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第六单元　碳和碳的氧化物
课题 1　碳单质的多样性（第 2 课时）
化学性质
　　问题 1：预测碳单质有哪些化学性质？
构成
知识回顾
性质
决定
体现
结构
物理性质
金刚石
立体网状结构
硬度大
无色透明的固体
碳原子
石墨
层状结构
质软滑腻
灰黑色固体
知识回顾
　　问题 1：预测碳单质有哪些化学性质？
性质
决定
体现
结构
　碳原子的结构示意图：
＋6
2
4
C
预测
化学性质
　　碳原子的最外层有 4 个电子，它要形成稳定结构，得 4 个电子或失 4 个电子都不容易。
预测
预测
碳单质的化学性质不活泼
一定条件下，碳单质能发生化学反应
　　问题 1：预测碳单质有哪些化学性质？
湖北出土的
战国古墨
碳单质的化学性质不活泼
新知探究
碳单质
C60
管
碳
纳
米
金刚石
石墨
石
墨
烯
无
定
形
碳
木炭
活性炭
炭黑
焦炭
碳单质可以燃烧
新知探究
　　问题 1：预测碳单质有哪些化学性质？
“卖炭翁，伐薪烧炭南山中。”
碳单质
C60
管
碳
纳
米
金刚石
石墨
石
墨
烯
无
定
形
碳
木炭
活性炭
炭黑
焦炭
新知探究
　　问题 1：预测碳单质有哪些化学性质？
体现
性质
用途
决定
体现
结构
　　碳原子的结构示意图：
＋6
2
4
C
预测
一定条件下，碳单质能发生化学反应
预测
碳单质的化学性质不活泼
常温下，
　　二、碳单质的化学性质
　　　常温下，碳单质的化学性质不活泼。
　　　可燃性
C+O2 CO2
点燃
CO
新知探究
实验探究
　　二、碳单质的化学性质
　　问题 2：什么情况下生成二氧化碳或一氧化碳？
　　　可燃性
化合反应
新知探究
C+O2 CO2
点燃
2C+O2 2CO
点燃
1∶1
　　结论：氧气的用量不同，产物不同。
新知探究
C+O2 CO2
点燃
2C+O2 2CO
点燃
2∶2
2∶1
氧气微粒个数比是 2∶1
新知探究
　　二、碳单质的化学性质
　　问题 3：碳单质的可燃性可以用于做什么？
　　　可燃性
性质
用途
决定
C+O2 CO2
点燃
2C+O2 2CO
点燃
（充足）
（不充足）
放出热量
燃料
新知探究
　　二、碳单质的化学性质
　　问题 4：请你提出使用木炭做燃料的注意事项。
　　　可燃性
性质
用途
决定
（充足）
（不充足）
放出热量
燃料
开窗通风！
C+O2 CO2
点燃
2C+O2 2CO
点燃
新知探究
性质
用途
决定
C+O2 CO2
点燃
2C+O2 2CO
点燃
（充足）
（不充足）
　　二、碳单质的化学性质
　　　常温下，碳单质的化学性质不活泼。
　　　可燃性
燃料
墨汁
化学反应是有条件的
反应物的用量
反应类型
能量变化
　　问题 5：碳单质在其他条件下还能发生反应吗？
新知探究
　　查阅资料：
　　古代的“火法炼铜”主要是用含有铜元素的氧化物与木炭在较高温度下反应制铜。
性质
用途
体现
　　问题 6：设计实验装置，验证生成的产物中有二氧化碳。
CuO＋C
Cu＋CO2
高温
实验验证
使澄清石灰水变浑浊
实验探究
　　实验装置
实验探究
高温传感器 A 测定酒精灯三个焰层的温度数据
实验次数 焰心/℃ 内焰/℃ 外焰/℃
1 544 633 710
2 551 639 721
3 542 633 710
平均值 546 635 714
孙黎颖，王程杰. 酒精灯火焰温度及实验室加热源 [J]. 化学教学. 2017(11)
