第 六 單 元 碳 和 碳 的 氧 化 物 課 題 1 金 剛 石 、 石 墨 和 C60 v問 ： 物 質(zhì) 由 元 素 組 成 ， 由 同 種 元 素 組 成 的 純凈 物 叫 什 么 ?v 那 么 ， 由 同 種 元 素 可 以 組 成 不 同 的 單 質(zhì) 嗎 ？例 ： 磷 元 素 可 以 組 成 紅 磷 、 白 磷 氧 元 素 可 以 組 成 氧 氣 、 臭 氧 那 么 ， 由 碳 元 素 組 成 的 單 質(zhì) 有 哪 些 呢 ？v有 金 剛 石 、 石 墨 和 C60 一 、 碳 的 單 質(zhì)圖 片 展 示 （ 1） ：金 剛 石鉆 石 石 墨C 60 玻 璃 刀 切 割 玻 璃 鉛 筆干 電 池 小 結(jié) 1： 金 剛 石 、 石 墨 和 C60的 物 理 性 質(zhì) 和 用 途 金 剛 石 （ C） 石 墨 （ C） C60（ 又 叫 足 球 烯 ）結(jié) 構(gòu)模 型色 態(tài) 無 色 、 透 明 、 正 八 面 體 形 狀 固體 ， 加 工 琢 磨 后 光 彩 奪 目 深 灰 色 細(xì) 鱗 片 狀 固 體 ， 有金 屬 光 澤 黃 色 固 體 、 有 金 屬光 澤硬 度 最 硬 軟 、 滑 ， 在 紙 上 劃 過 能 留 下深 灰 色 痕 跡 質(zhì) 脆熔 點(diǎn) 很 高 高 、 耐 高 溫 高導(dǎo) 電 性 不 導(dǎo) 電 導(dǎo) 電 （ 良 好 ） 不 導(dǎo) 電導(dǎo) 熱 性 無 良 好 很 差用 途 鉆 頭 、 玻 璃 刀 、 裝 飾 品 潤(rùn) 滑 劑 、 鉛 筆 芯 、電 極 等 制 備 新 材 料 、 器 件等 v注 意 ： 鉛 筆 不 含 鉛 ， 是 石 墨 和 黏 土 混 合 而成 結(jié) 論 ： 金 剛 石 和 石 墨 的 物 理 性 質(zhì) 相 差 很大 ， 為 什 么 呢 ？由 于 它 們 的 碳 原 子 排 列 方 式 不 同 結(jié) 論 (1)： 碳 單 質(zhì) 的 物 理 性 質(zhì) 不 同 ， 是 由 于 碳 原 子的 排 列 方 式 不 同 。 不 同 種 元 素 可 以 組 成不 同 的 物 質(zhì) ， 同 一 種 元 素 也 可 以 組 成 不同 的 物 質(zhì) 。 討 論 ： 結(jié) 合 金 剛 石 、 石 墨 和 的 性 質(zhì) 和 用 途 ， 討論 物 質(zhì) 的 性 質(zhì) 與 用 途 之 間 的 關(guān) 系 ： 性 質(zhì) 用 途決 定體 現(xiàn) 小 結(jié) 2： 無 定 型 碳 （ 木 炭 、 活 性 炭 、 炭 黑 、焦 炭 ） 的 性 質(zhì) 和 用 途木炭 吸 附 一 些 食 品 和 工 業(yè) 產(chǎn) 品 的 色 素 ， 吸 附 有 異 味的 物 質(zhì) 活性炭 吸 附 能 力 比 木 炭 強(qiáng) ， 吸 附 毒 氣 ， 制 糖 工 業(yè) 里 脫色 制 白 糖 炭黑 制 造 墨 、 油 墨 、 油 漆 、 鞋 油 和 顏 料 ， 還 可 以 增加 輪 胎 制 品 的 耐 磨 性 焦炭 冶 煉 金 屬 為 什 么 木 炭 具 有 吸 附 性 ？