《碳的单质》 省赛获奖

碳的单质种类有限的元素构成数不清的物质，你们知道哪种元素形成的物质种类最多吗？

碳在地壳中的含量只占0.087%。但含碳元素的单质和化合物达到90%以上。它们在国民经济和我们日常生活里占有非常重要的地位。因此研究碳和碳的化合物有很重要的意义。碳－－－生命的基础元素碳的单质亚洲之星330克拉（66克）世界最大的绿色钻石41克拉（8.2克）世界最大的有色钻石407.48克拉（81.50克）常林钻石（中国山东）

152.786克拉（30.6克）钻石钻石恒久远,一颗永流传你知道铅笔的由来吗？你知道铅笔的种类吗？石墨硬铅：

1H——6H6H最硬软铅：1B——6B6B最软学生铅：HB考试铅：2B实验1：做好记录1.用玻璃刀切割玻璃2.（1）把铅笔芯放在酒精灯火焰上加热；（2）用小刀削一些铅笔芯，触摸铅笔芯粉末；（3）把铅笔芯连在电路上，观察灯泡是否亮。结论：

；结论：

；结论：

；结论：

；

金刚石

石墨颜色状态硬度熔点导电性导热性耐腐蚀性用途无色透明，光彩夺目，正八面体晶体黑色，有金属光泽，不透明，细鳞片状固体自然界中最硬物质最软矿物之一很高很高导电不导电装饰品切割玻璃、大理石钻探机钻头铅笔芯耐酸、耐碱砖电极坩埚思考：金刚石和石墨的物理性质为什么不一样？根据你的观察和实验现象填下列表格：不导热导热良好良好金刚石是正八面体结构分子间的作用力很强石墨是层状结构，层间分子间作用力弱，所以层与层间易滑动金刚石和石墨物理性质的差异，主要是由于碳原子排列结构的不同引起的固态碳的第三种结构形式三维空心球状结构（类似足球）及三维管状结构C60富勒烯碳纳米管同素异形现象：同素异形体：同种元素形成不同单质的现象。同种元素形成的不同单质。如：O2和O3；红磷和白磷；金刚石、石墨和足球烯等思考：同素异形体的性质相同吗？有的化学性质相同，而物理性质不同（如金刚石和石墨，如红Ｐ和白Ｐ），有的物理性质和化学性质都不相同（O2和O3

）。练习：1.把金刚石和石墨混在一起属于________

（纯净物、混合物）。

2.由一种元素组成的物质

（一定、不一定）是纯净物。混合物不一定3.CO和CO2

（是、不是）同素异形体，因为

。不是它们不是单质金刚石、石墨和无定形碳的关系：金刚石石墨高温、高压、催化剂少量杂质焦炭炭黑木炭活性炭纯净物混合物由石墨的微小晶体和少量杂质组成无定形碳：干馏烟煤焦炭木材木炭活性炭干馏

强热水蒸气无定形碳不属于碳的同素异形体干馏：隔绝空气加强热（化学变化）活性炭的吸附性吸附——气体和溶液里的物质被吸在固体表面的作用活性炭、木炭、炭黑都有一定的吸附作用表5-11克活性炭在15℃和常压下吸附某些气体的实验数据气体H2O2SO2CO2Cl2吸附的体积（v/cm3）4.78.238047.6235沸点（t/℃）-252.7-183.0-10.1-78.5-34.0相对分子质量2326444711

2

3

45

1

2

3

4

5

1

23

45活性炭易吸附沸点高的有毒气体思考：

活性炭、木炭、炭黑为什么能除去有色气体、色素和异味气体。因为它们具有

结构。疏松多孔课堂练习1.下列关于金刚石和石墨的说法正确的是（）A.金刚石和石墨都是电的良导体；B.金刚石和石墨里碳原子排列相同；C.金刚石和石墨的燃烧产物都是二氧化碳；D.金刚石和石墨的硬度相同。

