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1、第六单元 碳及碳的氧化物课题1 金刚石、石墨和C60 教学目标教学目标 1知识与技能知识与技能(1)了解金刚石、石墨和了解金刚石、石墨和C60的微观的微观构成、构成、物理性质和用途。物理性质和用途。(2)掌握碳的化学性质。掌握碳的化学性质。2过程与方法过程与方法(1)能用变化发展的观点认识碳。能用变化发展的观点认识碳。(2)会运用比较、归纳等方法对信息会运用比较、归纳等方法对信息进行加工。进行加工。3情感态度与价值观情感态度与价值观(1)提高学习化学的提高学习化学的 兴趣。兴趣。(2)增强热爱祖国的情感。增强热爱祖国的情感。问题问题1：不同的化合物可以是由相同的元素组成吗？：不同的化合物可以是
2、由相同的元素组成吗？你通过前面的学习知道哪些？说说看。你通过前面的学习知道哪些？说说看。问题问题2：同一种元素可以组成不同的单质吗？：同一种元素可以组成不同的单质吗？问题问题3：碳元素可以组成不同的单质吗？：碳元素可以组成不同的单质吗？H2O和和H2O 2 CO2 和和CO等等红磷和白磷、红磷和白磷、O2和和O3等等 我来跟大家讲一个科学故事我来跟大家讲一个科学故事!金刚石氧气金刚石氧气 二氧化碳二氧化碳说明金刚石中一定含有说明金刚石中一定含有什么元素什么元素呢？呢？金刚石燃烧变成了二氧金刚石燃烧变成了二氧化碳！化碳！陈陈博博士士金刚石与石墨、金刚石与石墨、C60 碳元素组成的碳元素组成的课题
3、一：金刚石、石墨和课题一：金刚石、石墨和C C6060钻探机的钻头钻探机的钻头性质性质 用途用途 无色透明、正无色透明、正八面体形状的八面体形状的固体固体经仔细琢磨后，成为经仔细琢磨后，成为装饰品装饰品钻石钻石 自然界中存在自然界中存在的的最硬物质最硬物质 划玻璃、切割大理石、划玻璃、切割大理石、加工坚硬的金属，装加工坚硬的金属，装在钻探机的钻头上钻在钻探机的钻头上钻凿坚硬的岩层等凿坚硬的岩层等 金金刚刚石石1.金刚石的性质及其对应的用途金刚石的性质及其对应的用途结论：性质结论：性质 用途用途决定决定2 2、为什么金刚石能够用来切割、为什么金刚石能够用来切割玻璃呢？玻璃呢？因为金刚石是天然存在
4、的最因为金刚石是天然存在的最 硬的物质硬的物质3、从金刚石经过仔细琢磨可成、从金刚石经过仔细琢磨可成为璀璨夺目的装饰品为璀璨夺目的装饰品钻石，钻石，你能推想出金刚石有怎样的性你能推想出金刚石有怎样的性质呢？质呢？结论：性质结论：性质 用途用途决定决定反映反映 石墨是一石墨是一种深灰色的种深灰色的有金属光泽有金属光泽而不透明的而不透明的细鳞片状固细鳞片状固体。石墨很体。石墨很软，有滑腻软，有滑腻感。感。石石 墨墨1.石墨的性质及其用途：石墨的性质及其用途：性质性质 用途用途 深灰色、有金属深灰色、有金属光泽、不透明的光泽、不透明的细磷片状固体细磷片状固体 石石墨墨很软很软 铅笔芯铅笔芯能能导电导
5、电电极电极滑腻感滑腻感润滑剂润滑剂石墨与少量的杂质混在一起构成的四种物质：石墨与少量的杂质混在一起构成的四种物质：木炭、木炭、焦焦炭、炭、炭黑、炭黑、活活性炭性炭、木炭与活性炭：木炭与活性炭：具具有有疏松多孔疏松多孔结构，有较结构，有较强的吸附能力强的吸附能力,既能吸附气体既能吸附气体气味气味,又能吸附顔色又能吸附顔色,故可用故可用作吸附剂。作吸附剂。制造制造防毒面具防毒面具，白糖脱色，冰箱除异味等。白糖脱色，冰箱除异味等。、炭黑炭黑:黑色粉末黑色粉末,可用于作可用于作墨汁墨汁.、焦炭焦炭:可用于冶炼金属可用于冶炼金属.木炭与活性炭木炭与活性炭 木炭和活性炭都是由石墨的微小晶粒木炭和活性炭都是
