内容正文:
5.2 碳
第五单元 燃料和二氧化碳
课件设计创作:江苏盐城蔡红军 QQ:529317930 公众号:硫酸铜化学
你知道丰富多彩的物质世界是由什么组成的吗?
元素
以碳元素为主要成分的_____、_______和_______是人类社会常用的燃料。
碳是形成______现象的基本元素,也是提供_______________的主要元素。
________元素是组成物质最多的元素。
煤
石油
天然气
生命
能源和材料
碳
碳元素也可以组成不同的单质!
金刚石
石墨
C60
研究表明:金刚石、石墨和C60都是由碳元素组成的单质。
一、碳单质
(自然界中最硬的物质)
地质勘探钻头
(2)性质:① 硬度大
(3)用途:
1.金刚石
②折光性强,无色透明
装饰品
切割玻璃刀
碳原子排列方式
(1)结构
一、碳单质
②灰黑色、质软
制铅笔芯
制坩埚
④导热、耐高温
(2)性质:
做电极
2.石墨
③有滑腻感
润滑剂
碳原子排列方式
(1)结构
①导电性
(3)用途:
一、碳单质
硬度最大
导电性强
色黑,质软而滑腻
一、碳单质
1.请你归纳总结出结构、性质、用途之间的关系?
结 构 性 质 用 途
决 定
反 映
决 定
反 映
一、碳单质
2.金刚石和石墨都是碳元素组成的单质,物理性质差别巨大的原因是什么?
碳原子的排列方式不同
空间网状结构
平面层状结构
碳原子在空间构成连续的
网状的结构所以其质地坚硬
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。
一、碳单质
3.石墨可以变成金刚石吗?
金刚石
石墨
化学变化
变成?
C(石墨) C(金刚石)
高温、高压
催化剂
一、碳单质
(1)C60是单质,是由 构成
(2)每个C60的分子是由 构成。
(3)C60分子的结构形似足球,非常稳定
因此又名足球烯。
注意:C60不是由原子构成的
C60分子
60个碳原子
3.C60
一、碳单质
一、碳单质
石墨烯是世界上最薄、最坚硬的纳米材料,具有优异的导电、导热性能。
石墨炔是中国化学家在2010年首次合成,有可能成为电子器领域重要的材料。
4.超级材料——石墨烯、石墨炔
20世纪90年代,一些以新的形态存在的碳单质相继被发现,如碳纳米管,其直径一般在几纳米(nm)到几十纳米,独特的碳管结构受到人们的广泛关注。
碳管
用途
决定
体现
决定
体现
结构
物理性质
尺寸小
机械强度高
导电性好
可应用于材料、催化、信息等领域
资料:碳纳米管
一、碳单质
2.以美国为首的北约曾用“石墨炸弹”使南联盟的高压输电线短路,这是因为石墨( )
A.质软 B.耐高温 C.有导电性 D.有润滑性
3.航天飞机表面覆盖石墨瓦,主要是利用石墨( )
A.导电性 B.熔点高、耐高温
C.密度小,减轻机身重量 D.具有润滑性
C
B
1.中考实行网上阅卷,考生答题时必须用2B铅笔填涂答题卡。2B铅笔芯的主要成分是( )
A.木炭 B.石墨 C.焦炭 D.铅
B
人类还用到主要成分为碳单质、内部结构不规则的多种无定形碳,如焦炭、木炭、活性炭、炭黑等
木炭
焦炭
活性炭
炭黑
二、无定形碳
混合物
1.焦炭、木炭
燃料
冶炼金属
可燃性
还原性
(2)性质:
(1)用途:
二、无定形碳
疏松多孔的结构
吸附性
2、活性炭
具有 的结构,因此它具有很强 能力
疏松多孔
吸附
防毒口罩滤毒层
防毒面具的滤毒罐
制糖工业的脱色剂
净水过滤器的吸附材料
(1)结构
(2)性质
(3)用途
二、无定形碳
(1)性质:
王羲之 《兰亭序》
(2)用途:
3.炭黑
常温下碳的化学性质稳定。
制墨汁。
二、无定形碳
1.在“一带一路”伟大战略实施中,代表中国智造的高铁走在了前列.高铁动车与电路连接的石墨电刷没有用到石墨的性质是( )A.稳定性 B.滑腻感 C.还原性 D.导电性
C
2.C60有可能广泛应用于超导、催化剂、材料、医学及生物等领域,它属于( )A.非金属单质 B.金属单质 C.化合物 D.混合物
A
2、物质的结构决定物质的性质,观察以下示意图, 回答问题:
金刚石 石墨 C60 木炭
(1)以上物质的主要都是由 组成的。
(2)从物质分类的角度来说,木炭不同于其他三种物质,前面三种物质属于 ,木炭属于 。
碳元素
纯净物
混合物
(4)金刚石与石墨物理性质差异的原因 。
碳原子排列方式不同
(3)金刚石、石墨、C60都是原子构成的吗? 。
C60是由分子构成的
金刚石、石墨由原子构成
重要文件的签写使用碳素墨水
用墨做的古画、字迹历经千年而不褪色
钻石恒久远
一颗永相传
下面的事例说明了碳单质的什么性质?
