1、第五章第五章 燃燃 料料 5.2 5.2 组成燃料的主要组成燃料的主要 元素元素碳碳 1 课堂讲解课堂讲解 几种碳单质及其用途、几种碳单质及其用途、 碳的化学性质、一氧化碳碳的化学性质、一氧化碳 2 课时流程课时流程 课后课后 作业作业 逐点逐点 导讲练导讲练 课堂课堂 小结小结 组成燃料的主要元素组成燃料的主要元素碳碳 同学们可能都看过电影同学们可能都看过电影泰坦尼克号泰坦尼克号，你知道女主，你知道女主 人公佩戴的“海洋之星”钻石是由什么组成的吗？人公佩戴的“海洋之星”钻石是由什么组成的吗？ 海洋之星海洋之星 1 知识点知识点 几种碳单质及其用途几种碳单质及其用途 知知1 1导导 【投影展示
2、投影展示】 金刚石金刚石 石墨粉石墨粉 足球烯（足球烯（ ） 60 C 金刚石、石墨、金刚石、石墨、C C60 60都是由 都是由碳元素碳元素组成的单质。组成的单质。 1.1.金刚石金刚石 知知1 1导导 试观察下列图片，想一想，你从中获得了哪些信息？试观察下列图片，想一想，你从中获得了哪些信息？ 问问 题题 归归 纳纳 金刚石的物理性质和用途金刚石的物理性质和用途 知知1 1导导 物理性质物理性质 用途用途 金金 刚刚 石石 无色透明、有强折光无色透明、有强折光 性的固体性的固体 钻石饰品钻石饰品 硬度大硬度大 玻璃刀玻璃刀 钻探机钻头钻探机钻头 2.2.石墨石墨 知知1 1导导 试观察下列
3、图片，想一想，你从中获得了哪些信息？试观察下列图片，想一想，你从中获得了哪些信息？ 问问 题题 石墨是最软的矿物之一石墨是最软的矿物之一 知知1 1导导 用石墨和粘用石墨和粘 土粉末混合土粉末混合 制铅笔芯制铅笔芯 用石墨做电极用石墨做电极 石墨耐高温，可以制石墨耐高温，可以制 成坩成坩埚埚来熔炼金属来熔炼金属 归归 纳纳 石墨的物理性质和用途石墨的物理性质和用途 知知1 1导导 物理性质物理性质 用途用途 石石 墨墨 颜色颜色 深灰色有金深灰色有金 属光泽但不属光泽但不 透明透明 铅笔芯铅笔芯 硬度硬度 质软质软 导电性导电性 能导电能导电 电极电极 手感手感 滑腻滑腻 润滑剂润滑剂 知知1
4、 1导导 金刚石、石墨、金刚石、石墨、 都是由碳元素组成的单质，为什么物理性质会都是由碳元素组成的单质，为什么物理性质会 相差这么远呢？相差这么远呢？ 问问 题题 结论：物理性质不同的原因：碳原子的排列方式不同。结论：物理性质不同的原因：碳原子的排列方式不同。 金刚石结构金刚石结构 石墨结构石墨结构 结构结构 60 C 60 C 知知1 1导导 无定形碳：无定形碳： 焦炭焦炭 木炭木炭 活性炭活性炭 炭黑炭黑 注意：注意：“碳”表示元素，“碳”表示元素， “炭”表示由碳元素组成的具体物质。“炭”表示由碳元素组成的具体物质。 知知1 1导导 问问 题题（一）（一） 活性炭为什么具有吸附性？活性炭
5、为什么具有吸附性？ 问问 题题（二）（二） 无定形碳都具有哪些用途？无定形碳都具有哪些用途？ 归归 纳纳 （1 1）活性炭为疏松多孔状结构，有很强的吸附能力，可作）活性炭为疏松多孔状结构，有很强的吸附能力，可作 防毒口罩的滤毒层或防毒面具的滤毒罐、净水过滤器防毒口罩的滤毒层或防毒面具的滤毒罐、净水过滤器 的吸附材料等；的吸附材料等； （2 2）炭黑在常温时性质非常稳定，用炭黑墨汁所绘的画和）炭黑在常温时性质非常稳定，用炭黑墨汁所绘的画和 书写的字经久不变色；书写的字经久不变色； （3 3）焦炭主要用于冶炼金属；）焦炭主要用于冶炼金属； （4 4）木炭也是疏松多孔状结构，也有一定的吸附能力，是）
6、木炭也是疏松多孔状结构，也有一定的吸附能力，是 生活中常用的燃料。生活中常用的燃料。 知知1 1导导 【例例1 1】 下列关于金刚石和石墨的比较，判断正确的下列关于金刚石和石墨的比较，判断正确的 是是( ( ) ) A A属同种物质属同种物质 B B属同种元素组成属同种元素组成 C C属同种单质属同种单质 D D具有相同的结构具有相同的结构 知知1 1讲讲 解析：金刚石和石墨是由碳元素组成的不同的碳解析：金刚石和石墨是由碳元素组成的不同的碳 单质，它们内部碳原子的排列方式不同，属于不单质，它们内部碳原子的排列方式不同，属于不 同的单质。同的单质。 B B 【例例2 2】 数据分析题数据分析题下