CuO＋C
Cu＋CO2
高温
图 1
实验探究
　　实验
图 2
实验探究
　　实验装置
CuO＋C
Cu＋CO2
高温
实验探究
　　实验步骤
CuO＋C
Cu＋CO2
高温
检查装置的气密性
点燃酒精灯
熄灭酒精灯，停止加热
装入试剂，连接好仪器
撤出导管
夹紧 乳胶管
实验探究
　　演示实验
　　二、碳单质的化学性质
　　　常温下，碳单质的化学性质不活泼。
　　　可燃性
　　　与某些氧化物反应
高温
2CuO＋C 2Cu＋CO2↑
冶炼
新知探究
性质
用途
决定
体现
新知探究
　　二、碳单质的化学性质
　　　常温下，碳单质的化学性质不活泼。
　　　可燃性
　　　与某些氧化物反应
　　问题 7：碳单质能和哪类物质发生类似的反应呢？
　　碳单质与氧化物反应
冶炼
性质
用途
决定
体现
高温
2CuO＋C 2Cu＋CO2↑
2Fe2O3+3C 4Fe+3CO2↑
高温
　　二、碳单质的化学性质
　　　常温下，碳单质的化学性质不活泼。
　　　可燃性
　　　与某些氧化物反应
新知探究
高温
2CuO＋C 2Cu＋CO2↑
2Fe2O3+3C 4Fe+3CO2↑
高温
CO2＋C 2CO
高温
碳与金属氧
化物反应
碳与氧化
物反应
碳与非金属氧化物反应
　　二、碳单质的化学性质
　　　常温下，碳单质的化学性质不活泼。
　　　可燃性
归纳小结
高温
2CuO＋C 2Cu＋CO2↑
2Fe2O3+3C 4Fe+3CO2↑
高温
CO2＋C 2CO
高温
　　　与某些氧化物反应
C＋O2 CO2
点燃
2C＋O2 2CO
点燃
反应物的用量影
响反应的产物
化学反应是有
条件的
遵循质量守恒定
律（得失氧）
反应现象
能量变化
反应类型
……
认识化学反
应的视角
体现
性质
用途
决定
体现
结构
归纳小结
决定
＋6
2
4
C
常温下，碳单质的化学性质不活泼
可燃性
与某些氧化物反应
燃料
墨汁
冶炼金属
拓展提升
高炉能耗对比表(每吨铁)
能耗 能源消耗/kJ 电力消耗/ （kW·h) 燃料消耗/MJ 水消耗/L 原料消耗/kg CO2排放/kg
改进前的系统 9 500 125 9 375 350 2 000 1.8
优化后的系统 7 800 100 7 700 300 1 800 1.2
黄伟. 高炉炼铁自动化控制系统的性能优化及实际应用[J]. 化工管理. 2024 （12）
在实际生产中，资源的合理利用和调控反应十分重要！
体现
性质
用途
决定
体现
结构
决定
　　1．我国古代发明了燃松脂取炭黑造墨，炭黑的下列性质中属于化学
性质的是（ ）。
　　A．在一定条件下能与某些氧化物反应　　 B．呈黑色
　　C．溶于水 　　　　　 D．常温下呈固态
A
同步练习
　　2．下列化学方程式书写正确的是（ ）。
　　A．CH4＋O2 　　 CO2＋H2O
　　B．3C＋2Fe2O3 　　 4Fe＋3CO2
　　C．C+O2 　　CO
　　D．2CuO＋C 　　2Cu＋CO2↑
D
同步练习
点燃
点燃
高温
　　1．《富春山居图》是元代画家黄公望创作的水墨画，此画能够保存
至今而不变色的原因是 _________________________。
　　2．写出碳单质在高温时与氧化铜反应的化学方程式，并计算要使
80 g 氧化铜完全还原，理论上至少需要碳单质的质量是多少？
课后任务

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