《金刚石、石墨和C60》人教教学课件

人民教育出版社 九年级 | 上册
碳单质的化学性质
1.试管为什么要略向下倾斜？ 防止冷凝的水流到热的试管底部使试管炸裂。 2.火焰上罩网罩的作用是什么？ 因为木炭与氧化铜反应的温度要求较高，用网罩使火焰集中，提高温度。 3.实验结束时，为什么要先从石灰水中取出导气管再熄灭酒精灯？ 防止石灰水倒吸入热的试管使试管炸裂。 4.反应的现象 （1）试管粉末中有红色的物质出现； （2）澄清的石灰水变浑浊。
化学方程式：___________
_______。
注意：木炭的还原性不但表现在夺取金属氧化物中的氧，
还表现在夺取某些非金属氧化物中的氧。例如，碳与二氧化碳
2CO。
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1、继发现C60后C70也已经制得，下列有关C70的说法正确
的是( B、D
)
A. 它是一种化合物
B. 它是一种单质，并且它是有C70分子构成的。 C. 它是一种混合物
（2）生成的无色无味气体能使澄清的石灰水变浑浊。
原理：
高温
C + 2CuO
2Cu + CO2↑
碳单质的化学性质
思考并回答：
1.试管为什么要略向下倾斜？ 2.火焰上罩网罩的作用是什么 ？ 3.实验结束时，为什么要先从 石灰水中取出导气管再熄灭酒 精灯？ 4.反应的现象，化学方程式？
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活动与探究
活性碳的吸附性
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实验步骤
实验现象
结论
在盛有品红溶液的烧杯中加入少 量木炭（或活性炭），搅拌后， 过滤
红色褪去，溶液 变成无色
木炭（或活性炭）有 吸附 能力，此变化
属于 物理 变化。
活动与探究
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木炭、活性炭具有疏松多孔的结构， 因此它具有吸附能力。
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这些都是碳的 单质，它们有 什么特点呢， 并谈谈你对他 们其它性质的 认识。
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碳单质的物理性质
1、金刚石
物理性质： 纯净的金刚石是一种无色透明的、正八面体形状的固体，硬度大，不导电。
用途： 天然采集的金刚石经过仔细的琢磨就会成 为璀璨夺目的装饰品——钻石。 用金刚石刻划玻璃，切割大理石或加工坚 硬的金属等
总结
金刚石、石墨和C60分子的物理性质差异较大的原因：
虽都是由碳元素组成的单质，但碳原子的排列方式不同。
金刚石
石墨
碳60
可见：不同种元素可以组成不同物质，而同一种元素也可以组成不同 的物质。
碳单质的化学性质
北宋画家张择 端绘制，距今 近千年
1、碳的稳定性 常温下，碳的化学性质不活泼。
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总结
金刚石
结构
正八面体
性能
透明，最硬，几乎不导电
用途
刀具，钻头，做装饰品
石墨
细鳞片状，层状结 构
软，滑腻导电
制取铅笔芯；润滑剂；电极
活性炭 C60
疏松多孔
吸附有色有味有毒物
足球结构构成的碳 分子
超导性
净水褪色剂，滤毒剂 材料科学、超导体
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碳单质的物理性质
2、石墨
物理性质： 石墨是一种深灰色的有金属光 泽而不透明的细鳞片状固体。 石墨很软，有滑腻感，电的良 导体。
用途：
Hale Waihona Puke 用石墨做电极人民教育出版社 九年级 | 上册
用石墨和粘土粉末混 合制铅笔芯
石墨耐高温，可以制成坩埚来熔炼金属
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碳单质的物理性质
金刚石和石墨都是由C元素组成的，为什么性质会相差这么远 呢？
物质的用途
反映 决定
物质的性质
正八面体
平面网状结构
碳原子排列方式不同
反映 决定
物质的结构
碳单质的物理性质
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3、无定形碳
无定形碳包括：木炭、活性炭、焦炭、
炭黑。
木炭
炭黑
它们主要是由石墨的微小晶体和少量
杂质构成的。
物理性质：
焦炭
活性炭
木炭、活性炭具有疏松多孔的结构，因而具有吸附能力，但活性炭的吸附能力比木 炭强。木炭是一种灰黑色的多孔性固体，燃烧时，产生很少的烟，火焰很小。
利用木炭、活性炭的吸附性来吸附 色素、 气味和有毒气体等物质。
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碳单质的物理性质
3、无定形碳 用途： 活性炭冰箱去味剂；净水器；活性炭防毒面具；食品脱色等。
应用举例
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防毒面具
活性炭
辅助 材料
滤毒罐
活性炭的吸附 作用比木炭还 要强，防毒面 具里的滤毒罐 就是利用活性 炭来吸附毒气 的，
D. 它的相对分子质量是840
2、下列现象中属于化学变化的是（ D
）
A. 活性炭吸附有色、有毒的气体
B. 铅笔把字迹留在纸上
C. 用金刚石切割玻璃
D. 石墨在空气中燃烧
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3、在做氧化铜与木炭反应的实验时，往往会发现反应后试管 中仍有黑色固体。小明对此进行了探究，并邀请你一起参与 。 [提出问题] 氧化铜与木炭充分反应结束后，试管中
