6.1碳单质的多样性课件---2024-2025学年九年级化学人教版（2024）上册

课题1 碳单质的多样性 由同种元素组成的纯净物叫单质，同种元素可以组成不同的单质吗？ 金刚石 石墨 C60 氧气O2 臭氧O3 白磷 红磷 P O C 一、碳的单质 一、碳的单质 详情介绍 商品名：焦炭 性质：黑色块状固体 用途：燃料、冶金 煤隔绝空气高温制得 一、碳的单质 详情介绍 商品名：木炭 性质：黑色块状固体 用途：燃料、冶金 木材隔绝空气加热制得 一、碳的单质 详情介绍 商品名：炭黑 性质：黑色粉末 用途：颜料 中国文房四宝之“墨” 常温时非常稳定， 用墨汁绘画、写字，经久不变色 一、碳的单质 详情介绍 商品名：活性炭 性质：黑色粉末/颗粒，具有较强的吸附能力 用途：除异味、色素 白糖脱色剂 冰箱 除味剂 结构：疏松多孔 一、碳的单质 无定形碳 特点：主要成分为碳单质，内部结构不规则，与石墨相似。 性质：木炭、活性炭具有吸附能力 均为混合物 一、碳的单质 焦炭 木炭 炭黑 活性炭 详情介绍 商品名：石墨 性质：色黑、质软、有滑腻感、有导电性 用途：铅笔芯 润滑剂 电极 正六边形 二维平面层状结构 一、碳的单质 石墨坩埚 火箭的通风管 拓展： 铅笔其实不含铅，除了石墨外还含有少量的黏土，黏土含量越高，笔芯越硬，字迹就浅，导电性较差。 铅笔中的HB： H代表Hard，坚硬的； B代表Black，黑的。 按照笔心的硬度来定的,从软到硬分别为： ……,4B,3B,2B,B,H,HB,2HB,3HB,…… 铅笔芯中含铅吗？ 详情介绍 商品名：金刚石 性质：无色透明，折光性强，自然界最硬的物质 装饰品 裁玻璃、切割大理石、钻头 正八面体 牢固的三维立体结构 一、碳的单质 金刚石（C） 石 墨（C） 外 观 硬 度 导电性 无色透明 正八面体状晶体 深灰色有金属光泽的鳞片状固体 自然界最硬物质 最软矿物质之一 无 优良 ？金刚石和石墨都是由碳元素组成的，为何性质存在这么大的差异？ 一、碳的单质 同种元素可以组成不同物质 石墨 金刚石 碳原子的排列方式不同 ——结构不同 决定 结构 （物理）性质 物理变化 or ？ 化学变化 一、碳的单质 碳单质的研究进展 很早 金刚石、石墨 1985年 富勒烯（C60、C50、C70等） 1991年 碳纳米管（单壁、多壁） 2004年 石墨烯 2010年 石墨炔 一、碳的单质 C60 一个C60分子是由60个碳原子构成的，分子结构形似足球，又名足球烯。具有特殊的物理和化学性质，可应用于超导、催化、能源及医学等领域。 一、碳的单质 “碳”和“炭”有什么不同？ “碳”是元素名称，是核电荷数（或质子数）为6的一类原子的总称，并不具体指某种物质，在化合物名称中用“碳”表示碳元素。如二氧化碳、一氧化碳、碳酸钙等。 “炭”是由碳元素组成的具体物质的名称，如木炭、焦炭、活性炭和炭黑等。 一、碳的单质 纯净物 混合物 性质 碳单质 结构 用途 生活 科技 金刚石和石墨 性质不同的原因： 碳原子排列方式不同 金刚石、石墨 富勒烯 （C60、C50、C70等） 石墨烯 同种元素可以 组成不同物质 决定 体现 决定 梳理框架 石墨炔 体现 二、碳单质的化学性质 6 C 碳 12.01 为什么碳在常温下性质稳定？ 提示：元素的化学性质由最外层电子数决定 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。 碳的稳定性 钻石 碳素墨水 二、碳单质的化学性质 碳在任何情况下化学性质都这么稳定吗？ 