水墨山水画水墨山水画新课导入新课导入钻石恒久远，一颗永流传钻石恒久远，一颗永流传 知识与技能知识与技能 1知道不同种元素可以组成不同的物质，知道不同种元素可以组成不同的物质，同一种元素也可以组成不同的物质；同一种元素也可以组成不同的物质； 2了解金刚石、石墨、木炭、活性炭的了解金刚石、石墨、木炭、活性炭的主要物理性质和用途；主要物理性质和用途； 3知道知道C60的分子结构及其部分用途；的分子结构及其部分用途； 4了解结构、性质、用途三者的关系。了解结构、性质、用途三者的关系。教学目标教学目标 过程和方法过程和方法 培养实验设计的能力。培养实验设计的能力。 情感、态度与价值观情感、态度与价值观 培养以发展的观点看待碳的单质。培养以发展的观点看待碳的单质。重点重点 了解金刚石、石墨、活性炭、木炭的性了解金刚石、石墨、活性炭、木炭的性质和用途。质和用途。 了解结构、性质、用途三者的关系。了解结构、性质、用途三者的关系。难点难点1 1金刚石金刚石一、碳的单质一、碳的单质金刚石的结构金刚石的结构 纯净纯净的金刚石的金刚石是一种无是一种无色透明的、色透明的、正八面体正八面体形状的固形状的固体。体。金刚石金刚石未加工的钻石未加工的钻石加工后的钻石加工后的钻石 天然采集到的金刚石并不带闪烁的光天然采集到的金刚石并不带闪烁的光泽。需要经过仔细琢磨成许多面后，才成泽。需要经过仔细琢磨成许多面后，才成为璀璨夺目的装饰品为璀璨夺目的装饰品钻石。钻石。天然采集的金刚石雕琢后天然采集的金刚石雕琢后钻石钻石结构结构用途用途性质性质硬度大硬度大决定决定决定决定决定决定决定决定 金刚石是天然存在的最硬的物质。可以用金刚石是天然存在的最硬的物质。可以用来刻划玻璃，切割大理石，加工金属，把它装来刻划玻璃，切割大理石，加工金属，把它装在钻探机的钻头上，钻凿坚硬的岩层等。在钻探机的钻头上，钻凿坚硬的岩层等。2 2石墨石墨石墨的结构石墨的结构（层状结构）（层状结构） 石墨是深灰色有金属光泽、不透明的细石墨是深灰色有金属光泽、不透明的细磷片状固体磷片状固体, ,具有优良的导电性，很滑腻。具有优良的导电性，很滑腻。 石墨石墨石墨石墨石墨很软，是最软的矿物之一。石墨很软，是最软的矿物之一。拉辛头像的局部拉辛头像的局部用石墨素描用石墨素描石石墨墨制制造造的的素素描描笔笔木炭木炭木炭木炭 木炭主要是由木炭主要是由石墨的微小晶体和石墨的微小晶体和少量的杂质构成的，少量的杂质构成的，它具有疏松多孔的它具有疏松多孔的结构。焦炭、活性结构。焦炭、活性炭、炭黑等的结构炭、炭黑等的结构和木炭类似。和木炭类似。木炭能吸附红墨水吗？木炭能吸附红墨水吗？现象：现象：红色逐渐褪去。红色逐渐褪去。 木炭具有疏松多孔的结构，表面积很木炭具有疏松多孔的结构，表面积很大，具有较强的吸附性，能将红墨水吸附大，具有较强的吸附性，能将红墨水吸附在木炭多孔性结构中。在木炭多孔性结构中。加入木炭粉加入木炭粉 可以利用木炭的吸附性来吸附色素、可以利用木炭的吸附性来吸附色素、气味和有毒气体等物质。气味和有毒气体等物质。 显微镜显微镜下看到的木下看到的木炭的结构如炭的结构如图所示：图所示： 木炭、焦炭、活性炭、炭木炭、焦炭、活性炭、炭黑等通常被称为无定形碳。黑等通常被称为无定形碳。无定形碳无定形碳木炭木炭活性炭活性炭炭黑炭黑焦炭焦炭活性炭活性炭防毒面具防毒面具滤毒罐滤毒罐 活性炭的吸附活性炭的吸附作用比木炭还要强，作用比木炭还要强，防毒面具里的滤毒防毒面具里的滤毒罐就是利用活性炭罐就是利用活性炭来吸附毒气的。来吸附毒气的。 木炭、活性炭木炭、活性炭还可以做冰箱中的还可以做冰箱中的除异味剂、制糖工除异味剂、制糖工业的脱色剂等。业的脱色剂等。