们混合在一起不是单质而是混合物.
诊断________
结论:乙同学的观点是正确的,金刚石和石墨都是由一种元素组成,但它们是两种不同的物质(这是由各自本身的结构决定的)所以它们混合在一起是混合物.因此判断单质必须强调是纯净物.一种元素可以形成多种不同的单质.某物质中只含一种元素,也不一定是纯净物.
知识与拓展2
碳的化学性质
常温下,碳的化学性质不活泼
碳的燃烧
高温下,碳能与某些氧化物发生
反应:
充分燃烧时,
不充分燃烧时,
课堂小结
1、下列关于碳单质的说法中正确的是( )
A.C60是由碳原子构成的
B.金刚石、石墨和C60都由碳元素组成,结构相同
C.木炭具有还原性,高温下可以将氧化铜中的铜还原出来
D.石墨很软,不能用于制石墨电极
检测目标
C
2、如图是碳和氧化铜反应的实验装置,相关说法错误的是( )
A、灯罩的作用是:集中火焰提高温度
B、理论上a中减少的质量等于b中增加的质量
C、a中黑色粉末变成光亮红色说明碳具有还原性
D、反应结束后立即把a中的粉末倒出观察生成物的颜色
D
检测目标
3、科学家成功地利用精密仪器从石墨中分离出单层的石墨片,这是目前世界上人工制得的最薄的材料,下列有关石墨片说法错误的是(
)
A.石墨片是一种单质???
B.石墨片与C60是同种物质,具有导电性
C.在一定条件下,石墨片可还原氧化铜?
D.石墨片在氧气中完全燃烧的产物是CO2
B
检测目标
4、炭雕(主要成分是木炭)是一种集观赏与空气净化于一体的工艺品。下列关于它的说法中错误的是( )
A、炭雕工艺品须特别注意防火
B、炭雕是轻质透明且不易变质的固体
C、碳的性质比较稳定,炭雕艺术品可以长期保存
D、炭雕能吸附室内微量有害气体,有利健康
B
检测目标
5、下列说法中,正确的是( )
A.金刚石和石墨都是碳元素组成的,所以是同种
物质
B.金刚石和石墨燃烧时都可以生成二氧化碳
C.碳的化学性质不活泼,在常温下和高温下都不
容易起变化
D.金刚石、石墨、木炭、活性炭都能吸附二氧化
氮气体
B
检测目标
通过本课学习,你收获了什么?
课后作业:
1.整理本课知识点
2.完成同步练习题(共56张PPT)
名言欣赏:
人一定要足够优秀或足够强大,如果你只是弱酸或者弱碱,那即使是滥情如Al(OH)3者也不会要你!
通过前面的学习我们知道了丰富多彩的物质世界是由各种元素组成的。那么,同一种元素可以组成不同物质吗?
石墨
金刚石
足球烯(C60)
导入新课
研究发现,透明的金刚石、灰色的石墨和足球状的C60都是由碳元素组成的单质。
石墨是单质碳的另一种形式,是最软的矿物之一。它的身影在我们生活中随处可见,常用的铅笔的笔芯就是由石墨制作而成的。
虽然都是由碳元素组成的,但是由于原子的排列方式不同,它们之间存在着极大的差异。现在就让我们来探究金刚石、石墨和C60有何不同吧。
金刚石是单质碳的一种形式,是天然存在的最硬的物质。玻璃刀头上镶嵌的金刚石可以用来裁玻璃。
课题1
金刚石、石墨和C60
第1课时
碳的单质
第六单元
碳和碳的氧化物
导入新课
讲授新课
课堂小结
随堂训练
1.通过生活经验及教材内容能说出金刚石、石墨、C60的外观、性质和主要用途。
2.通过了解金刚石、石墨和C60几种碳单质,知道同一种元素可以组成不同的物质。
3.通过碳单质的学习,知道物质的性质与用途之间的关系,科学的发展是无止境的。
学
习
目
标
学具准备
金刚石、石墨、C60分子模型、玻璃刀、6B铅笔芯、干电池、石墨电极、投影仪、多媒体课件、防毒面具、导线、灯泡。
(1)仪器:小锥形瓶;
(2)药品:红墨水、烘烤过的木炭(活性炭)、澄清石灰水。
可以,例如:氧元素可以组成氧气和
臭氧两种不同的单质,磷元素可以组成红磷和白磷两种不同的单质。
想一想
同种元素可以组成不同的单质吗
?
