8课题1金刚石_石墨_C602

1、1复习：复习： 1、由碳元素组成的单质、由碳元素组成的单质有：有： ， ， 。 2、金刚石和石墨、金刚石和石墨物理性质存在差异的原因物理性质存在差异的原因是是（ ） A、金刚石是纯净物，石墨是混合物、金刚石是纯净物，石墨是混合物 B、金刚石是单质，石墨是化合物、金刚石是单质，石墨是化合物 C、金刚石和石墨中碳原子的排列方式不同、金刚石和石墨中碳原子的排列方式不同 D、金刚石和石墨中碳原子的内部结构不同金刚石和石墨中碳原子的内部结构不同思考：思考： 金刚石和石墨的物理性质不相同，金刚石和石墨的物理性质不相同，那么他们的那么他们的化学性质是否相同化学性质是否相同呢？呢？金刚石金刚石石墨石墨C60C

2、 我国古代一些字我国古代一些字画为什么能够保存画为什么能够保存很长时间仍不变色很长时间仍不变色呢？呢？（一）碳在常温下化学性质（一）碳在常温下化学性质稳定稳定。 把木制的电线杆在埋入把木制的电线杆在埋入地下前，为什么要将其表地下前，为什么要将其表面烧焦呢？面烧焦呢？ 用碳笔画的古画用碳笔画的古画 明清时代祖先的古画明清时代祖先的古画 因为在因为在常温下常温下，碳碳的化学性质不活泼，的化学性质不活泼，碳碳受日光照射或与空气、受日光照射或与空气、水分接触，都不容易起水分接触，都不容易起变化的缘故。变化的缘故。 这是因为木材烧焦后变成这是因为木材烧焦后变成木炭木炭, ,而常温下碳的化学性而常温下碳的

3、化学性质不活泼质不活泼. .能防止木材腐烂。能防止木材腐烂。北宋黄庭坚用墨写的字北宋黄庭坚用墨写的字“钻石恒久远，一颗永钻石恒久远，一颗永流传流传”（钻石的主要成（钻石的主要成分是分是C）这句广告词说）这句广告词说明明钻石具有什么性质？钻石具有什么性质？钻石钻石在常温下化学性质稳定在常温下化学性质稳定二：碳的化学性质。二：碳的化学性质。 碳原子的最外层电子数为碳原子的最外层电子数为4 4，常温下，常温下既不容易既不容易得到电子，也不容易失去电子，所以得到电子，也不容易失去电子，所以常温下常温下碳的化学性质碳的化学性质比较稳定比较稳定。为什么碳在常温下性质不活泼？为什么碳在常温下性质不活泼？根据

4、右图提供信息，请画出碳原子结构示意图，根据右图提供信息，请画出碳原子结构示意图，6 C碳12.01（二）碳具有可燃性（二）碳具有可燃性木炭在氧气中木炭在氧气中充分燃烧充分燃烧发出发出 ，放出热量，放出热量，生成一种能使澄清石灰生成一种能使澄清石灰水变水变 的气体。的气体。化学方程式：化学方程式：C+O2=CO2点燃点燃现象：现象：白光白光浑浊浑浊试分析在室内试分析在室内用木炭取暖，用木炭取暖，为什么会发生为什么会发生中毒事件？中毒事件？木炭在氧气中木炭在氧气中充分燃烧充分燃烧化学方程式：化学方程式：C+O2=CO2点燃点燃木炭在氧气中木炭在氧气中不充分燃烧不充分燃烧时，生成一氧化碳时，生成一氧

5、化碳化学方程式：化学方程式：2C+O2=2CO点燃点燃 如何防如何防止此类事止此类事件发生？件发生？ 一定要装烟囱，并且注意室内通风。一定要装烟囱，并且注意室内通风。现象：现象： 凡是含碳元素的燃料燃烧时，如果氧气不足凡是含碳元素的燃料燃烧时，如果氧气不足都会产生都会产生CO，所以，预防，所以，预防“煤气煤气”中毒采取的中毒采取的措施之一是：措施之一是：发出发出 ，放出热量，放出热量，生成一种能使澄清石灰生成一种能使澄清石灰水变水变 的气体。的气体。白光白光浑浊浑浊（二）碳具有可燃性（二）碳具有可燃性哈！真香啊真香啊关门关窗烤火的后果关门关窗烤火的后果哦嗬哦嗬!栽了栽了关门关窗烤火的后果关门关