7、表中列出了一定压强和温度下每立方厘下表中列出了一定压强和温度下每立方厘 米活性炭所能吸附的常见气体的体积，分析表中数据与气米活性炭所能吸附的常见气体的体积，分析表中数据与气 体的组成、性质的关系，你认为下列结论正确的是体的组成、性质的关系，你认为下列结论正确的是( ( ) ) 知知1 1讲讲 D D 气体气体 H2 CO2 O2 N2 Cl2 气体的气体的 沸点沸点/ 252 78 183 196 34 被吸附被吸附 体积体积/mL 4.5 97 35 11 494 A A每个气体分子所含原子个数越多，越容易被吸附每个气体分子所含原子个数越多，越容易被吸附 B B沸点越低的气体，越易被吸附沸点
8、越低的气体，越易被吸附 C C气体是化合物时，易被吸附气体是化合物时，易被吸附 D D气体的相对分子质量越大，越易被吸附气体的相对分子质量越大，越易被吸附 知知1 1讲讲 解析：根据表中数据，相同条件下对比各种气体的分子，解析：根据表中数据，相同条件下对比各种气体的分子， 每个二氧化碳的分子中原子个数最多，且二氧化碳是化合每个二氧化碳的分子中原子个数最多，且二氧化碳是化合 物，但不是最容易被吸附的，故物，但不是最容易被吸附的，故A A、C C错误；对比各气体的错误；对比各气体的 沸点，氢气沸点最低，但不是最容易被吸附的，沸点，氢气沸点最低，但不是最容易被吸附的，B B错误；错误； 计算几种气体
9、的相对分子质量，氯气最大，二氧化碳次之，计算几种气体的相对分子质量，氯气最大，二氧化碳次之， 最小的是氢气，而最容易被吸附的是氯气，其次是二氧化最小的是氢气，而最容易被吸附的是氯气，其次是二氧化 碳，最不容易被吸附的是氢气，说明气体的相对分子质量碳，最不容易被吸附的是氢气，说明气体的相对分子质量 越大，越容易被吸附。越大，越容易被吸附。 1 1( (20152015重庆重庆) )下列物质或说法中的“碳”，主要下列物质或说法中的“碳”，主要 不是针对碳单质的是不是针对碳单质的是( ( ) ) A.A.碳素墨水碳素墨水 B B打印碳粉打印碳粉 C.C.低碳生活低碳生活 D D石墨碳棒石墨碳棒 知知
10、1 1练练 知知1 1练练 2 2( (20152015临川一中期中临川一中期中) )轻轨电车是近年来城市发展的一种无污轻轨电车是近年来城市发展的一种无污 染的新兴交通工具，当轻轨电车开动时，轻轨电车与架空电线染的新兴交通工具，当轻轨电车开动时，轻轨电车与架空电线 的触点由于高速摩擦会产生高温，因此接触点上的材料应该具的触点由于高速摩擦会产生高温，因此接触点上的材料应该具 有耐高温、不易氧化、能导电的性质。你认为接触点上的材料有耐高温、不易氧化、能导电的性质。你认为接触点上的材料 应选用应选用( ( ) ) A.A.金刚石金刚石 B B铝铝 C.C.石墨石墨 D D铜铜 知知1 1练练 3 3
11、( (20152015汕头期中汕头期中)“)“天宫一号”天宫一号” 实验舱内安装的生活设施中，实验舱内安装的生活设施中， 有能够吸附异味的装置。此装置中所用的具有吸附性的物质有能够吸附异味的装置。此装置中所用的具有吸附性的物质 是是( ( ) ) A.A.金刚石金刚石 B B C.C.活性炭活性炭 D D石墨石墨 60 C 知知1 1练练 4 4 ( (20152015常德常德) )金刚石和石墨的物理性质有很大差异，金刚石和石墨的物理性质有很大差异， 其原因是其原因是( ( ) ) A.A.构成它们的原子大小不同构成它们的原子大小不同 B.B.构成它们的原子数目不同构成它们的原子数目不同 C.
