碳单质的化学性质4
初中化学《单质碳的化学性质》教案
初中化学《单质碳的化学性质》教案一、教学目标：1. 让学生了解单质碳的基本化学性质，包括碳的燃烧、还原和吸附等性质。
2. 通过实验和观察，培养学生观察现象、分析问题和解决问题的能力。
3. 培养学生的实验操作能力和团队合作精神。
二、教学内容：1. 碳的燃烧：碳与氧气的反应，二氧化碳。
2. 碳的还原：碳与金属氧化物的反应，如碳还原氧化铜。
3. 碳的吸附：碳对气体和溶液的吸附作用。
三、教学重点与难点：1. 教学重点：碳的燃烧、还原和吸附等化学性质。
2. 教学难点：碳的燃烧和还原反应的原理。
四、教学方法：1. 采用实验法、观察法和讨论法进行教学。
2. 以学生为主体，教师为指导，引导学生自主探究和发现问题。
3. 通过小组合作，培养学生的团队协作能力。
五、教学准备：1. 实验室用具：酒精灯、试管、导管、烧杯、镊子、滴管等。
2. 实验试剂：氧气、二氧化碳、氧化铜、碘酒等。
3. 课件和教学素材。
教案内容请参考下文：一、引入：1. 引导学生回顾已学的碳的基本知识，如碳的原子结构、物理性质等。
2. 提问：碳有哪些化学性质？今天我们来学习碳的哪些化学性质？二、碳的燃烧：1. 实验演示：将碳放在酒精灯上燃烧，观察现象。
2. 提问：碳燃烧了什么气体？如何验证？3. 讲解：碳与氧气的反应，二氧化碳。
三、碳的还原：1. 实验演示：将碳还原氧化铜，观察现象。
2. 提问：碳是如何还原氧化铜的？了什么物质？3. 讲解：碳与金属氧化物的反应，如碳还原氧化铜。
四、碳的吸附：1. 实验演示：将碘酒滴在碳上，观察现象。
2. 提问：碳对碘酒有什么作用？这是什么现象？3. 讲解：碳的吸附作用。
五、总结与拓展：1. 总结：碳的燃烧、还原和吸附等化学性质。
2. 拓展：碳还有哪些化学性质？请举例说明。
3. 作业：总结本节课所学内容，完成练习题。
六、教学过程：1. 引导学生回顾上节课所学的碳的化学性质，为新课的学习做好铺垫。
2. 讲解本节课将要学习的碳的化学性质，包括碳的燃烧、还原和吸附等。
碳单质的性质与用途
1.金刚石、石墨、活性炭、焦炭、炭黑、C60的性质与用途碳的单质有金刚石、石墨、木炭、焦炭、活性炭等等，从晶体形态考虑，碳有两种同素异形体——石墨和金刚石。
平常所说的无定形碳如木炭、活性炭、焦炭、炭黑等实际上也具有石墨的晶体结构，并不是真正的另一种晶体类型。
直到8O 年代中期，人类发现了富勒烯(Fullerene)，科学家进一步研究确认富勒烯是碳元素存在的第三种晶体形态，至此人类对碳的认识提高了一个新层次。
美国科学家Curl和Smalley教授及英国科学家Kroto教授为此荣获1996年诺贝尔化学奖。
金刚石：金刚石为无色透明固体，硬度10莫氏，熔点3550℃，沸点4827℃，密度3.51g/cm3，是天然存在的最硬的物质。
在温室下对所有化学试剂都显惰性，在氧气中燃烧温度为777℃，燃烧热为395.40KJ/mol。
透明的金刚石可以作宝石或钻石。
黑色和不透明的金刚石在工业上用以制钻头和切割金属、玻璃或矿石的工具。
金刚石粉是优良的研磨材料，可以制砂轮[1]。
石墨：石墨为灰黑色不透明固体，硬度1莫氏,熔点3652℃,沸点4827℃，密度2.2g/cm3，是电和热的良导体。
化学性质比金刚石稍活泼，在氧气中燃烧温度687℃,燃烧热为393.50KJ/mol。
石墨能被强氧化剂如浓HNO、NaCIO4和KMnO4等氧化为石墨氧化物。
石墨在工业上被大量地用于制造电极、坩埚、某些化工设备及高温热电偶，也可以作原子反应堆中的中子减速剂。
石墨粉可以作润滑剂、颜料和铅笔芯。
石墨能与许多金属生成碳化物，如青铜色的C8K[1]。
无定形碳：无定形碳大都为黑色不透明固体，物理性质各不相同。
化学性质比金刚石和石墨都稍活泼。
在高温下,除与O2及金属氧化物反应外,还与硫反应。
与某些金属反应，可得到碳化物。
(1)木炭一般是由木材、纤维在隔绝空气的条件下加热制得,主要用于冶金、吸附剂、黑色火药原料。