6、由石墨的微小晶粒和少量杂质构成的。和少量杂质构成的。显显微微镜镜下下看看到到的的木木炭炭的的结结构构 现在你看到了木现在你看到了木炭的结构，想想木炭的结构，想想木炭为什么能吸附颜炭为什么能吸附颜色？色？木炭和活性炭的用途木炭和活性炭的用途高性能木炭填充的枕头木炭做成的小盆饰活性炭做填充剂防毒面具活性炭产品用于室内污染治理活性炭产品用于室内污染治理结合金刚石、石墨和木炭的性质和用途，讨结合金刚石、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。论物质的性质与用途之间有什么关系。用途用途决定决定性质性质体现体现结论：结构结论：结构 性质性质决定决定因为它们的原子排列方式不同因为它们的原
7、子排列方式不同为什么金刚石和石墨的物理为什么金刚石和石墨的物理性质存在这么大的差异呢？性质存在这么大的差异呢？原因同一类原子，排列方式不同，所形成的单质不同。同一类原子，排列方式不同，所形成的单质不同。金刚石金刚石石墨石墨C60C C6060是分子是分子,C,C6060分子的结构形似足球分子的结构形似足球,每个每个C C6060的的分子是由分子是由6060个碳原子构成个碳原子构成,又名足球烯。良好又名足球烯。良好的超导体，使超导体的温度为的超导体，使超导体的温度为12.8K12.8K。碳碳纳米管纳米管C20C40C70结构结构物理性质物理性质用途用途金刚金刚石石石墨石墨C601、金刚石、石墨和
8、、金刚石、石墨和C60性质、用途等的比较：性质、用途等的比较：正八面体正八面体做装饰品做装饰品钻石钻石钻探机的钻头钻探机的钻头层状结构层状结构制取铅笔芯；制取铅笔芯；润滑剂；电极润滑剂；电极足球结构足球结构构成的碳分子构成的碳分子材料科学、材料科学、超导体超导体外观外观硬硬度度导电性导电性导热性导热性深深灰灰色色有有金金属属光光泽泽不不透透明明的的片片状状固固体体；透透明明固固体体最最硬硬质质软软固固体体质质脆脆几乎不几乎不导电导电良好良好几乎不几乎不导电导电很差很差很差很差优良优良 【课堂小结课堂小结】1 1、金刚石、石墨和金刚石、石墨和C C6060都是碳元素组成的单质都是碳元素组成的单质
9、 2 2、物质的结构、性质和用途之间的关系是物质的结构、性质和用途之间的关系是结构 性质 用途 决定决定决定决定体现体现体现体现碳元素形成的单质碳元素形成的单质金刚石金刚石石墨石墨C60同种元素同种元素不同种单质不同种单质原因：碳原子排列方式不同原因：碳原子排列方式不同请欣赏请欣赏问题问题1：为何古代字画历经几百年甚为何古代字画历经几百年甚至几千年而依然不褪色？至几千年而依然不褪色？问题问题2：铁路上的枕木和农田里的电杆表铁路上的枕木和农田里的电杆表面都被烧焦碳化后再用，是为什么？面都被烧焦碳化后再用，是为什么？结论结论 单质碳的化学性质在单质碳的化学性质在常温常压下比较稳定常温常压下比较稳定