12、C.金刚石、石墨由不同种原子构成金刚石、石墨由不同种原子构成 D.D.金刚石、石墨中碳原子的排列方式不同金刚石、石墨中碳原子的排列方式不同 知知1 1练练 5 5 ( (20152015重庆一中月考重庆一中月考) )由于石墨太软，光用石墨做笔芯，既易断由于石墨太软，光用石墨做笔芯，既易断 又易损，因此，生产中常在石墨粉末中掺进一些黏土粉末以增加又易损，因此，生产中常在石墨粉末中掺进一些黏土粉末以增加 硬度。黏土掺得越多，铅笔笔芯就越硬。下表为部分普通铅笔的硬度。黏土掺得越多，铅笔笔芯就越硬。下表为部分普通铅笔的 标号及笔芯原料的配比，请回答：标号及笔芯原料的配比，请回答： 标号原料配比标号原料
13、配比 2H H HB 2B 石墨石墨(质量分数质量分数/%) 74.0 75.2 81.3 85.5 黏土黏土(质量分数质量分数/%) 26.0 24.8 18.7 14.5 (1)(1)笔芯硬度最大的铅笔是笔芯硬度最大的铅笔是_。 (2)(2)请列举与石墨所含元素相同的另一种单质名称请列举与石墨所含元素相同的另一种单质名称_。 知知1 1练练 6 6 ( (中考中考大连大连) )下列有关物质性质与用途的说法，错误的下列有关物质性质与用途的说法，错误的 是是( ( ) ) A.A.石墨有滑腻感，可用来作电极石墨有滑腻感，可用来作电极 B.B.焦炭有还原性，可用于冶金工业焦炭有还原性，可用于冶金
14、工业 C.C.活性炭有吸附性，可用来吸附异味活性炭有吸附性，可用来吸附异味 D.D.金刚石的硬度大，可用来切割玻璃金刚石的硬度大，可用来切割玻璃 2 知识点知识点 碳的化学性质碳的化学性质 1 1碳的稳定性碳的稳定性 【投影展示投影展示】 知知2 2导导 知知2 2导导 问问 题题 北宋名画北宋名画 清明上河图清明上河图为什么至今还保存完好？为什么至今还保存完好？ 碳原子结构示意图碳原子结构示意图 常温下碳的化学性质比较稳定。因此古代用墨书写、绘画常温下碳的化学性质比较稳定。因此古代用墨书写、绘画 的字画保存时间很久，且不易变色。的字画保存时间很久，且不易变色。 2 2碳的可燃性碳的可燃性 知
15、知2 2导导 回顾木炭在氧气中燃烧的实验，燃烧的现象是什么？回顾木炭在氧气中燃烧的实验，燃烧的现象是什么？ 问问 题题 发出白光，放出热量，发出白光，放出热量， 生成一种能使澄清石灰水变浑浊的生成一种能使澄清石灰水变浑浊的 气体气体 归归 纳纳 化学方程式：化学方程式： 木炭在氧气中不充分燃烧时，生成一氧化碳木炭在氧气中不充分燃烧时，生成一氧化碳 化学方程式：化学方程式： 知知2 2导导 点燃点燃 点燃点燃 2 CO 2 2CO 2 CO 2CO 【例例3 3】实际应用题实际应用题重要的文件资料需长期保存，比重要的文件资料需长期保存，比 如同学们的毕业生登记表等，因此书写时应使如同学们的毕业生
