内容正文:
课题一 金刚石、石墨和碳六十
1
同一种元素可以组成不同的的物质吗?你能举例吗?
如以前学习过的氧气和臭氧[氧元素]、红磷和白磷[磷元素]
碳元素也可以组成不同的单质[金刚石、石墨、C60]
有这么一句广告词:“钻石恒久远,一颗永流传”,钻石璀璨夺目、价值连城,可是我告诉你它的成分与铅笔芯的主要成分[石墨]是相同的,你会相信吗?
它们的性质也存在着差异,这是为什么呢?
原子的排列方式不同
C60的分子结构
石墨的结构
一、碳的单质
1.金刚石—— 高贵华丽的碳单质
你在日常生活中见过金刚石吗? 它有什么特性?
性 质 用 途
自然界中存在的最硬物质。
纯净的金刚石是无色透明、正八面体形状的固体,
经仔细琢磨后,成为装饰品——钻石。
划玻璃、切割大理石、加工坚硬的金属,装在钻探机的钻头钻凿坚硬的岩层。
性 质 用 途
2.石墨—— 平凡多能的碳单质
一、碳的单质
你在日常生活中见过石墨吗? 它有什么特性?
因为石墨是深灰色、有金属光泽、不透明的细磷片状固体;石墨很软,有滑腻感。
制铅笔芯、润滑剂
有优良的导电性能
石墨
制电极
一、碳的单质
木炭主要是由石墨的微小晶粒和少量杂质构成的。它具有疏松多孔的结构。另外焦炭、活性炭、炭黑等的构成和结构与木炭类似。
木炭、活性炭的吸附性
[实验6-1]在盛有半瓶水的小锥形瓶里,加入一滴红墨水,使水略显红色。投入几块烘烤过的木炭(右活性炭),轻轻振荡,观察现象。
如果将1 cm3的木炭的表面积平铺开来,约有一个标准足球场那样大。
现象
结论
分析
红墨水变无色
木炭(活性炭)具有吸附性
因具有疏松多孔的结构,而具有吸附能力
请说说活性炭的这一性质在生活中有什么应用?
冰箱去味剂
食品脱色
防毒面具
讨论:结合金刚石、石墨和木炭的性质和用途,讨论物质的性质与用途之间有什么关系。
性质决定用途,用途体现性质。
一、碳的单质
3.C60—— 神奇的碳单质分子
请说出图文中给出的信息。
⒈ C60是分子。
⒉ 每个C60的分子是由60个碳原子构成。
⒊ C60分子的结构形似足球。
C60主要应用于材料科学、超导体等方面
4.纳米碳管——高新科技
一、碳的单质
1、 继发现C60后C70也已经制得,下列有关C70的说法正确的是( ) 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
B、D
2、下列现象中属于化学变化的是( ) A. 活性炭吸附有色、有毒的气体
B. 铅笔把字迹留在纸上
C. 用金刚石切割玻璃
D. 石墨在空气中燃烧
D
二、碳的化学性质
用碳笔画的古画
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。
应用:
档案资料用碳素墨水书写
1、碳与氧气的反应
燃烧
条件 化学方程式 结论 启示
在氧气中充分燃烧
燃烧不充分
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。
C + O2 CO2
(O2充足)
点燃
2C + O2 2CO
(O2不充足)
点燃
碳具有可燃性,条件不同,燃烧产物也不相同。
应用:作为燃料
2、碳和某些氧化物的反应
现象
分析
黑色粉末逐渐变为红色,澄清的石灰水变浑浊。
在反应中氧化铜失去氧变为铜,所以黑色粉末变为红色。同时反应中碳夺得氧化铜中的氧变为二氧化碳,所以生成的气体使澄清的石灰水变浑浊。
[实验6-2]
结论 C + CuO
高温
Cu
+ CO2
2
2
应用:冶炼金属
2Fe2O3+3C 4Fe+3CO2
高温
观察这两个方程式,看看有什么特点?
C + 2 CuO 2 Cu + CO2
高 温
2Fe2O3+3C 4Fe+3CO2
高温
象这种,
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