资源简介

(共63张PPT)
金刚石、石墨和C60
九年级上册
RJ
初中化学
第六单元
课题1
第1课时
1.了解金刚石、石墨和C60的物理性质、微观构成和主要用途；
2.知道不同的元素可以组成不同的物质，同一种元素也可以组成不同的物质。
学习目标
新知导入
不同的元素可以组成不同的物质，同一种元素可以组成不同的物质吗？
金刚石
石墨
C60
氧气O2
臭氧O3
白磷
红磷
海洋之心
南非之星
噩运之钻
知识点
碳的单质
新知探究
这些璀璨夺目的钻石都是碳的一种单质——金刚石。
金
刚
石
组成
碳元素
外观
无色透明、正八面体形状的固体
硬度
天然存在的最硬的物质
熔点
很高
导电性
几乎不导电
用途
钻探机的钻头，裁玻璃（硬度大），装饰品等
金刚石的物理性质及用途
加工坚硬的金属
裁玻璃
切割大理石
装在钻探机的钻头上，钻凿坚硬的岩石
一个小球代表一个碳原子，原子的排列成网状，每一个节点处有一个碳原子。
立体网状结构，硬度大。
金刚石的结构
石墨的物理性质及用途
石
墨
组成
碳元素
外观
有金属光泽、不透明的深灰色细鳞片状固体
硬度
很软
熔点
高（耐高温）
导电性
优良的导电性
用途
铅笔芯（质软）、电极材料（优良的导电性）、润滑剂（有滑腻感）等
制作电极
作铅笔芯
石墨坩埚
火箭的通风管
碳原子的排列结构是一层一层的，是平面层状的结构，层与层之间作用力很小，容易滑动。故石墨很软，有腻感。
石墨的结构
为什么金刚石和石墨的物理性质有很大差异？
石墨的结构
碳原子的排列方式不同
金刚石的结构
石墨在一定条件下能够变成金刚石，想一想，这是物理变化还是化学变化？
石墨在一定条件下能够变成金刚石，属于化学变化！虽然组成元素没有改变，但碳原子的排列方式发生了改变，变化过程中金刚石是由石墨变成的新物质。
在日常生活和工农业生产中我们还常常要用到木炭、活性炭、焦炭、炭黑等，它们通常被称为无定形碳，属于混合物。主要成分是碳单质，结构与石墨类似。
无定形碳
木炭
焦炭
炭黑
活性炭
木炭的吸附性
木炭具有疏松多孔的结构，表面积很大，具有较强的吸附性，能吸附水中的色素。
显微镜下木炭的结构
美丽的炭雕可以吸附有害气体
活性炭的用途
防毒面具
活性炭净水器
炭黑的用途
焦炭的用途
木炭
吸附一些食品和工业产品里的色素、有异味的物质
活性炭
吸附能力比木炭强，可用于吸附毒气、制糖工业中脱色制白糖
炭黑
制造油墨、油漆、鞋油、颜料、橡胶工业的填充剂等
焦炭
冶炼金属
总结归纳
结合金刚石、石墨和木炭的性质和用途，
想一想物质的结构、性质和用途之间有什么关系？
结构
用途
性质
决定
决定
C60
一个C60分子是由60个碳原子构成的，分子结构形似足球，又名足球烯。它的性质稳定，在材料科学、超导体方面有广阔的前景。
C240
C540
C70
科技前沿
碳纳米管
“碳”和“炭”有什么不同？
“碳”是元素名称，是核电荷数（或质子数）为6的一类原子的总称，并不具体指某种物质，在化合物名称中用“碳”表示碳元素。如二氧化碳、一氧化碳、碳酸钙等。
“炭”是由碳元素组成的具体物质的名称，如木炭、焦炭、活性炭和炭黑等。
典例1
下列是有关物质的性质与用途的说法，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．金刚石的硬度很大，可用来切割玻璃
A
利用其导电性
典例2
将下列物质与其物理性质及用途连线。
物质　　　　
物理性质　　　　　
用途
金刚石　　　
质软、深灰色　　