什么叫单质?
这是什么元素?
c
想一想:你知道有哪些物质中
含有碳元素吗?
c
这是什么元素?
c
猜一猜:碳元素能组成不同的
单质吗?
想一想:你知道有哪些物质中
含有碳元素吗?
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数学课件:www.1ppt.com/kejian/shuxue/
英语课件:www.1ppt.com/kejian/yingyu/
美术课件:www.1ppt.com/kejian/meishu/
科学课件:www.1ppt.com/kejian/kexue/
物理课件:www.1ppt.com/kejian/wuli/
化学课件:www.1ppt.com/kejian/huaxue/
生物课件:www.1ppt.com/kejian/shengwu/
地理课件:www.1ppt.com/kejian/dili/
历史课件:www.1ppt.com/kejian/lishi/
碳元素组成的单质
金刚石
石
墨
c60
观察下列图片,想一想,你从中获得了哪些信息?
1.金刚石
纯净的金刚石是一种无色透明的、正八面体形状的固体。
目标导学一:碳的单质
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。
观察下列图片,想一想,你从中获得了哪些信息?
金刚石是天然存在的最硬的物质。人们利用这一特性,制造出人工金刚石用来刻划玻璃,切割大理石,加工金属,也可把它装在钻探机的钻头上,钻凿坚硬的岩层等。
金刚石
结构
用途
作钻头、刻刀;作装饰品
性质
坚硬(天然存在的最硬物质);夺目光泽(研磨后)
纯净的金刚石是一种无色透明的、正八面体形状的固体,经过仔细的琢磨就会成为璀璨夺目的装饰品——钻石
金刚石
含有杂质的金
刚石带有颜色
钻石装饰品
金刚石
坚硬是金刚石最重要的性质。利用这个性质,可用金刚石划玻璃。
金刚石可用于切割大理石或加工坚硬的金属等。
金刚石
结构
用途
性质
硬度大
决定
决定
金刚石的性质和用途的联系
观察下列图片,想一想,你从中获得了哪些信息?
2.石墨
石墨是深灰色有金属光泽、不透明的细磷片状固体。
观察下列图片,想一想,你从中获得了哪些信息?
石墨质软,有滑腻感,电的良导体。
用途
性质
质软(最软的矿物之一)
熔点高
导电
作铅笔芯、润滑剂
作高温润滑剂
作电极
石墨的结构、特征
深灰色
有金属光泽
不透明细鳞片状固体
石墨的用途
铅笔芯是石墨和粘土粉末混合而成的。
石墨还可以用来做电极。
石墨可以制成坩埚来熔炼金属。
家庭小实验
探究实验
铅笔
石墨
举一反三
在电车顶上的两根导电杆跟电线接触处分别装上一块石墨制成的滑块,以保证行驶时供电。为什么要选用石墨来制滑块?
知道吗?
石墨具有润滑性、导电性、熔点高。
金刚石
石
墨
外
观
光
泽
硬
度
导电性
用
途
金刚石和石墨的物理性质和用途
无色透明
正八面体状固体
深灰色细鳞片状
固体
加工琢磨后
有夺目光泽
有金属光泽
天然存在的最硬物质
质软
无
良好
电极、铅笔芯、润滑剂等
钻头、刻刀、
装饰品等
生活中常见的含石墨的物质
木炭
焦炭
炭黑
活性炭
3.
C60
每个C60分子是由60个碳原子构成的,结构类似足球,又名足球烯,性质稳定,在材料科学、超导体方面有广阔的前景。
C60分子结构模型
用途
性质
固体,质脆、有金属光泽
几乎不导电
导热性很差,很稳定
广泛应用于超导、催化、材料、医学及生物等领域
制备新材料、器件
碳单质的研究进展
除金刚石、石墨和C60外,一些以新的形态存在的碳单质又相继被发现,如碳纳米管、C70、C240、C540等。
高新科技——
纳米碳管
这是一种非常奇特的材料,它是石墨中一层或几层碳原子卷曲而成的笼状“纤维”,内部是空的,外径只有几纳米到几十纳米。这样的材料很轻,很结实。它的密度是钢的1/6,而强度却是钢的100倍。用这样轻而柔软、又非常结实的材料作防弹衣是再好不过的了。
如果用纳米碳管做绳索,是惟一可以从月球挂到地球表面,而不被自身质量所拉断的绳索。如果用它做成“地球——月球”乘人的电梯,人们在月球定居就很容易了。
C60和几个更新的碳单质
C60
C70
C540
C240
无定形碳
木炭
活性炭
炭黑
冶炼钢铁用的焦炭
木炭、活性炭、焦炭、炭黑等都是由石墨的微小晶体和少量杂质构成的。
这些物质是
含碳的混合物。
物理性质:灰黑色疏松多孔的固体,具有吸附性。
2、用途:
木炭----燃料、吸附剂
焦炭----冶炼金属
活性炭---防毒面具、脱色剂
炭黑----制墨、油漆、鞋油、
颜料、制黑橡胶
木炭和活性炭的吸附性
我们生活中常接触到的木炭、活性炭、焦炭、炭黑,它们都是由石墨微小晶体和少量杂质组成的。
木
炭
活
性
炭
木炭和活性炭的吸附性
它们没有固定的几何形状,所以我们称之为无定形炭。想知道它们有什么性质吗?下面我们一起来探究一下。
炭
黑
焦
炭
趣
味
实
验
上述实验主要发生了什么变化?