种类种类色态色态特性特性用途用途木炭木炭 灰黑色，多孔固灰黑色，多孔固体体可燃性、可燃性、吸附性吸附性作燃料，制火药，作燃料，制火药，做食品和工业的吸做食品和工业的吸附剂、除异味附剂、除异味活性活性炭炭黑色、多孔性颗黑色、多孔性颗粒或粉末粒或粉末强吸附强吸附性性净化水，用于防毒净化水，用于防毒面具，做吸附剂、面具，做吸附剂、脱色剂脱色剂焦炭焦炭 浅灰色，多孔固浅灰色，多孔固体，质地坚硬体，质地坚硬还原性还原性冶炼金属，化工原冶炼金属，化工原料料炭黑炭黑 非常细的黑色粉非常细的黑色粉末末有滑腻有滑腻感感黑色颜料，用作墨黑色颜料，用作墨汁，橡胶填料汁，橡胶填料木炭、活性炭、焦炭和炭黑的比较木炭、活性炭、焦炭和炭黑的比较比较碳与炭的区别比较碳与炭的区别 “碳碳”：是元素的名称，是核电荷数为：是元素的名称，是核电荷数为6的一类原子的总称。比如：碳元素、碳单质、的一类原子的总称。比如：碳元素、碳单质、含碳化合物、一氧化碳。（这儿不能用含碳化合物、一氧化碳。（这儿不能用“炭炭”） “炭炭”：表示由碳元素组成的某种单质表示由碳元素组成的某种单质木炭、活性炭、焦炭、炭黑等。木炭、活性炭、焦炭、炭黑等。 一般在未指明具体单质时，习惯上用碳，一般在未指明具体单质时，习惯上用碳，如如“炽热的碳炽热的碳”、“当碳燃烧时当碳燃烧时”。 为什么金刚石和石墨的物理性质有这为什么金刚石和石墨的物理性质有这么大差异呢？么大差异呢？它们的碳原子的排列方式不同。它们的碳原子的排列方式不同。金刚石的结构金刚石的结构石墨的结构石墨的结构3 3C C60C60的分子结构和足球相似的分子结构和足球相似 由由60个碳个碳原子构成，结构原子构成，结构类似足球，又类似足球，又名足球名足球烯。烯。C60的结构图的结构图C C6060（足球烯）的应用（足球烯）的应用1常温常温下，碳单质的化学性质下，碳单质的化学性质不活泼。不活泼。 2高温下，碳单质能跟多种物质反应。高温下，碳单质能跟多种物质反应。二、碳的化学性质二、碳的化学性质点燃点燃点燃点燃2C+O2 2CO（不充分（不充分燃烧）燃烧）（1）跟氧气反应）跟氧气反应（可燃性（可燃性）C+O2 CO2（充分燃烧）（充分燃烧）C + 2CuO 2 Cu + CO2高温高温 木炭与氧化铜木炭与氧化铜反应，黑色粉末逐反应，黑色粉末逐渐变成光亮的红色渐变成光亮的红色（有铜生成），（有铜生成），澄澄清石灰水变成白色清石灰水变成白色浑浊浑浊（有二氧化碳（有二氧化碳生成）。生成）。实验注意事项实验注意事项 1加热前先预热。加热前先预热。 2试管口应略向下倾斜。试管口应略向下倾斜。 3实验完毕后，要先撤出导管，实验完毕后，要先撤出导管，后熄灭酒精灯。后熄灭酒精灯。2CuO + C 2Cu + CO22Fe2O3 + 3C 4Fe + 3CO2 2WO3+3C 2W 3CO2 （2）和某些氧化物的反应（）和某些氧化物的反应（还原性）还原性） 还原反应：含氧化合物内的氧被夺去还原反应：含氧化合物内的氧被夺去的反应。能夺走含氧化合物里氧的物质具有的反应。能夺走含氧化合物里氧的物质具有还原性。还原性。高温高温高温高温高温高温焦炭炼铁焦炭炼铁 1金刚石金刚石很硬很硬，是天然存在最硬的物质。，是天然存在最硬的物质。 2石墨很软，有滑腻感，有良好的导电性。石墨很软，有滑腻感，有良好的导电性。木炭、活性炭有强吸附性。木炭、活性炭有强吸附性。 3C60的结构稳定。良好的超导体，使超的结构稳定。良好的超导体，使超导体的温度为导体的温度为12.8K。 4常温下，碳的化学性质不活泼。常温下，碳的化学性质不活泼。 5高温下，具有可燃性和还原性。高温下，具有可燃性和还原性。