16、登记表等，因此书写时应使 用用( ( ) ) A A碳素墨水笔碳素墨水笔 B B蓝墨水笔蓝墨水笔 C C圆珠笔圆珠笔 D D铅笔铅笔 知知2 2讲讲 解析：碳素墨水笔中含有炭黑，常温时化学性解析：碳素墨水笔中含有炭黑，常温时化学性 质稳定，能使字迹经久不变色。质稳定，能使字迹经久不变色。 A A 总总 结结 知知2 2讲讲 碳素墨水笔的使用、古代字画的长期保存、经烧焦碳素墨水笔的使用、古代字画的长期保存、经烧焦 后埋入地下的木桩等都是利用常温下碳单质的化学后埋入地下的木桩等都是利用常温下碳单质的化学 性质稳定。性质稳定。 【例例4 4】 下列对碳的完全燃烧与不完全燃烧说法正确的是下列对碳的完全
17、燃烧与不完全燃烧说法正确的是( ( ) ) A A生成的产物相同生成的产物相同 B B等量的碳完全燃烧与不完全燃烧放出的热量一样多等量的碳完全燃烧与不完全燃烧放出的热量一样多 C C碳不完全燃烧会产生对人体极为有害的物质碳不完全燃烧会产生对人体极为有害的物质 D D碳完全燃烧与不完全燃烧时，参加反应的碳与氧气碳完全燃烧与不完全燃烧时，参加反应的碳与氧气 的质量比相同的质量比相同 知知2 2讲讲 C C 知知2 2讲讲 解析：碳完全燃烧解析：碳完全燃烧 ，碳不完全燃烧，碳不完全燃烧 ，燃烧产物不同，燃烧产物不同，A A错误；碳不完全错误；碳不完全 燃烧生成一氧化碳，而一氧化碳还能继续燃烧放热，故
18、燃烧生成一氧化碳，而一氧化碳还能继续燃烧放热，故 等量的碳完全燃烧比不完全燃烧放出的热量多，等量的碳完全燃烧比不完全燃烧放出的热量多，B B错误；错误； 碳不完全燃烧会产生一氧化碳，一氧化碳有毒，碳不完全燃烧会产生一氧化碳，一氧化碳有毒，C C正确；正确； 碳完全燃烧与不完全燃烧时，参加反应的碳与氧气的质碳完全燃烧与不完全燃烧时，参加反应的碳与氧气的质 量比分别为量比分别为3 38 8和和3 34 4，参加反应的碳与氧气的质量比，参加反应的碳与氧气的质量比 不相同，不相同，D D错误。错误。 2 CO 2 CO 点燃点燃 2 2CO2CO 点燃点燃 7 7 ( (20152015衡阳衡阳) )
19、在书写档案文书时，最好使用在书写档案文书时，最好使用( ( ) ) A.A.铅笔铅笔 B B纯蓝墨水笔纯蓝墨水笔 C.C.碳素墨水笔碳素墨水笔 D D圆珠笔圆珠笔 知知2 2练练 知知2 2练练 8 8 ( (20152015重庆联考重庆联考) )金刚石、石墨、木炭和金刚石、石墨、木炭和C C60 60都是 都是 由碳元素组成的单质，下列关于碳单质的叙述正由碳元素组成的单质，下列关于碳单质的叙述正 确的是确的是( ( ) ) A.A.充分燃烧时都生成二氧化碳充分燃烧时都生成二氧化碳 B.B.一定条件下，石墨转化成金刚石是物理变化一定条件下，石墨转化成金刚石是物理变化 C.C.碳原子的排列方式相
20、同碳原子的排列方式相同 D.D.金刚石、石墨都是由碳原子构成的，所以都金刚石、石墨都是由碳原子构成的，所以都 很坚硬很坚硬 9 9 关于碳的燃烧，下列说法中不正确的是关于碳的燃烧，下列说法中不正确的是( ( ) ) A.A.金刚石、石墨和金刚石、石墨和 在氧气中充分燃烧，产物在氧气中充分燃烧，产物 相同相同 B.B.碳和氧气的质量比不同，生成物可能不同碳和氧气的质量比不同，生成物可能不同 C.C.碳在充分燃烧和不充分燃烧时都放热碳在充分燃烧和不充分燃烧时都放热 D.D.碳在氧气中燃烧的产物不可能是混合物碳在氧气中燃烧的产物不可能是混合物 知知2 2练练 60 C 知识点知识点 一氧化碳一氧化碳