如果猜想②正确，现象应该是： 黑色固体不溶解，溶液颜色不变
[实验设计]
科学探究的方法有多种，请你再设计2种方 法来证明小明的猜想。
实验步骤
实验现象
实验结论
将黑色固体放 在空气中灼烧
有火星出现，且黑 色固体逐渐减少
黑色固体为木炭
将黑色固体与已知的 有光亮的红色固 黑色固体为木炭 氧化铜混合加强热 体出现
小结
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结构
用途
木炭
作燃料，制造黑火药， 制造活性炭，冶炼金属， 作吸附剂。
活性炭 炭黑
主要是由石墨的微小晶 体和少量杂质构成的， 具有疏松多孔的结构， 具有吸附能力。
净化多种气体和液体， 用于防毒面具，作吸附 剂
制造油墨、油漆、鞋油 和颜料等，橡胶制品的 填料
焦炭
作燃料和冶炼
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碳单质的化学性质
2、碳的可燃性 在温度升高的情况下，碳能跟很多物质发生化学反应。
点燃
C + O2
CO2
（充分燃烧）
点燃
2C + O2
2CO （不充分燃烧）
碳单质的化学性质
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2、碳的还原性 木炭还原氧化铜：
现象： （1）试管里黑色粉末逐渐成为红色；
的黑色固体是什么？
[猜想与假设] [查阅资料]
可能是①
氧化铜
，
木炭
铜与。、稀木硫炭酸都反要应②不形与成稀蓝硫 色酸 溶反 液应 。，而氧化铜能
[实验与结论] 小明设计的实验方案是：向盛有少量该黑色 固体的试管中加入足量的稀硫酸，充分振荡 ，静置后观察现象。
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如果猜想①正确，现象应该是： 黑色固体全部溶解，溶液由无色变成蓝色
反应； 4、物质的性质在很大程度上决定物质的用途。
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练习巩固
1、下图是金刚石、石墨、C60 的结构示意图，它们的化学性质相似，但物理性 质却有很大差异，其原因是( )。
A．构成它们的原子大小不同 B．构成它们的原子数目不同 C．金刚石、石墨、C60 由不同种原子构成 D．金刚石、石墨、C60 里碳原子的排列不同
第六单元 · 课题1
金刚石、石墨和C60
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【学习目标】
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1.了解金刚石和石墨的物理性质和用途。 2.知道碳单质的化学性质。 3.知道不同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。
课程导入
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想一想同一种元素能不能组成不同的单质呢？如果能， 请举例说明？
3、木炭还原 CuO 实验探究。
[实验目的]木炭是否具有还原性。
[实验内容](如下图)将木炭粉和氧化铜粉末混合均匀后一 起放入试管内，用酒精灯加热后观察现象。
练习巩固
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[实验现象]黑色粉末变____红____色，澄清石灰水_变__浑___浊__。 [实验结论]木炭具有还原性。
答案：D
练习巩固
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2、下列关于碳单质的说法错误的是( )。
A.金刚石中混有杂质可呈现不同的颜色 B.铅粉和少量石墨粉制作铅笔芯 C.长期未用而难开启的锁，可在锁孔中加入少量铅笔芯粉 末来作润滑剂 D.活性炭可作冰箱的去味剂
答案：B
练习巩固
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△
H2+ CuO
Cu + H2O
知识回顾
学完本课题你应该知道
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1、不同的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。 如金刚石、石墨和C60等都是由碳元素组成的单质；
2、木炭和活性炭具有吸附性； 3、在常温下，碳的化学性质很稳定。在高温下，碳能够与很多物质起
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碳单质的物理性质
4、C60
C60，它是美国休斯顿大学的克罗脱（Kroto,H.W.)和史沫莱(Smalley,r.e.)等人在1985 年发现的。我国北京大学化学系和物理系研究小组也研制出了C60分子。 用途： C60除了在超导方面的应用外，在以下几个方面也具有广泛的应用前景： ①有感觉功能的传感器 ②增强金属的强度 ③新型的催化剂 ④光学应用 ⑤对癌细胞具有杀伤效应等医疗功能。
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碳单质的化学性质
2、碳的还原性
含氧化合物中的氧被夺去的反应，叫还原反应。 （1）木炭使氧化铜还原成铜，其具有还原性。 （2）氧化铜使碳氧化成二氧化碳，其具有氧化性
指出下列具有还原性的物质：
高温
2CuO + C
2Cu + CO2↑
高温
2Fe2O3 + 3C 4Fe + 3CO2↑