(2)焦炭若是由煤干馏得到的，其成分和机械性能不一；若是由沥青或天然气的蒸馏残渣碳化得到的产物成分一致。
碳的化学性质(做好的)
X + O2 → CO2
点燃
结论：X是由碳元素组成的
4、同素异形现象和同素异形体
（1）同素异形现象——一种元素形成几 种单质的现象叫做同素异形现象。 （2）同素异形体——由同一种元素形 成 的多种单质，叫做这种元素的同素异形体。
金刚石 石墨 白磷 红磷 氧气O2 臭氧O3
C60
是由于金刚石和石墨里的碳原子 的排列不同而引起的
含有杂质的金
刚石带有颜色
钻石装饰品
金刚石
坚硬是
金刚石最重要 的性质。利用 这个性质，可 用金刚石划玻 璃。
金刚石可用于切割 大理石或加工坚硬的金 属等。
石墨
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 墨是最 软的矿 物之一
石墨的用途
铅笔芯 是石墨和粘 土粉末混合 而成的。 石墨具有优 良的导电性能， 可以用来做电极。 石墨耐高温，可 以制成坩埚来熔炼金 属。
无定形碳
通常称为无定 形碳的有木炭、焦 炭、活性炭、炭黑 等。 木炭是一种灰黑 色的多孔性固体，燃 烧时，产生的烟很少， 火焰很小
无定形碳的用途
无定性碳的主要用 途有取暖、写生、作吸 附剂、颜料等。
碳单质的不同结构
金刚石
石墨
碳60
金刚石
一、金刚石和石墨
1、金刚石和石墨的物理性质
金刚石
2、金刚石和石墨的物理性质有很大的 差异的原因是（ C ） A.金刚石不含杂质，而石墨含杂质
B.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 D.金刚石和石墨是由不同元素组成的
3、1985年，科学家们发现了一种新的物 质，其化学式为C60，下列关于C60的 说法正确的是（ D ） A. C60是由60个碳分子所构成 B. C60的相对分子质量为720 g C. C60是一种新型化合物 D. C60是一种单质碳
单质碳的化学性质
北京四中知识要点：1．了解单质碳在常温下的化学稳定性和升高温度时的化学活动性。
2．了解碳的各种单质的物理性质差异虽然很大，却具有相同的化学性质。
3．通过实验和对实验现象的观察分析，掌握单质碳的可燃性和还原性。
知识的重点和难点：1．重点：碳单质的可燃性和还原性。
2．难点：碳单质与氧化铜、二氧化碳发生的化学反应。
知识详解：单质碳的化学性质1．常温下碳的化学性质稳定：单质碳在常温下化学性质不活泼，在日光照射下或跟空气、水接触一般都不反应。
利用碳在常温下的稳定性，古人用墨来书写的字、画可保存很久而不褪色。
2．单质碳在点燃或高温下，化学活动性大大增强，能够跟许多物质起反应（1）碳与氧气的反应（可燃性）CO俗称“煤气”，有剧毒。
生活中烧煤取暖时，若燃烧不充分就会生成CO，使人中毒。
（2）碳跟某些氧化物的反应（还原性）木炭粉还原氧化铜现象：黑色粉末逐渐变红，生成的气体使澄清石灰水变浑浊。
上述反应都是氧化物中的氧被夺去的反应，氧化物都发生了还原反应。
单质碳具有还原性，可做还原剂。
但还原反应不属于四大基本反应类型。
（3）化学反应中吸热现象和放热现象化学反应常伴随吸热或放热等现象，放热的反应可称为放热反应，吸热的反应可称为吸热反应。
例如：，此反应为吸热反应；而、等均为放热反应。
（4）单质碳与氢气的化学性质比较碳和氢气化学性质不同之处：①它们的化学活泼性不同，氢气比碳活泼，在一定条件下氢气一般比碳容易反应；②化合价不同，在通常状况下氢元素表现+1价而碳元素表现+4价；③碳有可变化合价，所以燃烧充分或不充分时有两种氧化物。
（5）木片和木炭燃烧的比较木片：易点燃，燃烧时有火苗，冒黑烟。
木炭：不易点燃，燃烧无火苗（或有蓝色火焰）。
木炭与木片燃烧时现象不同，主要是因为木炭在点燃前已经把内部的水分及易挥发的可燃性物质（油脂、烃类等）处理掉了。
所以在燃烧时只是发红，不冒烟。