10、问题问题 温度升高单质碳的化学性质又如何？温度升高单质碳的化学性质又如何？二、碳的化学性质二、碳的化学性质1、稳定性、稳定性（O2不足，碳不充分燃烧）不足，碳不充分燃烧）（O2充足，碳充分燃烧）充足，碳充分燃烧）C+O2 CO2 点燃点燃 2C+O2 2 CO 点燃点燃2、碳与氧气的反应、碳与氧气的反应【讨论讨论】如何证明金刚石、石墨和如何证明金刚石、石墨和C C6060都是碳都是碳元素组成的单质？元素组成的单质？可燃性可燃性分别把它们在氧气中充分燃烧，产物都只有分别把它们在氧气中充分燃烧，产物都只有CO23 3、能与某些氧化物反应、能与某些氧化物反应CuO+C Cu+CO2高温高温2 2 _
11、 _现象现象：1、黑色、黑色固体变成亮红固体变成亮红色色 2、产生气体，、产生气体，并使澄清的石并使澄清的石灰水变浑浊灰水变浑浊结论：结论：还原性还原性三、还原反应三、还原反应含氧化合物的氧被夺取的反应，叫做还原反应含氧化合物的氧被夺取的反应，叫做还原反应CuO+C Cu+CO2高温高温2 2 _ _C（碳）（碳）：在反应中夺取了在反应中夺取了CuO中的氧，使氧化铜还原为铜，中的氧，使氧化铜还原为铜，所以，所以，碳（碳（C）有还原性）有还原性。单质碳的还原性用途：单质碳的还原性用途：冶炼金属冶炼金属如：焦炭可以把铁从它的氧化物矿石里还原出来如：焦炭可以把铁从它的氧化物矿石里还原出来2Fe2O3
12、+3C 4Fe+3CO2 高温高温课堂小结课堂小结1.1.常温常压下，碳的化学性质不活泼（常温常压下，碳的化学性质不活泼（稳定性稳定性）2.2.可燃性可燃性 C+O2 CO2 点燃点燃 2C+O2 2 CO 点燃点燃（O2充足，碳充分燃烧）充足，碳充分燃烧）（O2不足，碳不充分燃烧）不足，碳不充分燃烧）3.3.还原性还原性CuO+C Cu+CO2高温高温2 2 _ _ 1、将以下左例和右例有关项目用线连接起来。、将以下左例和右例有关项目用线连接起来。石墨石墨 冰箱去味剂、防毒面具冰箱去味剂、防毒面具 炭黑炭黑 导电导电 金刚石金刚石 新型催化剂新型催化剂 C60 制油墨制油墨 活性炭活性炭 切
13、割坚硬金属切割坚硬金属2、具有保存价值的档案、帐本等应用毛笔或具有保存价值的档案、帐本等应用毛笔或 注入碳素墨汁的钢笔书写，这是因为墨汁中注入碳素墨汁的钢笔书写，这是因为墨汁中 的的 碳常温下化学性质稳定碳常温下化学性质稳定3、“钻石恒久远，一颗永流传钻石恒久远，一颗永流传”这句广告词被美国这句广告词被美国广告时代广告时代评为评为20世纪的经典广告词之一，该广告词世纪的经典广告词之一，该广告词能体现钻石的性质是能体现钻石的性质是 A、硬度大、硬度大 B、不能导电、不能导电 C、化学性质稳定、化学性质稳定 D、熔点低、熔点低4、常温下碳的化学性质不活泼，这主要取决于碳原子的、常温下碳的化学性质不
14、活泼，这主要取决于碳原子的 A、核电荷数、核电荷数 B、核内中子数、核内中子数 C、最外层电子数、最外层电子数 D、核外电子数、核外电子数5、下列物质的用途，既利用了碳的物理性质，、下列物质的用途，既利用了碳的物理性质，又利用了化学性质的是又利用了化学性质的是A、用焦炭炼铁、用焦炭炼铁 B、用活性炭退色、用活性炭退色C、用墨写字保存时间长、用墨写字保存时间长 D、木炭做燃料、木炭做燃料6、由下面的实验现象可知，黑色粉末可能是、由下面的实验现象可知，黑色粉末可能是黑色粉末黑色粉末高温高温红色粉末红色粉末无色气体无色气体石灰水石灰水白色沉淀白色沉淀A、CuO和和 C B、Fe 和和 CuOC 、Mn 和和 CuO D、Fe 和和 C作业作业：1 作业本：作业本：课本课本P112 第七题第七题 碳的化学性质碳的化学性质有关有关化学化学方程式方程式2 基础训练基础训练 P65-P68