2.制造普通铅笔芯的物质是（）

A.铅B.铅粉和石墨粉的混合物

C.石墨D.石墨粉和粘土粉的混合物。

3.在工业上和日常生活上广泛应用石墨。但不能用于（）

A.作润滑剂B.制造干电池

C.制铅笔芯D.防毒面具4.下列几种物质中除一种外都是无定形碳，这种是（）

A.石墨B.木炭C.烟炱D.焦炭5.活性炭用于（）

A.制黑色鞋油B.防毒面具

C.汽车轮胎D.油墨6.下列说法正确的是（）

A.一种元素不一定只组成一种物质

B.一种单质可以由几种元素组成

C.同种元素组成不同的单质性质是完全相同的

D.由碳元素组成的单质都是黑色的

7.石墨经催化剂、加压转化成金刚石是

变化，液氧遇热后直接转化为气体是

变化。8.气体或溶液里的物质被吸在固体表面上的作用叫做

。单质碳的化学性质：思考：碳的几种单质化学性质是否相同？为什么？碳的单质都由碳原子构成，故具有相同的化学性质。碳原子结构示意图：+624分析：得到或失去4个电子成为稳定结构都比较困难，故常温下单质碳的化学性质较稳定。单质碳常温下的稳定性高温时的活动性——与氧气、氧化物反应古代书法作品1.跟氧气的反应：回忆：碳在氧气中燃烧的现象氧气充足时：氧气不足时：不充分燃烧单质碳的化学性质：请同学设计探究实验：证明金刚石和石墨是碳元素组成的不同单质。C+O2CO2点燃点燃2C+O22CO充分燃烧证明金刚石和石墨是碳元素组成的不同单质。资料：单质碳能够在氧气中燃烧，生成CO2。金刚石和石墨都是含有碳元素的物质。提出问题：提出猜测：实验步骤：1.取样（称量样品和澄清石灰水的质量m1、m2）2.在氧气中点燃3.把生成气体通入澄清石灰水4.称量澄清石灰水的质量m35.计算：CO2中的C的质量m46.比较：m1和m4探究方案：2.碳与某些氧化物的反应：演示实验：木炭还原氧化铜：装置图：观察并思考：（1）固体和固体加热有气体生成的装置的选择（2）石灰水发生了什么变化？（3）试管里的粉末发生了什么变化？（4）在反应中生成了什么物质？（根据生成物的特性得出结论）现象：1.固体由黑色变成红色；

2.澄清石灰水变浑浊②碳和二氧化碳反应现象：木炭发红，并逐渐减少

C+CO2

高温

CO2练习：写出碳和氧化铁、碳和氧化锌的反应化学方程式

C+Fe2O3

高温

Fe+CO223

34↑C+ZnO高温

Zn+CO222↑C

得氧CuO失氧具有还原性具有氧化性作还原剂作氧化剂木炭与氧化铜的反应方程式为：C+2CuO2Cu+CO2高温发生氧化反应发生还原反应木炭具有还原性氧化还原反应含氧化合物里的氧被夺取的反应叫作还原反应物质跟氧发生的反应叫氧化反应得到（夺取）氧的物质叫还原剂（被氧化）失去（提供）氧的物质叫氧化剂（被还原）常用的还原剂——

H2、CO、C、金属常用的氧化剂——

O2、CO2、一些金属氧化物得到氧的物质叫还原剂，具有还原性，被氧化，发生氧化反应失去氧的物质叫氧化剂，具有氧化性，被还原，发生还原反应氧化反应与还原反应是同时发生的，有元素被氧化，必有元素被还原。古又称为氧化还原反应2Mg+O22MgO

点燃S+O2SO2

点燃3Fe+2O2Fe3O4

点燃4P+5O22P2O5

点燃2Cu+O22CuO

2H2+O22H2O

点燃Cu----------CuO得氧氧化反应----------Cu失氧还原反应C+2CuO2Cu+CO2

高温练习：判断是不是氧化还原反应，若是，指出氧化剂和还原剂氧化还原反应：氮元素化合价升高氧元素化合价降低如：氧化剂：元素化合价降低的物质，如氧气还原剂：元素化合价升高的物质，如氨气练习：化学反应前后，凡有元素化合价的变化的反应。从化合价升降的角度判断碳的化学性质：1.稳定性：常温下化学性质不活泼2.可燃性：点燃或高温下能与许多物质起反应3.还