课堂小结课堂小结 1化学物质中有一种由多个五边形和化学物质中有一种由多个五边形和六边形组成的形似足球的笼状分子，称为六边形组成的形似足球的笼状分子，称为“足球烯足球烯”，化学式为，化学式为C60。关于。关于C60的说法正的说法正确的是（确的是（ ） A属于单质属于单质 B属于混合物属于混合物 C碳元素的化合价为碳元素的化合价为+4 D足球烯是实心的足球烯是实心的A课堂练习课堂练习 2金刚石和石墨都是（金刚石和石墨都是（ ） A有金属光泽的无色透明晶体有金属光泽的无色透明晶体 B电的良导体电的良导体 C非常坚硬的物质非常坚硬的物质 D由碳元素组成的单质由碳元素组成的单质D 3下列实验能证明金刚石和石墨是由同下列实验能证明金刚石和石墨是由同种元素形成的不同单质的是（种元素形成的不同单质的是（ ） A测量其密度测量其密度 B测量其熔点测量其熔点 C用水溶解用水溶解 D分别燃烧验证燃烧分别燃烧验证燃烧产物产物D 4活性炭或木炭能使红墨水的红色活性炭或木炭能使红墨水的红色褪去，是因为（褪去，是因为（ ） A它们的主要成分是碳它们的主要成分是碳 B它们具有多管道的疏松结构而有它们具有多管道的疏松结构而有吸附作用吸附作用 C它们的化学性质在常温下很活泼它们的化学性质在常温下很活泼 D它们的颗粒很细小，而且是黑色它们的颗粒很细小，而且是黑色的的B 5清代著名画家郑板桥所作的字画至今清代著名画家郑板桥所作的字画至今仍不褪色，是因为墨汁中的碳（仍不褪色，是因为墨汁中的碳（ ） A具有可燃性具有可燃性 B在常温下稳在常温下稳定定 C具有氧化性具有氧化性 D具有还原性具有还原性 6金刚石和石墨的性质有很大差异的原金刚石和石墨的性质有很大差异的原因是（因是（ ） A金刚石和石墨是由不同种元素组成的金刚石和石墨是由不同种元素组成的 B金刚石是单质，而石墨是化合物金刚石是单质，而石墨是化合物 C金刚石和石墨里碳原子的排列不同金刚石和石墨里碳原子的排列不同 D金刚石不含杂质，而石墨含杂质金刚石不含杂质，而石墨含杂质BC 7下列关于碳的几种单质的组成和用下列关于碳的几种单质的组成和用途的说法，错误的是（途的说法，错误的是（ ） A璀灿夺目的天然钻石是由碳元素璀灿夺目的天然钻石是由碳元素组成的组成的 B长期未用而难开启的铁锁，可在长期未用而难开启的铁锁，可在锁孔中加入少量铅笔芯来作润滑剂锁孔中加入少量铅笔芯来作润滑剂 C铅笔芯主要是用铅和少量碳粉制铅笔芯主要是用铅和少量碳粉制成的成的 D活性炭可作防毒面具的滤毒剂活性炭可作防毒面具的滤毒剂C 8在在2Fe2O3+3C=4Fe+3CO2反应反应中，还原剂是中，还原剂是 （ ） ACBCO2 CFe2O3DFeA 9试管中有黑色粉末，加热后变成红试管中有黑色粉末，加热后变成红色固体，同时生成能使澄清石灰水变浑浊色固体，同时生成能使澄清石灰水变浑浊的气体，这黑色粉末是（的气体，这黑色粉末是（ ） A氧化铜氧化铜 B四氧化三铁和木炭粉四氧化三铁和木炭粉 C氧化铜和木炭粉氧化铜和木炭粉 D氧化铜和二氧化锰氧化铜和二氧化锰C 10纳米材料被誉为纳米材料被誉为21世纪最有前途的世纪最有前途的新型材料。纳米碳管是一种由碳原子构成的新型材料。纳米碳管是一种由碳原子构成的直径为几个纳米（直径为几个纳米（1nm=10-9 m)的空心管。的空心管。下列说法错误的是下列说法错误的是 （ ） A纳米碳管是一种新型的化合物纳米碳管是一种新型的化合物 B纳米碳管材料如果完全燃烧生成物纳米碳管材料如果完全燃烧生成物是二氧化碳是二氧化碳 C纳米碳管材料管道多，表面积大，纳米碳管材料管道多，表面积大，吸附能力强吸附能力强 D纳米碳管在常温下性质稳定纳米碳管在常温下性质稳定A