6.1认识碳单质 课件-2024-2025学年八年级化学鲁教版（五四学制）全一册

第六单元　碳和碳的化合物 第一节　认识碳单质 1.碳单质的物理性质 (1)金刚石、石墨、C60 基础 主干落实 名称 金刚石 石墨 C60 结构 名称 金刚石 石墨 C60 物 理 性 质 外 观 纯净的金刚石是　 ______色透明、正 八面体形状的固体  __________色、不 透明、有__________ 光泽的鳞片状固体  有金属光泽、发出 微弱荧光的固体、 常温下呈紫红色 熔点 3 550 ℃ 3 652 ℃ — 导电性 不导电 优良的导电性 能导电 硬 度 硬度________(天然 存在最坚硬的物 质)  质地__________ — 无　 　灰黑　 　金属　 　大　 　柔软　  名称 金刚石 石墨 C60 用 途 做饰品、____________、 钻头等  作铅笔芯、电极、润滑剂等 用于超导、催化、 材料、医学及生物 等领域 构成 微粒 碳原子 C60分子 　玻璃刀　 特别提醒 a.金刚石和石墨具有不同的性质,是因为碳原子的排列方式不同。 b.石墨 金刚石,属于化学变化。 (2)木炭和活性炭的吸附性 ①原因:两者都具有______________的结构。   ②应用:活性炭常用于______________、防毒面具、红糖脱色等;炭黑用于制造碳 素墨水。  　疏松多孔　 　水的净化　 2.碳单质的化学性质 化学性质 条件 化学方程式 用途 稳定性 常温 — 炭黑制墨 可燃性 点 燃 ______ _______(充分燃烧)  _______ ________(不充分燃烧)  作燃料 还原性 高 温 __________ ___________(黑变红)  ___________ _____________(红变黑)  冶炼 金属 　C+O2  　　 　2C+O2  　 　 　C+2CuO  　　 　2Fe2O3+3C  　 　 点燃 ==== 点燃 ==== CO2 2CO 2Cu+CO2↑ 4Fe+3CO2↑ 特别提醒 碳还能与某些非金属氧化物发生反应,如二氧化碳,化学方程式为CO2+C 2CO。 3.一氧化碳的性质 (1)物理性质:无色无味的气体。 (2)化学性质: ①毒性:与人体血液中的血红蛋白结合,发生一氧化碳中毒。 ②可燃性:________________________(化学方程式)。  ③还原性:___________________________(化学方程式)。  　2CO+O2 2CO2　 　CO+CuO Cu+CO2　 点燃 ==== △ ==== 高温 ==== 情境思考 中考答卷、重要文件、协议的签署均要求使用黑色签字笔,为什么? 提示:黑色签字笔主要含碳元素,碳单质在常温下很稳定,不容易被氧化,所以保存时间比较长。 易错辨析 判断下列说法是否正确。 (1)金刚石、石墨、C60碳原子的排列方式不同,物理性质不同( ) (2)石墨转化为金刚石是物理变化( ) (3)碳单质都可用来裁玻璃( ) (4)C60由60个C原子构成( ) √ × × × 考点碳单质的性质和用途 【典例】碳家族的成员很多,用途很广,下列关于碳的应用与其性质不对应的 是( ) A.木炭作燃料——碳有可燃性 B.利用石墨作电极材料——石墨具有导电性 C.金刚石作钻探机的钻头——金刚石坚硬 D.用墨汁书写的字画经久不褪色——碳有还原性 重点 案例探析 D 变式训练 (2023·武汉中考改编)石墨、活性炭和木炭在生产生活中有着广泛的应用。回答下列问题: (1)石墨的用途可以是________(填标号)。  A.用于制铅笔芯 B.用作润滑剂 C.用于切割大理石 (2)活性炭作冰箱除味剂,是利用其__________(填“物理”或“化学”)性质。  (3)木炭可以作燃料,木炭完全燃烧的化学方程式为_____________________。  　AB　 　物理　 　C+O2 CO2　 点燃 ==== 【A层 基础练】 1.(2023·连云港中考)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 素养 分层评价 A 2.(2023·金昌中考)中国古籍文房四宝指的是“笔、墨、纸、砚”,其中“墨”的主要 成分是炭黑。炭黑的下列性质属于化学性质的是( ) A.可燃性 B.常温下呈固态 C.难溶于水 D.熔点高 A 3.石墨片是一种全新的导热散热材料,常应用于笔记本电脑、LED照明、数码摄 像机、移动电话等,单层石墨片是目前世界上人工制得的最薄的材料。如图所示, 下列有关石墨片的说法错误的是( ) A.石墨片是一种单质 B.石墨片与金刚石都是由碳元素组成的 C.石墨片与金刚石的物理性质相同 D.石墨片在氧气中完全燃烧的产物是CO2 C 4.制造飞船需用到金属钛(Ti),Ti可以用以下反应制取:TiO2+Si Ti+SiO2,在 此反应中作还原剂的是( ) A.TiO2　 　B.Si　 　C.Ti　　 D.SiO2 B 5.碳和碳的氧化物在生产和生活中有着广泛的应用。 (1)下列物质的用途中,利用了金刚石硬度的是________(填字母,下同),利用了石墨 导电性的是_______。  　AD　 　C　 (2)炭雕(如图所示)是活性炭成型技术与传统雕刻工艺的完美结合,因为活性炭有 疏松多孔的结构,具有__________能力,所以,炭雕既可以美化居住环境,又可以净化 室内空气。  　