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课题1碳单质的多样性
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请看屏幕上展示的图片，你能说出它们当中含有哪些共同的元素，并都是以什么状态存在的吗？
碳的单质
PART 01
1.金刚石
金刚石
纯净的金刚石是无色透明、正八面体形状的固体
金刚石的结构
天然采集到的金刚石并不带闪烁的光泽，经过仔细琢磨后，成为璀璨夺目的装饰品——钻石。
金刚石是天然存在的最硬的物质。
钻探机的钻头上
切割刀
2.石墨
石墨是灰黑色，有金属光泽的固体
石墨很软，有滑腻感。石墨的熔点高，具有优良的导电性能。
铅笔芯
作润滑剂
作石墨坩埚
锌筒
石墨棒
MnO2和C
NH4Cl、ZnCl2 和 H2O等
石墨电极
作石墨电极、石墨电刷等
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。
4.金刚石、石墨、C60的比较
金刚石 石墨 C60
结构模型
外观
硬度
导电性
用途
无色透明的固体
灰黑色、有金属光泽的固体
质脆
天然存在最硬的物质
很软
分子形似足球
几乎不导电
有优良的导电性能
常态下几乎不导电
用来裁玻璃、切割大理石、加工坚硬的金属，用作光学窗口和透镜的涂层，用于集成电路基板散热
制铅笔芯、电刷、电极等
可应用于超导、催化、能源及医学等领域
思考讨论
金刚石、石墨、C60都是碳元素组成的碳单质，为什么物理性质有这么大的差异？
金刚石
石墨
碳原子的排列方式不同。
C60
结合金刚石和石墨的物理性质和用途，讨论物质的性质和用途之间有什么关系？
思考讨论
性质
用途
反映
决定
木炭、焦炭、活性炭和炭黑通常被称为无形性碳，主要由结构类似石墨的微小晶体合少量杂质构成的，属于混合物。
5.无定型碳
木炭
焦炭
活性炭
炭黑
实验6-1 木炭和活性炭的吸附性
思考讨论
为什么木炭、活性炭会具有吸附性呢？
疏松多孔的结构
木炭、活性炭具有疏松多孔的结构，因此具有吸附性，能吸附色素和异味。活性炭的吸附性比木炭更强。下图为活性炭的用途。
防毒面具
冰箱除味剂
注意：“碳”和“炭”的区别
“碳”指的是碳元素，它是核电荷数为6的同一类原子的总称，有广泛的、概括的含义，如碳原子、碳元素、碳单质、碳的化合物等
“炭”指的是具体物质，如木炭、焦炭、活性炭、炭黑等。
随堂练习
1．下列关于碳单质的说法错误的是（　　）
A．C60是由60个碳原子直接构成的
B．活性炭的吸附性属于物理性质
C．金刚石和石墨的碳原子排列方式不同
D．研磨后的金刚石璀璨夺目，可用作装饰品
A
随堂练习
2.活性炭和木炭能使红棕色NO2气体及红墨水褪色是因为（ ）
A.它们都呈颗粒状，而且是黑色
B.它们的主要成分是碳
C.它们有疏松多孔的结构
D.它们的密度小
c
碳的化学性质
PART 02
王羲之—— 兰亭序
张择端—— 清明上河图
古代名画历经几百年甚至几千年而依然色泽鲜艳不褪色，你知道其中的原因吗？
1.常温下，碳的化学性质稳定
（1）概述：碳的最外层有4个电子，即不容易失去又不容易得到，因此，常温下，碳单质的化学性质稳定（不活泼），受日光照射或与空气、水接触时不易发生变化。
（2）应用：①古代书画历经千百年不褪色
②档案资料历经千百年不褪色
③钻石恒久远，一颗永流传
碳原子的结构示意图
2.碳单质与氧气的反应——可燃性
如果升高温度，碳会发生化学反应吗？
（1）完全燃烧（氧气充足），生成二氧化碳
C+O2 = CO2
点燃
（2）不完全燃烧（氧气不充足），生成一氧化碳
2C+O2 = 2CO
点燃
3.碳单质与某些氧化物的反应——还原性
实验：木炭还原氧化铜
现象：
黑色粉末逐渐变为红色，澄清石灰水变浑浊
化学方程式：
C+2CuO 2Cu+CO2↑
高温
实验注意事项
（1）试管口为什么要略向下倾斜？
防止冷凝的水流到热的试管底部使试管炸裂。
（2）酒精灯火焰上为什么要加网罩？
因为木炭与氧化铜反应的温度要求较高，用网罩使火焰集中，提高温度。
（3）实验结束时，为什么要先从撤导管，再熄灭酒精灯？
防止石灰水倒吸入热的试管使试管炸裂。
（4）为什么等装置冷却至室温后，再倒出固体粉末？
防止生成的铜粉再次被氧化
C+2CuO 2Cu+CO2↑
高温
氧化铜失去氧变成铜，碳得到氧变成二氧化碳。
这种含氧化合物里的氧被夺去的反应叫作还原反应
木炭是将氧化铜还原为铜的物质，具有还原性
碳的还原性的应用
焦炭还原氧化铁
2Fe2O3+3C 4Fe+3CO2↑
高温
在高温条件下，碳使二氧化碳转变为一氧化碳
CO2+C 2CO
高温
随堂练习
1．下图是探究物质的变化与木炭还原性的综合实验装置。把绕成螺旋状的铜丝一端固定在橡皮塞上,先加热铜丝,待表面变黑后再将其插入试管中的木炭粉中,打开弹簧夹后加热。下列说法不正确的是( )
A.铜丝加热变黑是因为铜与氧气反应生成了新物质
B.铜丝表面及澄清石灰水的变化说明木炭具有还原性
C.试管略向下倾斜的目的是防止反应生成的水倒流
D.反应结束后应先夹紧弹簧夹再熄灭酒精灯
C
2.氧化亚铜可作杀菌剂、着色剂和染色剂等,制备Cu2O的化学反应方程式为,
发生还原反应的物质是( )
A.Cu
B.H2O
C.Cu2O
D.H2
随堂练习
B
谢谢观看

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