在滴有红墨水的水里,投入几块烘烤过的木炭或活性炭
木炭具有吸附性,吸附了液体中的色素
液体颜色由红色逐渐变浅,最终褪为无色
物理变化
操作
现象
结论
活性炭的吸附能力比木炭强,净水、吸附毒气、制糖工业的脱色剂等
炭黑
焦炭冶炼金属
木炭、活性炭的吸附性是物理性质,吸附中发生的是物理变化。
活性炭结构孔内表面积比木炭大,吸附能力比木炭强。
吸附能力与物质的表面积有关,表面积越大,吸附能力越强。
1
2
3
知识拓展
应
用
随着社会的发展,活性炭的应用范围也不断扩大。现在人们还可以用活性炭处理污水、吸附甲醛等等。
无定形碳
用途
吸附一些食品和工业产品的色素,吸附有异味的物质
吸附能力比木炭强,吸附毒气、制糖工业脱色剂、净水等
造油墨、油漆和颜料,还可以增加橡胶制品的耐磨性
冶炼金属,例如高炉炼铁时用焦炭做还原剂
2.几种无定形碳
木炭
活性炭
炭黑
焦炭
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”)
炭表示由碳元素组成的某种物质—木炭、活性炭、焦炭、炭黑等。
注意碳与炭的区别
金刚石结构
问题1:金刚石、石墨、C60都是由碳元素组成的单质,为什么物理性质会相差这么远呢?
物理性质不同的原因:碳原子的排列方式不同。
C60结构
石墨结构
金刚石结构
C60结构
石墨结构
结构
决定
性质
决定
用途
体现
体现
问题2:金刚石、石墨、C60它们的结构、性质和性质之间有什么联系呢?
1.金刚石、石墨的物理性质和用途:
金刚石---硬
石墨
导电
用途:电极
质软
用途:制铅笔芯
润滑性
用途:高温条件下作润滑剂
2.金刚石.石墨物理性质不同的原因:
碳原子排列方式不同
无定形碳的种类:木炭、焦炭、活性炭、炭黑
性质:木炭.活性炭有吸附性
用途:刻划玻璃切割大理石、钻头
课堂小结
1、华为在Mate20中首次正式应用“石墨烯”材料,做了一块石墨烯薄片液冷散热系统,这是利用了石墨烯的( )
A、透光性好
B、硬度大
C、导热性好
D、导电性强
检测目标
C
2、金刚石和石墨物理性质有很大差异的原因是( )
A、原子排列方式不同
B、原子大小不同
C、原子种类不同
D、原子数目不同
A
检测目标
3、石墨炸弹爆炸时释放出大量石墨纤维,易造成输电线、电厂设备损坏。是由于石墨(
)
A.质软
B.有吸附性
C.能导电
D.易燃易爆
C
检测目标
4、下列有关物质性质与用途的说法,错误的是( )
A、石墨有滑腻感,可用来作电极
B、焦炭有还原性,可用于冶金工业
C、活性炭有吸附性,可用来吸附异味
D、金刚石的硬度大,可用来切割玻璃
A
检测目标
5、下列现象中属于化学变化的是(
)
A.
活性炭吸附有色、有毒的气体
B.
铅笔把字迹留在纸上
C.
用金刚石切割玻璃
D.
石墨在空气中燃烧
D
检测目标
通过本课学习,你收获了什么?
课后作业:
1.整理本课知识点
2.完成同步练习题