碳和碳的氧化物 —第六单元课题1 金刚石、石墨和C60

引入 1．同学们知道木炭是由什么元素组成的吗？ 碳元素 2．你知道璀璨的钻石又是由什么元素组 成的吗？ 碳元素

1．了解金刚石、石墨和C60的物理性质与用途，初步认识结构与性质，性质与用途之间的关系； 2．知道不同种元素可以组成不同种物质，同一种元素也可以组成不同种物质； 3．了解木炭、活性炭的吸附性，知道与此相关的一些用途。

氧元素组成氧气和臭氧， 磷元素组成红磷和白磷。 例如: ------可以! -----单质 由同种元素组成的纯净物叫做什么? 同种元素可以组成不同的单质吗? ------可以! 例如: 氧元素组成氧气和臭氧， 磷元素组成红磷和白磷。

碳元素也可以组成不同的单质! 研究表明: 金刚石、石墨和C60 都是由碳元素组成的单质。

金刚石的碳原子在空间构成连续的，坚固的骨架的结构，所以坚硬。 一:碳的单质 1、金刚石--高贵华丽的碳单质 世界最大的宝石 金刚石库利南 南非之星 (Starof South Africa) 金刚石的碳原子在空间构成连续的，坚固的骨架的结构，所以坚硬。

性质 用途 金 刚 石 1、金刚石—— 高贵华丽的碳单质 纯净的金刚石是无色透明正八面体形状的固体。 自然界存在的 最硬的物质 (质坚硬) 经过仔细琢磨后，可以成为璀璨夺目的装饰品——钻石。 自然界存在的 最硬的物质 (质坚硬) 划玻璃、切割大理石、加工坚硬的金属，装在钻探机的钻头上 钻凿坚硬的岩层。

2、石墨 是一种深灰色的有金属光泽而不透明的细鳞片状固体。 石墨很软，有滑腻感。在纸上画过能留下深灰色的痕迹。 此外，石墨还具有优良的导电性能。

石墨的碳原子呈平面层状结构,层与层之间作用力小，所以质软。有滑腻感。

性质 用途 石 墨 深灰色，有金属光泽，不透明的细磷片状固体，质软(在纸上画过能留下深灰色的痕迹)。 铅笔芯 能导电 电极 滑腻 润滑剂

铅笔中的HB： H代表Hard，坚硬的； B代表Black，黑的。 6B最软，颜色最深； 6H最硬， HB软硬适中。 铅笔里面其实不含铅，是石墨和黏土混合而成的混合物 铅笔中的HB： H代表Hard，坚硬的； B代表Black，黑的。 6B最软，颜色最深； 6H最硬， HB软硬适中。

生活小运用 如果有一把长期不用而生锈的铁锁，怎样可以轻易打开？ 可以把铅笔芯的粉末放到锁孔里，因为铅笔芯的成分中有石墨，石墨具有润滑性，可以做润滑剂。

色态 熔点 导电性 用途 金刚石（ C ） 石墨（ C ） 硬度 无色透明、正八面形状的固体 深灰色、有金属色泽，细鳞片状固体 最硬 质软、滑、在纸上 可留下痕迹 熔点 很高 高、耐高温 导电性 不导电 导电 用途 钻石、刻划玻璃、切割大理石 润滑剂、 铅笔芯、作电极

碳单质的物理性质不同，是因为碳原子的排列方式不同 【讨论】都是由碳元素组成的单质，物理性质为什么会有如此大的差异？ 金刚石结构图 碳60结构图 石墨结构图 碳单质的物理性质不同，是因为碳原子的排列方式不同

决定 决定 结构 性质 用途 反映 反映 判断同种物质的标准： 1、组成元素相同 2、原子排列相同

木炭主要是由石墨的微小晶体和少量杂质构成的，具有疏松多孔的结构，因此它具有吸附能力。 可收集到炭黑 木炭主要是由石墨的微小晶体和少量杂质构成的，具有疏松多孔的结构，因此它具有吸附能力。 利用木炭的这个性质来吸附一些食品和工业产品里的色素，也可以用它来吸附有异味的物质。

在自来水厂净化水的过程中,用到一种有吸附作用的物质,请问这种物质是什么? 活性炭 滤毒罐 辅助 材料 活性炭的吸附作用比木炭还要强，防毒面具里的滤毒罐就是利用活性炭来吸附毒气的。 活性炭 防毒面具

木炭、活性炭的吸附性 木炭和活性炭都是由石墨的微小晶粒和少量杂质构成的。

活性炭的用途 木 炭 的 用 途 冰箱去味剂 高性能木炭填充枕头 木炭做成的小盆饰 食品脱色

3. 神奇的碳单质分子——C60 请说出图文中给出的信息。 ⒈ C60是一种单质。 ⒉ 每个C60的分子是由 个碳原子构成。 足球

气体贮存，有感觉功能的传感器，增强金属的强度，新型的催化剂，光学应用,杀伤癌细胞。 C60的平面图 C60的立体图 广泛的应用前景： 气体贮存，有感觉功能的传感器，增强金属的强度，新型的催化剂，光学应用,杀伤癌细胞。

更新的碳单质： C70 C240

C540

练 习 结 构 性 质 用 途 1、请将下列相关的内容画连线： 钻 石 电炉电极 决 定 决 定 反 映 反 映 不透明细鳞片状固体 练 习 1、请将下列相关的内容画连线： 不透明细鳞片状固体 天然存在最硬的物质 钻 石 很软、有滑腻感 深灰色、有金属光泽 电炉电极 正八面体形状固体 优良的导电性能 无 色 透 明 结 构 性 质 用 途 决 定 决 定 反 映 反 映