用作冰箱除臭剂
　
有吸附性　　　　　
作电极
石墨　　
　导电性良好　　　　
制铅笔芯
活性炭
硬度大　　
镶嵌在玻璃刀头裁玻璃
　
　　　
碳的单质
金刚石
石墨
硬度大、熔点高
很软，有滑腻感，有良好的导电性
无定形碳
C60
一个C60分子由60个碳原子构成
结构与石墨类似
课堂小结
它们物理性质不同，因为碳原子的排列方式不同
1.下列有关金刚石、石墨的说法正确的是(　　)
A
A．都由碳元素组成
B．都是黑色固体
C．都能导电
D．硬度都很大
解析：金刚石是无色透明的正八面体形状的固体，石墨是深灰色的固体；石墨具有优良的导电性，金刚石不能导电；金刚石是天然存在的最硬的物质，石墨很软。
课堂达标
2.在丰富多彩的物质世界里，碳及其化合物占有重要地位。
（1）金刚石和石墨均是由碳元素组成的单质，但两者
物理性质差异较大，其原因是构成它们的碳原
子
不同。
（2）活性炭有较强的吸附能力，从结构的角度分析是
因为活性炭具有
的结构。
排列方式
疏松多孔
3.碳海绵是已知最轻的固体材料，主要成分是石墨烯和碳纳米管（两者都是碳单质），具有疏松多孔的结构。下列关于碳海绵性质的推测一定错误的是
(　　)
A．碳海绵有吸附作用
B．碳海绵是灰黑色固体
C．碳海绵易溶解于水
D．碳海绵燃烧会产生二氧化碳
C
碳单质都不易溶于水
金刚石、石墨和C60
九年级上册
RJ
初中化学
第六单元
课题1
第2课时
1.了解碳单质在常温下的稳定性及应用；
2.掌握碳的可燃性和还原性；
3.理解还原反应的概念。
学习目标
新知导入
我国古代一些书法家、画家用墨（用炭黑等制成）书写或绘制的字画能够保存很长时间而不变色，这说明……
碳原子最外层有4个电子，不容易得失电子，所以常温下，碳的化学性质不活泼，即使受日光照射或与空气、水分接触，都不容易起变化。
知识点
碳单质的化学性质
新知探究
碳的稳定性应用于生活中的很多方面：
1.
“钻石恒久远，一颗永流传”。
2.需要长期保存的文书档案，常用碳素墨水书写。
碳与氧气的反应——可燃性
C
+
O2
CO2（放热）
2C
+
O2
2CO（放热）
点燃
充分燃烧
不充分燃烧
点燃
回忆木炭在氧气中充分燃烧的现象：
发出白光，放出热量，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体。
金刚石在液氧中燃烧
在熊熊燃烧的炭火堆中放几块孔雀石，在灰烬中会有红色的铜出现。
（提示：孔雀石是一种铜矿石，灼烧之后会生成黑色的氧化铜）
碳跟某些氧化物的反应——还原性
探究木炭与氧化铜的反应
使火焰集中并提高温度
实验现象
实验分析
开始加热时，试管中的空气因受热体积膨胀而逸出，温度达到高温后，木炭与氧化铜开始反应，生成的铜为红色固体，另一种生成物二氧化碳为无色气体，能使澄清石灰水变浑浊
开始加热时，导管口处有无色气泡逸出，一段时间后，黑色粉末变为红色且澄清石灰水变浑浊
C
+
2CuO
2Cu
+
CO2↑
高温
碳和氧化铜在高温下反应生成铜和二氧化碳；木炭具有还原性。
实验结论：
化学方程式：
1.木炭粉末要烘干，目的是排除水蒸气的干扰，使实验现象更明显；
2.固定试管时试管口略向下倾斜，防止药品潮湿产生的水蒸气冷凝回流炸裂试管；
3.开始加热时，导管口处有无色气泡逸出，但澄清石灰水不变浑浊，这是因为刚开始排出的是试管内的空气；
4.实验结束时，应先撤出导管再熄灭酒精灯，防止石灰水倒吸入试管，使试管炸裂；