炭火取暖 炭火烤肉 炼钢炼铁 回顾：木炭在氧气中燃烧的现象 碳具有可燃性 外界条件改变 化学方程式：C+O2 = CO2 点燃 二、碳单质的化学性质 冬天在房间里燃煤、烧炭取暖，常发生中毒现象，你知道是什么原因吗？ 碳不充分燃烧： 2C + O2 === 2CO 点燃 反应物浓度或反应条件不同，决定反应的进行程度或产物的不同。 碳充分燃烧： 点燃 C+O2 === CO2 二、碳单质的化学性质 热值 9.2kJ/g 32.8kJ/g 不充分燃烧不仅会产生有毒物质，而且消耗的能源多，放出的热量低 如何使碳更充分的燃烧，减少CO的产生呢？ 增大可燃物与氧气的接触面积 确保氧气充足 二、碳单质的化学性质 调控燃烧→促进燃烧 在熊熊燃烧的炭火堆中放几块孔雀石，在灰烬中会有红色的铜出现。 （提示：孔雀石是一种铜矿石，灼烧之后会生成黑色的氧化铜） 碳跟某些氧化物的反应——还原性 二、碳单质的化学性质 探究木炭与氧化铜的反应 使火焰集中并提高温度 二、碳单质的化学性质 实验现象 实验分析 开始加热时，导管口处有无色气泡逸出，一段时间后，黑色粉末变为红色且澄清石灰水变浑浊。 开始加热时，试管中的空气因受热体积膨胀而逸出，温度达到高温后，木炭与氧化铜开始反应，生成的铜为红色固体，另一种生成物二氧化碳为无色气体，能使澄清石灰水变浑浊。 C + 2CuO 2Cu + CO2↑ 高温 化学方程式： 还原性 还原反应 1.木炭粉末要烘干，目的是排除水蒸气的干扰，使实验现象更明显； 2.固定试管时试管口略向下倾斜，防止冷凝水倒流，导致试管炸裂； 3.开始加热时，导管口处有无色气泡逸出，但澄清石灰水不变浑浊，这是因为刚开始排出的是试管内的空气； 4.实验结束时，应先撤出导管再熄灭酒精灯，防止石灰水倒吸入试管，使试管炸裂； 5.冷却后再倒出试管中的粉末，防止热的Cu被氧化为CuO。 实验注意事项 二、碳单质的化学性质 金属的冶炼 3C + 2Fe2O3 4Fe + 3CO2↑ 高温 二、碳单质的化学性质 碳的还原性可用于冶金工业，如焦炭可以把铁从它的氧化物矿石里还原出来。 在高温条件下，碳能使二氧化碳转变成一氧化碳： C + CO2 2CO 高温 二、碳单质的化学性质 常温下 碳的化学性质不活泼 点燃 碳具有可燃性 高温 碳具有还原性 制碳素墨水 作燃料 冶炼金属 条件 化学性质 用途 决定 体现 用途 性质 二、碳单质的化学性质 小结 决定 体现 决定 体现 碳单质 点燃 高温 性质 组成与结构 用途 物理性质 化学性质 常温下 不活泼 温度升高，与氧气、某些氧化物反应： 2C + O2 === 2CO 点燃 C + O2 === CO2 点燃 C + 2CuO === 2Cu + CO2 ↑ 高温 C + CO2 2CO 高温 令人痛并快乐着的作业： 《课题1 碳单质的多样性（第1课时）》 P90-91 www.aliyun.com - Media Transcoding Lavf58.24.101 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Multimedia Cloud Transcode (cloud.baidu.com) Content Adaptive Encoding 3.1 Lavf58.24.101 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Multimedia Cloud Transcode (cloud.baidu.com) $$