吸附　 (3)二氧化碳是可以利用的重要资源,如在一定条件下可以制造金刚石,其化学反 应为3CO2+4Na C(金刚石)+2X,X的化学式为____________,反应中涉及的 物质属于单质的为___________(填化学式)。  　Na2CO3　 　Na、C　 【B层 能力练】 6.(2023·吉林中考)下列有关金刚石和石墨的说法,错误的是( ) A.都是碳的单质　　 B.都由碳元素组成 C.物理性质相同 D.碳原子排列方式不同 C 7.我国科研团队发现:将石墨烯和碳纳米管两种纳米材料的水溶液放在容器中,低 温下冻干,可得到一种新材料“碳海绵”,该材料具备高弹性和疏松多孔的结构。下 列有关说法错误的是 ( ) A.碳海绵具有吸附性 B.碳海绵属于碳单质 C.常温下,碳海绵的化学性质不活泼 D.碳海绵在一定条件下可还原氧化铜 B 8.石墨可以作为制造金刚石的原料。中国人造钻石约占全世界产量的90%。为什么石墨可以作为制造金刚石的原料呢?某班同学在老师的带领下,开展了探秘人造钻石的学习活动。 活动一:证明石墨与金刚石都含有碳元素 查阅资料得知燃烧石墨和金刚石至少需要 800 ℃的高温。同学们设计了如图1所示 装置进行实验: (1)实验采用纯氧参与反应,而不是直接通入空气的原因是__________________ ________________。  (2)该实验通过石灰水____________,证明金刚石和石墨中都含有碳元素。  　会生成一氧化碳, 造成空气污染　 　变浑浊　 活动二:证明石墨和金刚石的组成元素只有碳元素 (3)同学们经过讨论一致认为:应该在实验前分别称出石墨、金刚石、盛有澄清 石灰水的烧杯的质量,然后再开始实验。 以下是同学们设计的实验步骤: ①通入氧气　②连接仪器,检验装置气密性 ③点燃喷灯　④将导管插入澄清石灰水中 ⑤熄灭喷灯　⑥拿出烧杯中的导气管 ⑦称量反应后烧杯总质量 正确的实验步骤为____________________。  　②①④③⑥⑤⑦　 (4)该实验中盛有石灰水的烧杯在实验前、后的质量之差就是__________________ 的质量。  (5)若二氧化碳中____________的质量等于参加反应的石墨或金刚石的质量,即可证 明石墨和金刚石的组成元素只有碳元素。  　生成二氧化碳　 　碳元素　 活动三:认识石墨与金刚石的结构(如图2所示) (6)石墨和金刚石物理性质差别较大的原因是__________________________,石墨转 变成金刚石属于__________(填“物理”或“化学”)变化。  　碳原子的排列方式不同　 　化学　 活动四:反思与交流 (7)石墨可以在 2 300 ℃、4万~5万个大气压,通过镍、锰等催化剂的催化作 用下转变成金刚石,由于金刚石和石墨都具有可燃性,在转变的过程中要注意 ___________________________________。  　不能接触到空气或氧气(合理即可)　 课后作业 一、选一选 1.下列碳单质的用途中,利用碳的化学性质的是 ( ) A.作电极　　　　 B.制作固体润滑剂 C.作燃料 D.制作装饰品 点击题号可跳转 C B 3.如图所示物质的应用正确的是 ( ) 4.下列关于碳单质的说法正确的是 ( ) A.金刚石是天然存在的最硬的物质,可用来裁玻璃 B.石墨有金属光泽,有导电性,所以是一种金属 C.活性炭具有吸附性,可以吸附所有物质 D.金刚石、石墨和足球烯(C60)都是由碳原子直接构成的 D A 5.(2023秋·莆田涵江区期中)“笔、墨、纸、砚”,被称为文房四宝,承载着优秀的中 华传统文化。下列说法不正确的是 ( ) A.笔尖在氧气中点燃产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,则笔尖中含有碳元素 B.墨汁的主要成分是骨胶和炭黑,所以墨汁属于纯净物 C.墨棒加水在砚台上研磨可得墨汁,说明墨棒的硬度小于砚台 D.宣纸制作过程中有道工序是从纸浆中用竹帘捞纸,该过程利用了过滤的原理 6.当氧化铜中混有少量的炭粉时,下列除去炭粉的方法中合理的是 ( ) A.隔绝空气,将混合物加强热 B.在空气中灼烧混合物 C.加水溶解,过滤 D.加入足量的氧化铁后加强热 B B 二、填一填 7.下列图示为几种碳单质的结构图,请回答以下问题; (1)请写出甲物质的物理性质及其对应的用途:____________________, _____________________________。  (2)物质乙是由________构成的(填一种微粒名称),乙转化为甲发生的是______(填“物理” 或“化学”)变化。  (3)物质丙的化学式为________,从化学式中你得到的信息是______________________ ____________________。  　金刚石质地坚硬　 　作钻探机的钻头(合理即可)　 碳原子 化学 　C60　 　C60由分子构成(或该物 质由碳元素组成等)　 【日积月累】 写出下列反应的化学方程式: 碳还原氧化铁: ___________________________________ 碳还原氧化铜: ___________________________________ 2.我国古代文献中记载有“投泥泼水愈光明”,指高温条件下碳与水蒸气发生反应, 其化学方程式为C+H2O(气)H2+CO。其中发生了还原反应的物质是 ( ) A.C　　　B.H2O　　　C.H2　　　D.CO $$