21、 【投影展示投影展示】一氧化碳的产生一氧化碳的产生 知导知导 知导知导 当碳燃烧不充分时，生成一氧化碳。当碳燃烧不充分时，生成一氧化碳。 点燃点燃 在高温条件下，碳与二氧化碳的反应：在高温条件下，碳与二氧化碳的反应： 高温高温 2 2CO2CO 2 CCO 2CO 知导知导 COCO 的可燃性的可燃性 （1）现象：燃烧时发出蓝色的火焰。）现象：燃烧时发出蓝色的火焰。 （2）化学方程式：）化学方程式： 点燃点燃 2 2COO 2 2CO 知知3 3导导 问问 题（一）题（一） 煤气中毒是由什么气体引起的？它使人中毒的原理是什么？煤气中毒是由什么气体引起的？它使人中毒的原理是什么？ 问问 题（二）
22、题（二） 有人用炉火取暖，为防止煤气有人用炉火取暖，为防止煤气 中毒，在火炉上放一盆水，这样中毒，在火炉上放一盆水，这样 做行吗？做行吗？ 【视频播放视频播放】一氧化碳中毒新闻及预防一氧化碳中毒新闻及预防 有人说他身强力壮，不会煤气中毒，等到一闻到煤气味就把有人说他身强力壮，不会煤气中毒，等到一闻到煤气味就把 火炉搬出去，这样做行吗？火炉搬出去，这样做行吗？ 问问 题（三）题（三） 【例例5 5】 如图是煤在煤炉中燃烧的剖面示意图。请回答下列问题：如图是煤在煤炉中燃烧的剖面示意图。请回答下列问题： (1)(1)为什么生煤炉火时，需先引燃纸和木材？为什么生煤炉火时，需先引燃纸和木材？ _ _ _
23、。 (2)(2)写出炉膛内写出炉膛内A A段产生浅蓝色火焰的化学方程式段产生浅蓝色火焰的化学方程式 _。 知知3 3讲讲 煤的着火点高，纸和木材的着火点低，容易点燃，当煤的着火点高，纸和木材的着火点低，容易点燃，当 纸和木材燃烧放出热量后使煤的温度升高，当温度达纸和木材燃烧放出热量后使煤的温度升高，当温度达 到煤的着火点时，煤就燃烧起来到煤的着火点时，煤就燃烧起来 2 2COO 2 2CO 点燃点燃 (3)(3)写出炉膛内写出炉膛内B B段可能发生反应的化学方程式段可能发生反应的化学方程式 ， 。 (4)(4)封闭不严的煤炉在缓慢燃烧过程中产生大量的剧毒气体封闭不严的煤炉在缓慢燃烧过程中产生大
24、量的剧毒气体COCO， 请制定出对这种煤炉的防毒措施请制定出对这种煤炉的防毒措施 _， _( (写两条写两条) )。 知知3 3讲讲 2 CO 2 CO 点燃点燃 2 2CO 点燃点燃 2CO 2 CCO 2CO 高温高温 加强室内通风；加强室内通风； 加烟囱将产生的气体排出室外加烟囱将产生的气体排出室外 知知3 3讲讲 解析：解析：(1)(1)煤是可燃物，放在空气中，与氧气接触，需要煤是可燃物，放在空气中，与氧气接触，需要 使其温度达到着火点才能燃烧，煤的着火点较高，而纸和使其温度达到着火点才能燃烧，煤的着火点较高，而纸和 木材的着火点低，易被引燃，它们燃烧放出的热量使温度木材的着火点低，易
