内容正文:
第16讲 碳(第1课时)
第四章 燃料及其燃烧
授课人:
第一部分
Part One
课堂导入
一、课堂导入
铅笔芯
钻石
活性炭
木炭
你见过这些商品吗?
你知道“它们是由什么组成的吗?
一、碳 同素异形体
1、金刚石的物理性质:无色透明、正八面体。
经过研磨后对光有折射和反射——璀璨夺目,硬度大。 是自然界中最硬物质,不导电。
2、石墨
颜色状态
硬度
熔点
导电性
导热性
耐腐蚀性
黑色,有金属光泽,不
透明,细鳞片状固体
最软矿物之一
很高
导电
导热
良好
它们都是由碳元素组成的单质,为什么它们物理性质却有巨大的差异呢?
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一、碳 同素异形体
1、金刚石的结构:
碳原子立体网状排列决定了金刚石硬度大(是天然存在最硬的物质)
石墨的结构
石墨中碳原子的排列:碳原子呈平面层状结构,层与层之间作用力小,所以其质软有滑感。
2、石墨的结构:
平面网状结构
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一、碳 同素异形体
性质
结构
决定
用途
决定
1、金刚石的用途:
(1)经过仔细琢磨后,可以成为璀璨夺目的装饰品——钻石。
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一、碳 同素异形体
(2)、 坚硬是金刚石最重要的性质。利用这个性质,可用金刚石划玻璃。
玻璃刀
金刚石钻头
刻刀
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一、碳 同素异形体
石墨有滑腻感
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。
如何打开生锈的铁锁
生活小运用【思考】
如果有一把长期不用而生锈的铁锁,怎样可以轻易打开?
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一、碳 同素异形体
课堂实验
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一、碳 同素异形体
石墨具有优良的导电性。
在电车顶上的两根导电杆跟电线接触处分别装上一块石墨制成的滑块,以保证行驶时供电。为什么要选用石墨来制滑块?
石墨具有润滑、导电性质
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一、碳 同素异形体
比较金刚石 、石墨的物理性质和用途
金 刚 石 石 墨
元素组成
外观
光泽
硬度
导电性
用途
C
C
正八面体
细鳞片状固体
无色透明
深灰色金属光泽
良好
天然存在“最软”的矿物,有滑腻感
几乎不导电
天然存在“最硬”的物质
装饰品、钻探机钻头、玻璃刀等
电极、铅笔芯、润滑剂等
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一、碳 同素异形体
其它碳单质 C60
C60又称为富勒烯,由60个碳原子构成的一个分子,形成三维空心球状结构。在光、电和磁等方面有广阔的前景。
碳纳米管、典型的富勒烯
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一、碳 同素异形体
更新的单质碳:
C20
C40
C70
C80
C86
C90
C100
C120
C540
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一、碳 同素异形体
同素异形现象:
同素异形体:
同种元素组成的结构不同的单质的现象。
同种元素组成的结构不同的单质。
思考:同素异形体的性质相同吗?
有的化学性质相同,而物理性质不同(如金刚石和石墨,如红P和白P),有的物理性质和化学性质都不相同(O2和O3 ).
同素异形体
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一、碳 同素异形体
无定形碳
由微小的石墨晶体和少量杂质组成
无定形碳不属于碳的同素异形体
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一、碳 同素异形体
干馏
烟煤 焦炭
炭黑
木材 木炭 活性炭
干馏
强热
水蒸气
干馏:隔绝空气加强热(化学变化)
活性炭:经活化处理的无定形碳
活化处理:就是指除去无定形碳表面的各种油污和杂质,使其表面积增大,表面活性增强,能够对许多气体、液体或溶液中某些溶质具有吸附作用。
吸附作用
(物理性质)
吸附性更好
制水煤气、冶炼钢铁
制墨、颜料
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一、碳 同素异形体
活性炭的吸附性
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一、碳 同素异形体
吸附——气体和溶液里的物质被吸在固体表面的作用
活性炭、木炭、炭黑都有一定的吸附作用
可以吸附有害气体
美丽的炭雕:
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一、碳 同素异形体
活性炭
防毒面具
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
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一、碳 同素异形体
课堂实验
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一、碳 同素异形体
还原性
金属网罩
集中火焰提高温度
①气密性检验
②装药
③如图连接固定装置
④点燃酒精灯加热(观察现象)
⑤实验结束:将导管移出小试管,同时停止加热。
操作步骤:
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一、碳 同素异形体
化学方程式:
高温
2CuO+C 2Cu+CO2↑
现象 结论
澄清石灰水变成白色浑浊 有二氧化碳生成
黑色粉末变成红色物质 有铜生成
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一、碳 同素异形体
2Cu +
2CuO +
C
高温
CO2↑
碳:
用作还原剂
氧化铜
得到(或夺取)氧
发生氧化反应
失去(或提