钻石
碳化处理
木质电线杆
字、画
常温下,碳的化学性质稳定
三、碳的化学性质
最外层电子数为_____
为什么常温下,碳的化学性质稳定?
4
元素的化学性质与什么关系最密切?
碳的原子结构示意图为
+ 6
2 4
那么碳的化学性质总是很稳定吗?
不容易得电子也不容易失电子
常温下化学性质稳定
决定
反映
性质
结构
三、碳的化学性质
木炭在氧气里燃烧
你还记得木炭在氧气中燃烧的现象吗?这体现了什么性质呢?
碳燃烧时有什么现象
发出白光,放热,生成能使澄清石灰水变浑浊的气体
燃烧的产物是什么
二氧化碳
C + O2 CO2
点燃
化学方程式
三、碳的化学性质
氧气充足,碳完全燃烧
放热多
课件设计创作:江苏盐城蔡红军 QQ:529317930 公众号:硫酸铜化学
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:
碳充分燃烧:
2C + O2 2CO
点燃
C + O2 CO2
点燃
反应物浓度不同,产物的可能不同。
取暖时要注意室内通风,使碳完全燃烧
碳燃烧放热
2、可燃性
作燃料
三、碳的化学性质
1、碳的化学性质稳定
常温下
2、碳具有可燃性
点 燃
碳的化学性质?
高 温
在较高温度下,碳还能和某些氧化物反应
三、碳的化学性质
将二氧化碳转化为一氧化碳。
C + CO2 === 2CO
高温
(吸热反应)
利用碳的还原性可以做什么用途呢?
3、碳具有还原性
冶炼金属 —— 把金属氧化物中的金属还原出来。
一氧化碳有什么性质呢?
1.一氧化碳是无色无味的气体
2.难溶于水
3.有可燃性,燃烧时产生蓝色火焰
4.有毒。(跟血液中的血红蛋白结合,使血液失去输氧能力)
2CO + O2 === 2CO2
高温
课件设计创作:江苏盐城蔡红军 QQ:529317930 公众号:硫酸铜化学
碳三角
D: C+CO2 = 2CO
高温
A: C+O2 = CO2
点燃
点燃
C: 2CO+O2 = 2CO2
B: 2C+O2(不足) = 2CO
点燃
总结:
1. 判断正误。正确的打“√”,错误的打“×”
(1)碳单质在空气中燃烧的产物只有CO2( )
(2)碳的化学性质非常稳定,不能和任何物质反应( )
(3)利用焦炭冶炼金属体现了碳单质的可燃性( )
不完全燃烧产物是CO
还原性
2. (2023江苏连云港)宋代许道宁用墨(主要成分为单质碳)所画的《关山密雪图》保存至今而不变色,这是因为在常温下单质碳( )
A. 化学性质不活泼 B. 硬度高
C. 导电性能好 D. 吸附能力强
A
中华优秀传统文化
【自我挑战】
3.某小组利用如图装置完成 O2、 CO 或 CO2 的有关实验, 实验过程中,他们从 a 处通入一种气体, 在 b 处放入一种黑色固体,c 处放入澄清石灰水。
(1)若从 a 处通入O2, 观察到 b处发出白光,c 处的无色溶液变浑浊,则 b 处放置的黑色固体为_______,b 处发生反应的化学方程式为___________________。
(2)若a处通入二氧化碳,b处黑色粉末减少,c处无现象,d处产生蓝色火焰,写出b处、d处的化学方程式_____________________、_____________________。
C+O2 CO2
点燃
====
C+CO2 2CO
高温
====
碳
点燃
====
2CO+O2 2CO2
Lavf57.83.100
Lavf55.33.100
Lavf55.33.100
Lavf57.14.100
$$