v因 為 它 具 有 疏 松 多 孔 的 結(jié) 構(gòu)實(shí) 驗(yàn) ： 1、 活 性 炭 放 入 紅 色 的 水 中 2、 活 性 炭 放 入 二 氧 化 氮 中 練 習(xí) ： 課 本 P108 家 庭 小 實(shí) 驗(yàn) P109習(xí) 題 1、 2、 3、 5、 6、 金 剛 石 、 石 墨 的 物 理 性 質(zhì) 相 差 很 大 ，但 它 們 的 化 學(xué) 性 質(zhì) 是 一 樣 的 ， 因 為它 們 都 是 由 碳 元 素 組 成 的 單 質(zhì) 二 、 碳 的 化 學(xué) 性 質(zhì) 1 碳 的 穩(wěn) 定 性 ： 常 溫 下 ， 碳 的 化 學(xué) 性 質(zhì) 不 活 潑 。如 ： 古 代 字 畫 重 要 檔 案例 ： 鐵 路 枕 木 和 街 上 木 制 電 線 桿 都 被 燒 焦 碳 化 2. （ 可 燃 性 ） 碳 與 氧 氣 的 反 應(yīng) 回 憶 木 炭 在 氧 氣 中 燃 燒 的 實(shí) 驗(yàn) ， 寫 出 木 炭 在 氧氣 中 充 分 燃 燒 時(shí) 的 化 學(xué) 方 程 式 ：C + O2 CO2 當(dāng) 碳 不 充 分 燃 燒 時(shí) ， 生 成 一 氧 化 碳 ， 同 時(shí) 放 出熱 量 ： 2C + O 2 2CO討 論 ： 當(dāng) 冬 天 生 火 取 暖 時(shí) ， 如 果 將 門 窗 關(guān)閉 ， 會(huì) 有 什 么 后 果 ？ v答 ： 分 別 將 它 們 燃 燒 ， 燃 燒 產(chǎn) 物 都 只 有 CO2v討 論 ： 怎 樣 證 明 純 凈 的 金 剛 石 和 石 墨 都 是 由碳 元 素 組 成 的 ? 3. （ 還 原 性 ） 碳 與 某 些 氧 化 物 的 反 應(yīng)木 炭 有 還 原 性 。 （ 裝 置 圖 ）2CuO+C 2Cu+CO 2 現(xiàn) 象 ： 1、 黑 色 粉 末 逐 漸 變 成紅 色 2、 澄 清 石 灰 水 變 渾 濁 注 意 ： 1、 試 驗(yàn) 完 畢 后 要 先 撤 導(dǎo) 管 ， 再 撤 酒 精 燈 2、 要 待 試 管 冷 卻 后 再 把 試 管 里 的 粉 末 倒在 紙 上 觀 察討 論 ： 本 實(shí) 驗(yàn) 最 能 說 明 這 個(gè) 反 應(yīng) 已 經(jīng) 完 成 的 實(shí)驗(yàn) 現(xiàn) 象 是 什 么 ？答 ： 盛 有 澄 清 石 灰 水 的 試 管 中 不 再 有 氣 泡 逸 出 。 還 原 反 應(yīng) ： 這 種 含 氧 化 合 物 里 的 氧 被 奪 去 的 反 應(yīng) 。還 原 劑 ： C 氧 化 劑 ： CuO 單 質(zhì) 碳 的 還 原 性 可 用 于 冶 煉 金 屬 。 如 焦 炭 可 以 把 鐵 從它 的 氧 化 物 礦 石 里 還 原 出 來 。2Fe2O3+3C 4Fe+3CO2 2CuO+C 2Cu+CO 2 常 見 的 還 原 劑 ： （ C、 CO、 H2） 復(fù) 習(xí) 與 鞏 固一 、 碳 的 單 質(zhì)1 金 剛 石 很 硬 ， 用 于 切 割 玻 璃 。 2 石 墨 很 軟 ， 有 良 好 的 導(dǎo) 電 性 。3 木 炭 、 活 性 炭 有 強(qiáng) 吸 附 性 。 性 質(zhì) 用 途決 定體 現(xiàn)4.二 、 碳 的 化 學(xué) 性 質(zhì)1 常 溫 下 ， 碳 的 化 學(xué) 性 質(zhì) 不 活 潑 。 