6、窗烤火的后果哟，真冷，快升火哟，真冷，快升火关门关窗烤火的后果关门关窗烤火的后果哎哎又栽了又栽了关门关窗烤火的后果关门关窗烤火的后果一氧化碳中毒的原因一氧化碳中毒的原因一氧化碳中毒的原因一氧化碳中毒的原因一氧化碳中毒的原因一氧化碳中毒的原因1717世纪世纪4040年代，阳光明媚的夏日，意大利佛年代，阳光明媚的夏日，意大利佛罗伦萨科学院，几位院士围坐在花园中的一个罗伦萨科学院，几位院士围坐在花园中的一个石桌旁，用放大镜观察、研究一小颗珍贵的金石桌旁，用放大镜观察、研究一小颗珍贵的金刚石。当金刚石所处的位置与凸透镜的焦点吻刚石。当金刚石所处的位置与凸透镜的焦点吻合时，金刚石折射出耀眼的强光，院士们

7、纷纷合时，金刚石折射出耀眼的强光，院士们纷纷调头躲避。当他们回过头时，却意外地发现闪调头躲避。当他们回过头时，却意外地发现闪闪发光的金刚石不见了。人们寻遍了周围的草闪发光的金刚石不见了。人们寻遍了周围的草坪，一无所获。金刚石不翼而飞，成了一宗离坪，一无所获。金刚石不翼而飞，成了一宗离奇的失踪案，载入了佛罗伦萨科学院的大事记。奇的失踪案，载入了佛罗伦萨科学院的大事记。想一想：金刚石为什么会不翼而飞？想一想：金刚石为什么会不翼而飞？金刚石失踪案 1772 1772年年2 2月，法国著名化学家拉瓦锡了月，法国著名化学家拉瓦锡了解到这个悬案，决定运用化学方法捉拿解到这个悬案，决定运用化学方法捉拿“真真

8、凶凶”，但功败垂成。直到，但功败垂成。直到17971797年，英国化学年，英国化学家钱南，才捉到家钱南，才捉到“真凶真凶”。他。他将金刚石放进充将金刚石放进充满氧气的密闭容器中燃烧，反应结束后，测定满氧气的密闭容器中燃烧，反应结束后，测定密闭容器中的气体成分竟然是常见的二氧化碳。密闭容器中的气体成分竟然是常见的二氧化碳。为了缉拿为了缉拿“真凶真凶”，钱南进一步测出，钱南进一步测出，密闭容密闭容器中的二氧化碳中碳元素的质量等于金刚石的器中的二氧化碳中碳元素的质量等于金刚石的质量。质量。百年悬案的百年悬案的“真凶真凶”，终于捉到了。令，终于捉到了。令人震惊的是，凶手竟然是与我们朝夕相处的人震惊的是

9、，凶手竟然是与我们朝夕相处的氧氧气气；更令人难以置信的是，价值连城的；更令人难以置信的是，价值连城的金刚石金刚石竟然是石墨的竟然是石墨的“同胞兄弟同胞兄弟”。（三）（三）碳与碳与跟某些氧化物的反应跟某些氧化物的反应你认为哪一个猜想不合理你认为哪一个猜想不合理 ，理由是理由是 ， 。你认为碳与氧化铜的反应生成物质还可能你认为碳与氧化铜的反应生成物质还可能是：是： 。【提出问题提出问题】碳与氧化铜的反应生成什么物质呢？碳与氧化铜的反应生成什么物质呢？【查阅资料查阅资料】 根据课本第根据课本第85页表页表4-2查出铜元素化查出铜元素化合价为合价为 ，碳元素化合价为，碳元素化合价为 。【猜想与假设猜想

10、与假设】 碳与氧化铜的反应生成物质可能碳与氧化铜的反应生成物质可能是：是：+1 +2+2 +4猜想猜想2 化学反应前后元素种类不变，反应物中不含化学反应前后元素种类不变，反应物中不含有硫元素，所以不可能二氧化硫气体。有硫元素，所以不可能二氧化硫气体。Cu、CO和和CO2Cu2O和和CO2 猜想猜想1: Cu和和CO2 猜想猜想2:Cu和和SO2 猜想猜想3: Cu和和CO【实验设计实验设计】下列装置中，能用作碳与氧化铜的反应实下列装置中，能用作碳与氧化铜的反应实验是验是 ，理由是，理由是 。 【实验步骤实验步骤】下列是碳与氧化铜反应实验主要步骤：下列是碳与氧化铜反应实验主要步骤：装入木炭与氧化

