1、第六单元第六单元 碳和碳的氧化物碳和碳的氧化物课题课题1 金刚石、石墨和金刚石、石墨和C60请你配平：请你配平：C + OC + O2 2 = = COCO2 2 C + OC + O2 2 = COCO C + CuO = Cu + COC + CuO = Cu + CO2 2 C + Fe C + Fe2 2O O3 3 = Fe + CO= Fe + CO2 2 C + COC + CO2 2 = CO= CO点燃点燃点燃点燃高温高温高温高温高温高温2 22 22 22 23 2 4 33 2 4 3 2 2生活小窍门生活小窍门生锈的锁生锈的锁 唉唉, , 真难开真难开, ,用什用什么方
2、法使锁么方法使锁好开好开呢呢? ? 铅笔其实不含铅，铅笔其实不含铅，铅笔是石墨和粘土混铅笔是石墨和粘土混合而成的。合而成的。 铅笔含铅吗铅笔含铅吗? 石墨石墨太软，光用石墨做笔芯，既易断也易磨太软，光用石墨做笔芯，既易断也易磨损，因此，生产上常在石墨粉末中掺进一些粘土损，因此，生产上常在石墨粉末中掺进一些粘土粉末以增加硬度。粉末以增加硬度。 铅笔中的铅笔中的HBHB：H H代表代表HardHard，坚硬的；，坚硬的；B B代表代表BlackBlack，黑的。，黑的。6B6B含石墨最多、最软，颜色最深；含石墨最多、最软，颜色最深；6H6H含石墨较少、最硬，含石墨较少、最硬，HBHB居中。居中。小
3、资料小资料1.1.金刚石金刚石一一. .碳的单质碳的单质1. 金刚石是无色透明、金刚石是无色透明、正八面体形状的固体。正八面体形状的固体。2.金刚石是天然存在的最金刚石是天然存在的最硬的物质。硬的物质。 金刚石的主要性质和用途金刚石的主要性质和用途钻头钻头2.2.石墨石墨1.深灰色有金属光泽，深灰色有金属光泽，不透明的细鳞片状固体；不透明的细鳞片状固体；质软质软2.有滑腻感有滑腻感3.具有优良的具有优良的导电性能导电性能 石墨的主要性质及用途石墨的主要性质及用途润滑剂电刷电刷金刚石金刚石石石 墨墨外观外观无色透明、正八面体无色透明、正八面体形状的固体形状的固体深灰色、细鳞片状固体深灰色、细鳞片
4、状固体光泽光泽加工后有夺目光泽加工后有夺目光泽有金属光泽有金属光泽硬度硬度最硬最硬较软较软导电性导电性不导电不导电导电性优良导电性优良金刚石和石墨物理性质的比较金刚石和石墨物理性质的比较思考：思考： 金刚石和石墨金刚石和石墨都是由碳元素组成的都是由碳元素组成的单质，物理性质为什单质，物理性质为什么有这么大的差异？么有这么大的差异？正八面体结构正八面体结构层状结构层状结构金刚石的碳原子在空间构金刚石的碳原子在空间构成成连续的，坚固的骨架连续的，坚固的骨架的的结构，所以坚硬。结构，所以坚硬。石墨的碳原子呈石墨的碳原子呈平面层状结构平面层状结构,层与层之间作用力小，所以质层与层之间作用力小，所以质软
5、，有滑腻感，能导电。软，有滑腻感，能导电。金刚石结构金刚石结构石墨结构石墨结构 由于由于碳原子的排列方式不同碳原子的排列方式不同，造成了，造成了金刚石、石墨这两种由碳元素组成的单质金刚石、石墨这两种由碳元素组成的单质物理性质上有明显差异物理性质上有明显差异。无定形碳无定形碳:注意注意: “碳碳”表示元素，表示元素， “炭炭”表示由碳元素组成的具体物质。表示由碳元素组成的具体物质。木炭木炭焦炭焦炭活性炭活性炭炭黑炭黑木炭、活性炭都具有木炭、活性炭都具有吸附性吸附性, ,是因为它是因为它们都具有们都具有疏松多孔疏松多孔的结构。的结构。活性炭吸附有色气体实验活性炭吸附有色气体实验实验实验6-1 木炭