5.冷却后再倒出试管中的粉末，防止热的Cu被氧化为CuO。
实验注意事项
碳在高温下可以和某些氧化物反应，夺取这些氧化物里的氧，表现出还原性。
碳的还原性还可用于冶金工业，如焦炭可以把铁从它的氧化物矿石里还原出来。
在高温条件下，碳能使二氧化碳转变成一氧化碳：
C
+
CO2
2CO
高温
金属的冶炼
3C
+
2Fe2O3
4Fe
+
3CO2↑
高温
还原反应
含氧化合物里的氧被夺去的反应，叫做还原反应。
C
+
2CuO
2Cu
+
CO2↑
高温
CuO
Cu
失氧
氧化铜具有氧化性，作氧化剂
氧化铜在反应中被还原，发生还原反应
C
+
2CuO
2Cu
+
CO2↑
高温
C
CO2
得氧
碳具有还原性，作还原剂
碳在反应中被氧化，发生氧化反应
还原反应和氧化反应在一个反应中是同时进行的，且都不属于基本反应类型。
典例1
常温下，碳单质化学性质不活泼。下列用途没有利用这一性质的是(　　)
A．用墨汁绘画写字
B．用碳素笔书写档案材料
C．铁路枕木表面烧焦炭化，防止腐烂
D．用作燃料
D
典例2
如图是木炭与氧化铜反应的实验装置图，下列说法错误的是
(　　)
A．该实验需要较高温度
B．木炭发生了还原反应
C．实验前应把木炭粉充分烘干
D．该实验中的木炭粉可以换成活性炭
B
氧化反应
碳的化学性质
可燃性
还原反应：含氧化合物里的氧被夺去的反应
完全燃烧生成CO2，
不完全燃烧生成CO
2CuO+C
2Cu+CO2
↑
高温
化学性质不活泼
课堂小结
常温下
还原性
1.在书写具有保存价值的档案时，最好使用(　　)
A．铅笔
B．纯蓝墨水笔
C．碳素墨水笔
D．圆珠笔
解析：碳素墨水的主要成分是碳，在常温下碳的化学性质稳定，适合书写具有保存价值的档案。
课堂达标
C
2.下列说法错误的是(　　)
A．木炭燃烧可放出大量的热，能用作燃料
B．碳和氧气反应生成物一定是二氧化碳
C．碳的几种单质具有相似的化学性质
D．可利用焦炭的还原性冶炼金属
B
解析：碳和氧气反应，氧气充足时生成物是二氧化碳，氧气不足时生成物是一氧化碳。
3.如图是木炭与氧化铜反应的装置图，请回答问题。
(1)木炭与氧化铜的颜色都是________。
(2)在高温条件下，试管中的固体逐渐变为______色，说明生成了________；澄清石灰水变________，说明生成了____________。
(3)写出试管中发生还原反应的化
学方程式：
。
黑色
红
铜
浑浊
二氧化碳
C
+
2CuO
2Cu
+
CO2↑
高温
4.（2020?成都中考）按如图所示进行实验，下列分析或结论正确的是(　　)
A.导管口刚有气泡冒出说明反应开始
B.实验结束应立即倒出粉末
C.木炭能将氧化铜还原为铜
D.固体减少的质量一定等于生成CO2的质量
C
解析：试管内气体受热膨胀会逸出，故导管口刚有气泡冒出不能说明反应开始；实验结束后若立即倒出粉末，铜会与氧气反应生成氧化铜；在高温条件下，木炭还原氧化铜生成铜和二氧化碳，两者恰好完全反应时，固体减少的质量等于生成的二氧化碳的质量，木炭过量时，木炭还会和二氧化碳反应生成一氧化碳，此时固体减少的质量大于生成的二氧化碳的质量。
5.若8g氧化铜被木炭还原，试计算能生成铜的质量。
解：设8g氧化铜被木炭还原，能生成铜的质量为x。
160
128
8g
x
C
+
2CuO
2Cu
+
CO2↑
高温
x＝6.4g
160
128
8g
x
＝
答：8g氧化铜被木炭还原，能生成铜的质量为6.4g。

展开更多......

收起↑