25、被引燃，它们燃烧放出的热量使温度 达到煤的着火点之后可将煤引燃。达到煤的着火点之后可将煤引燃。(2)A(2)A段为一氧化碳的燃段为一氧化碳的燃 烧。烧。(3)B(3)B段会发生碳的完全燃烧、不完全燃烧及高温下碳段会发生碳的完全燃烧、不完全燃烧及高温下碳 与与 反应。反应。(4)(4)为防止为防止COCO中毒，可加烟囱将产生的气体中毒，可加烟囱将产生的气体 排出室外，加强室内通风等。排出室外，加强室内通风等。 2 CO 1010 ( (20152015郴州郴州) )学校禁止吸烟，是因为燃着的香烟产生的烟气学校禁止吸烟，是因为燃着的香烟产生的烟气 有害学生健康，其中含有一种能与血液中血红蛋白结合的
26、有有害学生健康，其中含有一种能与血液中血红蛋白结合的有 毒气体，它是毒气体，它是( ( ) ) 1111 下列有关一氧化碳的叙述，错误的是下列有关一氧化碳的叙述，错误的是( ( ) ) A.COA.CO能降低血红蛋白的载氧能力能降低血红蛋白的载氧能力 B.B.含碳的燃料在燃烧的过程中可能会产生一氧化碳含碳的燃料在燃烧的过程中可能会产生一氧化碳 C.COC.CO是许多气体燃料的主要成分是许多气体燃料的主要成分 D.COD.CO燃烧产生黄色火焰燃烧产生黄色火焰 知知3 3练练 . 2 ACO.BCO. 2 CN. 2 DSO 知知3 3练练 1212 一氧化碳是一种无色、无味的有毒气体，下列关一氧
27、化碳是一种无色、无味的有毒气体，下列关 于它的说法正确的是于它的说法正确的是( ( ) ) A.A.在炭火炉上放一壶水就能防止一氧化碳中毒在炭火炉上放一壶水就能防止一氧化碳中毒 B.B.煤燃烧一定会发生一氧化碳中毒煤燃烧一定会发生一氧化碳中毒 C.C.发现煤气泄漏，应立即打开换气扇发现煤气泄漏，应立即打开换气扇 D.D.冬天用煤炭取暖应保持通风冬天用煤炭取暖应保持通风 一、一、碳单质的物理性质与用途碳单质的物理性质与用途 1 1金刚石、石墨金刚石、石墨 2 2无定形碳：焦炭、木炭、活性炭、炭黑无定形碳：焦炭、木炭、活性炭、炭黑 二、二、碳单质的化学性质碳单质的化学性质 1.1.在常温下，碳的化
28、学性质非常稳定。在常温下，碳的化学性质非常稳定。 2 2.在点燃条件下，各种碳单质都会燃烧。在点燃条件下，各种碳单质都会燃烧。 （1 1）当氧气充足时，碳发生完全燃烧，生成二氧化碳。）当氧气充足时，碳发生完全燃烧，生成二氧化碳。 （2 2）当氧气不足时，碳发生不完全燃烧，生成一氧化碳。）当氧气不足时，碳发生不完全燃烧，生成一氧化碳。 2 CO 点燃点燃 2 CO 2 2CO2CO 点燃点燃 3.3.在高温下，炽热的碳能使二氧化碳转变成一氧化碳。在高温下，炽热的碳能使二氧化碳转变成一氧化碳。 三、一氧化碳三、一氧化碳 1.1.物理性质：物理性质：是无色无味难溶于水的气体，密度比空气略小。是无色无味难溶于水的气体，密度比空气略小。 2.2.可燃可燃性：性：一氧化碳可以燃烧，因此点燃前需要验纯，燃烧时一氧化碳可以燃烧，因此点燃前需要验纯，燃烧时 产生浅蓝色火焰，燃烧的化学方程式为：产生浅蓝色火焰，燃烧的化学方程式为： 3 3.毒性毒性 2CO 高温高温 2 COC 2 2COO 2 2CO 点燃点燃