6、吸附有色液体木炭吸附有色液体吸附性属于吸附性属于 物理性质物理性质木炭木炭吸附一些食品和工业产品的色素、异味，做吸附一些食品和工业产品的色素、异味，做燃料，制活性炭等燃料，制活性炭等活性炭活性炭吸附能力比木炭强，制糖工业中脱色制白糖，吸附能力比木炭强，制糖工业中脱色制白糖，可净化多种气体和液体，制防毒面具中滤毒可净化多种气体和液体，制防毒面具中滤毒罐等罐等炭黑炭黑制造墨、油墨、油漆、鞋油和颜料，还可以制造墨、油墨、油漆、鞋油和颜料，还可以增加轮胎制品的耐磨性增加轮胎制品的耐磨性焦炭焦炭冶炼金属冶炼金属无定形碳的用途无定形碳的用途返回返回思考：思考： 结合金刚石、石墨和木炭的性质结合金刚石、石墨
7、和木炭的性质和用途，讨论物质的结构、性质和用途和用途，讨论物质的结构、性质和用途之间有什么关系？之间有什么关系？结构结构 性质性质 用途用途决定决定决定决定反映反映单击此处添加备注 目前，人们正在进一步的研究目前，人们正在进一步的研究C60分子的结构和性质，以及分子的结构和性质，以及在材料科学、超导体等方面的应用，具有广泛的应用前景。在材料科学、超导体等方面的应用，具有广泛的应用前景。C60纳米碳管纳米碳管人造金刚石人造金刚石 金刚石价格不菲，而石墨相对便宜金刚石价格不菲，而石墨相对便宜得多。但既然它们都是由碳元素组成得多。但既然它们都是由碳元素组成的物质，如果你是科学家，你会做怎的物质，如果
8、你是科学家，你会做怎样的尝试呢？样的尝试呢？属于化学变化属于化学变化二、二、 碳的化学性质碳的化学性质（一）碳与氧气的反应一）碳与氧气的反应 当碳在氧气或空气中充分燃烧时，生成当碳在氧气或空气中充分燃烧时，生成COCO2 2，同时放出大量的热。同时放出大量的热。 当氧气不充足时，碳不充分燃烧，产生新的当氧气不充足时，碳不充分燃烧，产生新的产物同时也放热。产物同时也放热。 可燃性可燃性C + OC + O2 2 = = COCO2 2 2C + O2C + O2 2 = 2CO2CO 点燃点燃点燃点燃（二）碳与某些氧化物的反应（二）碳与某些氧化物的反应1 1、探究碳和氧化铜的反应、探究碳和氧化铜
9、的反应实验实验6-26-2用木炭还原氧化铜用木炭还原氧化铜黑色固体变红，澄清石灰水变浑浊。黑色固体变红，澄清石灰水变浑浊。C + 2 CuO = 2 Cu + COC + 2 CuO = 2 Cu + CO2 2 高温高温现象：现象： 2CuO + C = 2Cu + CO2高温高温小结：碳具有小结：碳具有还原性还原性。CuO是氧化剂，具有氧化性。是氧化剂，具有氧化性。C 是还原剂，具有还原性是还原剂，具有还原性。物质与氧发生的反应，属于物质与氧发生的反应，属于氧化反应氧化反应含氧化合物中的氧被夺去的反应含氧化合物中的氧被夺去的反应, ,叫做叫做还原反应还原反应还原剂还原剂还原性还原性氧化剂氧
10、化剂氧化性氧化性2 2、碳与、碳与COCO2 2的反应的反应: :单质碳的还原性，还表现在与单质碳的还原性，还表现在与COCO2 2的反应：的反应： COCO2 2+C 2CO +C 2CO 吸热吸热高温高温高温高温碳具有可燃性和还原性，与氢气相似。碳具有可燃性和还原性，与氢气相似。讨论：在燃烧的很旺的炉火里，添加新煤后，为什么讨论：在燃烧的很旺的炉火里，添加新煤后，为什么 温度会降低？且会有蓝色火焰冒出？温度会降低？且会有蓝色火焰冒出？答案：燃烧的很旺的炉火里，生成了较多的答案：燃烧的很旺的炉火里，生成了较多的COCO2 2，且温，且温度很高，添加新煤后，会发生反应度很高，添加新煤后，会发生
