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(共24张PPT)
第六单元 碳和碳的氧化物
Carbon and its oxides
课题1碳单质的多样性
学习目标
02
01
通过碳的可燃性的学习，知道单质碳的化学性质
认识到化学变化需要一定条件，条件不同反应就不同
通过碳的还原性实验，了解还原反应，发展学生问题意识和探究能力
初步形成“结构决定性质”“性质决定用途”的思想观念
04
03
思考：碳原子排列方式多种多样，使碳单质的物理性质差异很大，那它们的化学性质也会差异很大吗？
金刚石 石墨 C60
说一说金刚石、石墨和C60的物理性质及用途，以及三者物理性质差异很大的原因。
常温——不活泼
点燃——可燃性（与氧气反应）
高温——与铁的氧化物反应
温度
　　单质碳的化学性质是否活泼与温度有关。温度升高，碳的活泼性增强。
认识碳的化学性质
探究新知
木炭可以在氧气中燃烧，怎样判断产物是二氧化碳？
澄清石灰水
振荡后，澄清
石灰水变浑浊。
氧气
回顾
发出白光，放出热量。
碳与氧气的反应
条件 文字表达式 化学方程式
氧气充足，
燃烧充分
氧气不足，
燃烧不充分
生成二氧化碳时，每12份质量的碳需要与___份质量的氧气完全反应。
生成一氧化碳时，每12份质量的碳需要与___份质量的氧气完全反应。
32
16
探究新知
碳原子最外层有4个电子，在化学反应中，
它要成为相对稳定结构，得电子或失电子
都不容易，所以常温下碳的化学性质
不活泼。
化学反应是有条件的
单质碳的稳定性是有条件的，在常温下单质碳的化学性质稳定，
温度升高，在加热、点燃、高温等条件下，碳的化学性质会变得活泼。
结合已学内容，解释单质碳在常温下化学性质稳定的原因。
结构
性质
决定
碳单质的化学性质
性质决定用途
铁路上的枕木被烧焦炭化，也是因为常温下碳的化学性质稳定的缘故。
碳单质的化学性质
档案或重要资料用碳素墨水填写
20世纪经典广告语
日记
账本
报到证
请用手指在铅笔芯上研磨几下后，你有什么感觉？
这性质有什么用途？
石墨具有滑腻感，石墨很软。
可作润滑剂。
因为石墨具有良好的导电性。
为什么能用石墨作电极
探究：木炭在空气中的燃烧
实验现象
一氧化碳传感器数值不断增加；反应过程中放出热量；反应结束后有剩余的碳单质。
2C + O2 2CO
点燃
化学方程式：
实验结论
碳在空气中燃烧有一氧化碳生成。空气中较纯氧中氧气浓度小，碳未充分反应。
一、碳单质的化学性质
思考：冬天在房间里燃煤、烧炭取暖，常发生中毒现象，你知道是什么原因吗？
碳不充分燃烧：
2C + O2 === 2CO
点燃
结论：反应物浓度或反应条件不同，决定反应的进行程度或产物的不同。
碳充分燃烧：
点燃
C+O2 === CO2
一、碳单质的化学性质
木炭
焦炭
活性炭
炭黑
主要成分是碳单质
类似石墨的物质
混合物
【实验6-1】：活性炭的吸附性实验
溶液颜色由红色逐渐变浅，直至为无色
木炭具有吸附性，吸附了溶液中的色素
现象
分析
思考讨论
2. 金刚石、石墨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？
碳原子的排列方式不同
金刚石的结构
石墨的结构
拓展延伸——铅笔的标识含义
铅笔芯是由石墨、黏土和水混合加工而成的。你知道铅笔上的“H”和“B”分别是什么意思吗？
H——hard，在铅笔中表示“硬度”
B——blackness，在铅笔中表示“黑度”
低硬度
中硬度
高硬度
硬度越高 黑度越低
硬度越低 黑度越高
一般来说，石墨的含量越高，铅笔的硬度越高。
还原性:(与某些氧化物反应)
现象：
（1）黑色粉末逐渐变红；
（2）澄清石灰水变浑浊。
原理：
C + 2CuO
2Cu + CO2
高温
↑
1.火焰上罩网罩的作用是什么？
2.实验结束时，为什么要先从石灰水中取出导气管再熄灭酒精灯
（视频中采用弹簧夹夹紧胶皮管）？
3.如果不待试管冷却后就把试管里的粉末倒在纸上，会出现什么后果？
使火焰集中，提高温度。
防止石灰水倒吸入热的试管使试管炸裂。
灼热的铜会遇到空气中的氧气，又生成了氧化铜。
用途：碳的还原性可用于冶金工业，焦炭可以把铁从它的氧化物里还原出来
2Fe +
2Fe2O3 +
3C
高温
3CO2↑
含氧化合物中的氧被夺去的反应，叫还原反应。
（1）木炭使氧化铜还原成铜，作还原剂，具有还原性。
（2）氧化铜使碳氧化成二氧化碳，作氧化剂，具有氧化性
C + 2CuO
2Cu + CO2
高温
↑
2CO
CO2 +
C
高温
碳能与二氧化碳反应
碳还能还原某些非金属氧化物
结构：1.每个C60分子由60个碳原子构成。
2.分子结构形似足球，非常稳定。
用途：由于C60独特的结构决定了它具有一些特殊的物理和化学性质，可应用于超导、催化、能源及医学等领域。
阅读教材P131“C60”部分，总结C60的结构、性质和用途。
碳单质的研究进展
阅读课本P131-132页资料卡片，了解碳单质的研究进展。
碳纳米管的结构
石墨烯的结构
使用了石墨烯发热材料的用品应用于北京冬奥会
　　新型碳单质 C60　　　
　　C60 由 C60 分子构成。
　　每个 C60 分子由 60 个碳原子构成，是形似足球的封闭笼状结构，
又名足球烯。
C60 的分子结构和足球相似
例 下图是木炭还原氧化铜的实验，该反应体现了碳的还原性。
做一做
　　新型碳单质 C60
　　猜一猜：推测 C60 的性质。　　　
C60
刚开始预热，试管②中立即产生气泡，但石灰水不变浑浊，原因是 。
试管内的空气受热膨胀产生气泡

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