11、铜粉末装入木炭与氧化铜粉末 检查装置气密性检查装置气密性如图固定装置如图固定装置 实验结束实验结束: :将导管移出小试管，将导管移出小试管， 点燃酒精灯加热（观察现象）点燃酒精灯加热（观察现象） 停止加热。正确的操作顺序停止加热。正确的操作顺序是：是： 。碳与氧化铜都是固体，且条件需高温碳与氧化铜都是固体，且条件需高温 澄清石灰水澄清石灰水为了证明为了证明猜想猜想1 1是否正确还必须选用试剂是是否正确还必须选用试剂是 。（三）（三）碳与碳与跟某些氧化物的反应跟某些氧化物的反应【观察现象观察现象】C C和和CuOCuO都是什么颜色？都是什么颜色？加热时试管中粉末颜色有加热时试管中粉末颜色有什么变

12、化？什么变化？生成气体通入澄清的石灰生成气体通入澄清的石灰水中观察到什么现象？水中观察到什么现象？现象：现象：黑色黑色粉末变成光亮的粉末变成光亮的红色红色，澄清石灰水变浑浊。澄清石灰水变浑浊。化学方程式：化学方程式：C+2CuO=2Cu+CO2高温高温C得氧，发生得氧，发生 反应，具有反应，具有 性，做性，做 剂剂CuO失氧，发生失氧，发生 反应，具有反应，具有 性，做性，做 剂剂1、得氧得氧被氧化，发生被氧化，发生氧化反应氧化反应； 失氧失氧被还原，发生被还原，发生还原反应还原反应；2、能、能提供氧提供氧的物质具有的物质具有氧化性氧化性，作，作氧化剂氧化剂， 能能夺得氧夺得氧的物质具有的物质

13、具有还原性还原性，作，作还原剂还原剂。（三）（三）碳与碳与跟某些氧化物的反应跟某些氧化物的反应【反馈交流反馈交流】写出下列反应的化学方程式：写出下列反应的化学方程式： 木炭与四氧化三铁高温反应。木炭与四氧化三铁高温反应。 木炭与三氧化钨（木炭与三氧化钨（WO3)高温反应。高温反应。 指出上述三个反应中，发生氧化反应的物质指出上述三个反应中，发生氧化反应的物质是是 ，发生还原反应的物质是，发生还原反应的物质是 ，具有氧化性的物质是具有氧化性的物质是 ，具有还，具有还原性的物质是原性的物质是 。利用碳的利用碳的还原性还原性可以做什么用途呢？可以做什么用途呢？冶炼金属冶炼金属把金属氧化物中的金属还把

14、金属氧化物中的金属还原出来。原出来。（三）（三）碳与碳与跟某些氧化物的反应跟某些氧化物的反应CWO3WO3Fe3O4Fe3O4C【反思拓展反思拓展】结合上述猜想，试分析该实验装置有哪结合上述猜想，试分析该实验装置有哪些不足之处：些不足之处： ，应如何改进。应如何改进。（1）实验装置）实验装置B的作用是的作用是 。 C的作用是的作用是 。（2）如果猜想）如果猜想1正确，装置正确，装置B、C中出现的现象中出现的现象是是 改进后改进后CA石灰水变浑浊，鸡血颜色不变石灰水变浑浊，鸡血颜色不变 检验二氧化碳检验二氧化碳检验一氧化碳检验一氧化碳B无法证明一氧化碳气体是否存在无法证明一氧化碳气体是否存在（三

15、）（三）碳与碳与跟某些氧化物的反应跟某些氧化物的反应= 黑色黑色粉末粉末黑色黑色粉末粉末红色红色固体固体无色无色气体气体高温高温C还原还原CuO的反应方程式：的反应方程式：这个反应的基本反应类型？ 单质单质单质单质化合物化合物化合物化合物反应物为反应物为一种单质一种单质和一种和一种化合物化合物，生成物为另生成物为另一种单质一种单质和另一和另一化合物化合物。置换反应：置换反应：A+BC = B + AC 1.碳还原金属氧化物碳还原金属氧化物C+ ZnO =Fe+Zn+CO23CO2222C+2 Fe3O4 =高温高温碳的还原性碳的还原性应用：焦炭可用于冶金工业(还原铁的氧化物) 2.炽热的碳还原