11、反应COCO2 2+C 2CO+C 2CO该反应吸热，且温度会降低，生成该反应吸热，且温度会降低，生成COCO气气体，且燃烧生成蓝色火焰体，且燃烧生成蓝色火焰。碳与氢气的比较 列表比较列表比较C C与与H H2 2的化学性质的化学性质： 物质物质 H2 C 相似相似 可燃性可燃性 2H2+O2 2H2O C+O2 CO2 2C+O2 2CO 还原性还原性 H2+CuO Cu+H2O C+2CuO 2Cu+CO2 不同点不同点点燃点燃点燃点燃加热加热高温高温点燃点燃化学化学性质性质还原性中反应条件是加热还原性中反应条件是加热还原性中反应条件是还原性中反应条件是高温高温木炭木炭 活性炭活性炭 炭黑
12、炭黑 焦炭焦炭金刚石金刚石 石墨石墨 C60混合物混合物同种元素可以组成不同种单质。同种元素可以组成不同种单质。单质单质课题课题1. 1. 金刚石、石墨和金刚石、石墨和C60 C60 无定形碳无定形碳 经测定一种未知药品，只含有一种元素，则该物质经测定一种未知药品，只含有一种元素，则该物质可能是可能是 物，还可能是物，还可能是 物，一定不物，一定不是是 物。物。混合物混合物单质单质化合物化合物结构结构 性质性质 用途用途决定决定决定决定反映反映反映反映 由于碳原子的排列方式不同，造成了金由于碳原子的排列方式不同，造成了金刚石、石墨这两种碳单质在物理性质上有很刚石、石墨这两种碳单质在物理性质上有
13、很大差异。大差异。单质碳的化学性质单质碳的化学性质2.2.可燃性：可燃性： 3.3.还原性：还原性：C + OC + O2 2 = = COCO2 2 2C + O2C + O2 2 = 2CO2CO C + 2 CuO = 2 Cu + COC + 2 CuO = 2 Cu + CO2 2 3C + 2 Fe3C + 2 Fe2 2O O3 3 = 4 Fe + 3CO= 4 Fe + 3CO2 2 C + COC + CO2 2 = 2CO= 2CO点燃点燃点燃点燃高温高温高温高温高温高温1.常温下，化学性质不活泼。常温下，化学性质不活泼。 孟老师要去参加同学聚会，可刚要出门，孟老师要去参
14、加同学聚会，可刚要出门，发现戒指的发现戒指的钻石钻石上上有一点污垢，听说用牙刷有一点污垢，听说用牙刷沾点牙膏刷刷就行，可又担心牙膏的磨砂粒沾点牙膏刷刷就行，可又担心牙膏的磨砂粒子和牙刷毛把钻石弄出划痕来，影响光泽度，子和牙刷毛把钻石弄出划痕来，影响光泽度，请你们帮助孟老师判断这招可行吗？请你们帮助孟老师判断这招可行吗？1.深灰色有金属光泽，深灰色有金属光泽，不透明的细鳞片状固体；不透明的细鳞片状固体；质软质软2.有滑腻感有滑腻感3.具有优良的具有优良的导电性能导电性能 石墨的主要性质及用途石墨的主要性质及用途润滑剂电刷电刷返返回回1. 金刚石是无色透明、金刚石是无色透明、正八面体形状的固体。正八面体形状的固体。2.金刚石是天然存在的最金刚石是天然存在的最硬的物质。硬的物质。 金刚石的主要性质和用途金刚石的主要性质和用途钻头钻头返返回回