2 高 溫 下 ， 碳 能 跟 多 種 物 質(zhì) 反 應(yīng) 。 跟 氧 氣 反 應(yīng) ： C + O 2 CO2 (充 分 燃 燒 ) 2C + O2 2CO(不 充 分 燃 燒 ) 跟 某 些 氧 化 物 反 應(yīng) ： 2CuO+C 2Cu+CO2； 4Fe+3CO2 2Fe2O3+3C 3 還 原 反 應(yīng) ： 含 氧 化 合 物 里 的 氧 被 奪 去 的 反 應(yīng) 。 還 原 性 ： 能 奪 走 含 氧 化 合 物 里 氧 的 物 質(zhì) 具 有 還 原 性 。 隨 堂 練 習(xí)1 下 列 內(nèi) 容 描 述 不 正 確 的 是 （ ）A 金 剛 石 可 作 鉆 探 機(jī) 鉆 頭 ， 石 墨 可 作 電 極 、 潤(rùn) 滑 劑 ， 活 性 炭 可 作 防 毒 面 具的 濾 毒 劑B 木 炭 使 紅 棕 色 二 氧 化 氮 氣 體 褪 色 是 物 理 變 化C 金 剛 石 和 石 墨 的 物 理 性 質(zhì) 有 很 大 差 別 的 原 因 是 因 為 金 剛 石 和 石 墨 里 碳 原子 排 列 不 同D 科 學(xué) 家 發(fā) 現(xiàn) 一 種 組 成 為 C60的 物 質(zhì) ， 它 是 一 種 新 型 化 合 物 。2 由 同 種 元 素 組 成 的 物 質(zhì) 不 可 能 是 下 列 物 質(zhì) 中 的 （ ）A 混 合 物 B 單 質(zhì) C 化 合 物 D 純 凈物3 納 米 材 料 被 譽(yù) 為 21世 紀(jì) 最 有 前 途 的 新 型 材 料 ， 納 米 碳 管 是 一 種 由 碳 原 子構(gòu) 成 的 直 徑 幾 納 米 的 空 心 管 ， 下 列 說 法 中 ， 錯(cuò) 誤 的 是 （ ）A 納 米 碳 管 是 一 種 新 型 的 有 機(jī) 化 合 物 B 納 米 管 材 料 如 果 完 全 燃 燒 ， 產(chǎn) 物 是 CO 2C 納 米 碳 管 材 料 管 道 多 、 表 面 積 大 、 吸 附 力 強(qiáng) D 納 米 碳 管 在 常 溫 下 化 學(xué) 性 質(zhì) 穩(wěn) 定 D C A 4 常 溫 下 碳 的 化 學(xué) 性 質(zhì) 穩(wěn) 定 ,這 主 要 取 決 于 碳 原 子 的 （ ） A 核 電 荷 數(shù) B 最 外 層 電 子 數(shù) C 核 內(nèi) 中 子 數(shù) D 核 外 電 子 數(shù)5 現(xiàn) 有 A炭 黑 、 B木 炭 、 C石 墨 、 D活 性 炭 、 E焦 炭 、 F金 剛石 六 種 物 質(zhì) ， 按 下 列 要 求 選 擇 填 空 。 制 碳 素 墨 水 的 原 料 ； 加 入 高 爐 里 煉 鐵 的 是 ； 黑 色 橡 膠 的 填 加 成 分 是 ； 用 于 制 造 黑 火 藥 的 是 ； 畫 家 寫 生 用 的 筆 中 含 ； 裝 在 鉆 探 機(jī) 鉆 頭 上 的 是 ； 填 充 濾 毒 罐 的 是 ； 可 用 來 作 電 極 的 是 ； A DEAB BFCD 結(jié) 束 語 隨 著 科 學(xué) 技 術(shù) 的 發(fā) 展 ， 碳 單 質(zhì) 會(huì) 不 斷 發(fā)現(xiàn) ， 碳 單 質(zhì) 的 用 途 也 將 不 斷 擴(kuò) 大 。