C70分子构成的。 B D A. 它是一种化合物 B. 它是一种单质，并且它是有 C. 它是一种混合物 D. 它的相对分子质量是840 2、 继发现C60后C70也已经制得, 下列有关C70的说法正确的是( ) B D A. 它是一种化合物 B. 它是一种单质，并且它是有 C70分子构成的。 C. 它是一种混合物 D. 它的相对分子质量是840

小 结 ⒈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。如：金刚石、石墨和C60分子等都是由碳元素组成的单质。 一、碳的单质 ⒈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。如：金刚石、石墨和C60分子等都是由碳元素组成的单质。 2.金刚石、石墨物理性质不同的原因是碳原 子排列方式不同。 3.木炭、活性炭具有吸附性。原因是它们都有疏松多孔的结构。 ⒋物质的一切外在表现都是由其内在因素决定 的。物质的结构决定性质；性质决定用途。

用碳笔画的古字画 北宋黄庭坚用墨（用炭黑等制成）写的字

古画高2米，宽1米，用天然碳素粉墨画成，线条勾勒清晰。距今约有300多年的历史，是当今同类古画保存比较好的两幅. 两幅明清时代祖先的古画(见上图)。 古画高2米，宽1米，用天然碳素粉墨画成，线条勾勒清晰。距今约有300多年的历史，是当今同类古画保存比较好的两幅.

  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，这是为什么呢？      这是因为在常温下，碳的化学性质不活泼，碳受日光照射或与空气、水分接触，都不容易起变化的缘故。

可是碳可以在氧气中燃烧， 怎么可以说它化学性质稳定呢？ 生活小运用 例如把木制的电线杆在埋入地下前，将其表面烧焦，其目的是什么？ 表面烧焦生成一层碳单质，常温下碳单质有稳定性，就是为了让电线杆不易腐烂，可以保存久一些。 可是碳可以在氧气中燃烧， 怎么可以说它化学性质稳定呢？

最外层电子数！ 原子结构中哪部分关系最为 密切？ 请思考：是什么决定碳在常温下性质不活泼,而在高温下性质活泼呢？ 元素的化学性质和元素 原子结构中哪部分关系最为 密切？ 最外层电子数！ 碳原子的最外层电子数为4，既不容易得到电子，也不容易失去电子，所以常温下碳的化学性质比较稳定

碳的化学性质： 1、常温下的稳定性 如：古字画、焦木杆 点燃或高温下的活泼性。

2、碳具有可燃性 化学方程式 结论 启示 在氧气中充分燃烧 C + O2 CO2 （O2充足） 燃烧不充分 2C + O2 2CO 条件 化学方程式 结论 启示 在氧气中充分燃烧 C + O2 CO2 （O2充足） 碳具有可燃性，条件不同，燃烧产物也不相同。 书写方程式一定要注明反应条件，冬天用煤取暖一定要注意通风。 燃烧不充分 2C + O2 2CO （O2不充足） 点燃 点燃

3、碳和某些氧化物的反应： 现象与结论： ----有铜生成 ----有二氧化碳生成 黑色粉末逐渐变成光亮 的红色 澄清石灰水变浑浊 金属网罩 黑色粉末逐渐变成光亮 的红色 澄清石灰水变浑浊 集中火焰 提高温度 ----有铜生成 ----有二氧化碳生成 请看视频 C + 2 CuO 2 Cu + CO2 高温

含氧化合物里的氧被夺去的反应，就叫做还原反应。 例如：氧化铜失去氧变成铜单质， 我们就说它被还原了。 观察这个方程式有什么特点？ 我会分析 C + 2 CuO 2 Cu + CO2 高 温 CuO：我的氧不见了，我终于被还原了！ C ： 我能夺取别人的氧，能把别人还原， 我的还原性很厉害吧 含氧化合物里的氧被夺去的反应，就叫做还原反应。 例如：氧化铜失去氧变成铜单质， 我们就说它被还原了。

是碳使氧化铜变成单质铜的， 我们则说碳具有还原性。 例如： 2Fe2O3 + 3C 4Fe + 3CO2 高温 C + 2 CuO 2 Cu + CO2 是碳使氧化铜变成单质铜的， 我们则说碳具有还原性。 利用碳的还原性可以做什么用途呢？ 冶炼金属—把金属氧化物中的金属还原出来。 例如： 高 温 2Fe2O3 + 3C 　4Fe + 3CO2 高 温 2WO3 + 3C 2W ＋ 3CO2

CO2 ＋C 2CO C + O2 CO2 （O2充足） 2C + O2 2CO（O2不充足） ①可燃性： ②还原性 ： 二、碳的化学性质 1、常温下的稳定性： 2、高温下的活泼性 古字画、焦木杆 C + O2 CO2 （O2充足） 2C + O2 2CO（O2不充足） 点燃 ①可燃性： 点燃 高温 ②还原性 ： 2CuO + C 2Cu + CO2↑ 高 温 2Fe2O3 + 3C 4Fe + 3CO2 CO2 ＋C 2CO 高 温 (吸收热量)

【练习】 1、下列性质中，不属于碳的化学性质是 （ ） A.稳定性 B.吸附性 C.可燃性 D.还原性 B

2.金刚石、石墨、C60　、　C70　都是碳元素组成的单质，关于它们的说法正确的是（填序号）　　　　　　　　　　　　　　　　 A、B 、E A.碳原子的排列方式不同　 B.化学性质相似 C.物理性质相似　　 D.是同一种物质 E.完全燃烧都生成二氧化碳　 F.都是黑色固体　

祝你成功