16、非金属氧化物炽热的碳还原非金属氧化物 （如CO2，H2O）高温C + CO2 2CO高温C + H2O H2 + CO水煤气的成分水煤气的成分练习：练习：寻找氧化剂、还原剂、氧化反应、还原反应寻找氧化剂、还原剂、氧化反应、还原反应总结碳的还原性碳的还原性的规律性 在现有学习水平上，碳还原金属氧化物时一般生成CO2，而还原非金属氧化物时一般生成CO，而且不论还原哪种氧化物，反应条件都可以写“高温高温”。 而且一般为吸热反应(条件一般为“加热”、“高温”)碳的化学性质碳的化学性质可燃性可燃性高温高温2CuO + C = 2Cu + CO2还原性还原性C + O2 =CO2 （O2充足充足）点燃点燃

17、2C + O2 =2CO （O2不充足不充足）点燃点燃2Fe2O3 + 3C 4Fe + 3CO2 高温高温2WO3+3C 2W 3CO2高温高温高高温温常温常温化学性质稳定化学性质稳定我会总结我会总结2 2、还原性、还原性:(:(与某些氧化物反应与某些氧化物反应) )木炭还原氧化铜：木炭还原氧化铜：现象：现象：（1 1）试管里黑色粉）试管里黑色粉 末逐渐成为末逐渐成为红色红色；（2 2）生成的无色无）生成的无色无 味气体能使澄清的味气体能使澄清的 石灰水石灰水变浑浊变浑浊。原理：原理：C + 2CuO2Cu + CO2高温高温梯度导练梯度导练1、在国际上为了使作为历史资料的重要文件，、在国际

18、上为了使作为历史资料的重要文件，在长期保存中签署的姓名清晰，则签署文件时一在长期保存中签署的姓名清晰，则签署文件时一般用般用 （ ） A.蓝墨水蓝墨水 B.碳素墨水碳素墨水 C.蓝黑墨水蓝黑墨水 D.圆珠笔圆珠笔使用燃气热水器时，若通风不畅易使人中毒。使用燃气热水器时，若通风不畅易使人中毒。造成中毒的气体是（造成中毒的气体是（ ）A、氧气、氧气 B、氮气、氮气 C、一氧化碳、一氧化碳 D、二氧化碳、二氧化碳 BC冶金工业上，用焦炭可以把铁从它的氧化物矿冶金工业上，用焦炭可以把铁从它的氧化物矿石里还原出来。这是利用了焦炭的（石里还原出来。这是利用了焦炭的（ ）A A、可燃性、可燃性 B B、还原

19、性、还原性 C C、稳定性、稳定性 D D、来源广、来源广 煤炉是日常生活中常见的一种燃具。煤的主要煤炉是日常生活中常见的一种燃具。煤的主要成分是单质碳。当我们打开炉门，氧气充足时，成分是单质碳。当我们打开炉门，氧气充足时，煤燃烧主要生成煤燃烧主要生成 ，反应的化学方程式，反应的化学方程式为为 ；当我们关小炉门，；当我们关小炉门，氧气不充足时，煤燃烧主要生成氧气不充足时，煤燃烧主要生成 ，反应，反应的化学方程式为的化学方程式为 。B BCO2COC+O2=CO2点燃点燃2C+O2=2CO点燃点燃请根据课本请根据课本P110P110页实验页实验6-26-2，碳还原氧化铜，碳还原氧化铜反应中：反应中：澄清的石灰水变澄清的石灰水变 ，可知反应生成，可知反应生成了了 ；黑色的粉末变成；黑色的粉末变成 色，可知反应色，可知反应同时生成了同时生成了 。 碳和氧化铜反应的化学方程式碳和氧化铜反应的化学方程式 为为 ，在反，在反 应里氧化铜失去氧被应里氧化铜失去氧被 ，说明木炭具，说明木炭具有有 性。性。浑浊浑浊C+2CuO=2Cu+CO2高温高温6、有关、有关2 CuO + C=2 Cu + CO2的反应，说法正确的反应，说法正确的是（的是（ ） A.CuO具有氧化性具有氧化性 B.C发生