有时看到木炭燃烧时有蓝色火焰是因为红热的炭与CO2相遇产生CO，而CO燃烧是蓝色的火焰。
《碳的单质》 讲义
《碳的单质》讲义一、碳单质的家族成员在化学的奇妙世界里，碳元素以多种单质的形式存在，就像一个丰富多彩的大家庭。
其中，我们最为熟悉的成员有金刚石、石墨和C60 。
金刚石，这可是碳单质中的“贵族”。
它具有极高的硬度，是自然界中最硬的物质之一。
其晶莹剔透的外观，使得它成为了珠宝界的宠儿，那些璀璨夺目的钻石，就是经过精心雕琢的金刚石。
石墨则与金刚石截然不同。
它质地柔软，颜色呈灰黑色，具有良好的导电性和润滑性。
我们常用的铅笔芯，主要成分就是石墨。
当我们用铅笔在纸上写字时，实际上是铅笔芯中的石墨颗粒留在了纸上。
而 C60 呢，它有着独特的足球状结构，也被称为“足球烯”。
C60 在材料科学、纳米技术等领域展现出了巨大的潜力。
二、金刚石的特性与应用金刚石之所以硬度极高，这要归功于它的原子结构。
金刚石中的碳原子以一种非常紧密且坚固的四面体结构排列，使得各个方向上的原子间结合力都很强，从而赋予了它卓越的硬度。
这种超高的硬度使得金刚石在工业上有着广泛的应用。
例如，在地质勘探中，金刚石钻头可以轻松地钻透坚硬的岩石；在切割和磨削领域，金刚石刀具能够对各种材料进行高精度的加工。
除此之外，由于金刚石具有良好的导热性和光学性能，它在电子和光学器件的制造中也发挥着重要作用。
三、石墨的性质与用途石墨的结构与金刚石大不相同。
它的碳原子呈层状排列，层与层之间的结合力相对较弱，这就导致了石墨的柔软性和滑腻感。
石墨的导电性使得它成为制造电极的理想材料。
在电池和电解等工业过程中，石墨电极被广泛使用。
同时，石墨的润滑性也使其在机械制造中用作润滑剂，能够减少零部件之间的摩擦和磨损，延长机械设备的使用寿命。
四、C60 的独特结构与潜在价值C60 独特的足球状结构让它具有一些特殊的性质。
由于其表面存在大量的活性位点，使得 C60 能够与许多物质发生反应，从而为新型材料的研发提供了广阔的空间。
在医学领域，科学家们正在探索 C60 用于药物载体的可能性，期望能够更精准地将药物输送到病变部位。
高中化学关于炭族元素的知识点详解
高中化学关于炭族元素的知识点详解1. 碳族元素性质的相似性和递变性：(1)相似性① 碳族元素原子结构最外层都为4个电子，C、Si为非金属元素，Ge、Sn、Pb为金属元素。
② 正价为4，负价为-4。
③ 非金属元素可形成气态氢化物RH4④ 非金属元素价氧化物对应的水化物为H2RO3，其水溶液呈酸性;金属元素低价氧化物对应水化物为、具两性偏碱性。
2. 碳单质(C)碳元素价态变化及重要物质：碳的同素异形体有金刚石和石墨两种。
(1)金刚石和石墨的晶体结构：金刚石晶体里，每个碳原子都处于四个碳原子的中心，以共价键跟四个碳原子结合成正四面体结构，正四面体结构向空间发展，构成一个空间网状晶体，为原子晶体。
石墨晶体是层状结构，每层内的碳原子排列成六边形，一个个六边形排列成平面网状结构，同一层内，相邻的碳原子以非极性共价键结合，层与层以范德华力相结合，因层与层之间易滑动，质软。
石墨晶体为层状晶体(看作混合型晶体)。
(2)物理性质：金刚石和石墨物理性质有较大差异。
(3)化学性质：碳单质常温下性质很稳定，碳的性质随温度升高，活性增大。
碳的同素异形体化学性质相似。
① 可燃性：在充足空气中燃烧C O2(足) 2CO② 高温下，与氢、硫、硅等发生化合反应：C+2S CS2(C表现还原性)C+Si SiC(C表现弱氧化性)C+2H2 CH4(C表现弱氧化性)③ 高温下，与钙、铁、铝、硅的氧化物发生反应，生成碳化物或还原出金属单质。
CaO+3C CaC2+CO(电石)CuO+C Cu+COSiO2+2C Si+2COFe2O3+3C 2Fe+3CO④ 高温下，与水蒸汽发生反应，⑤ 与氧化性酸发生反应：C 4HNO3(浓) CO2↑ 2SO2↑ 2H2O3. 二氧化碳(CO2)属于酸性氧化物，即为碳酸酸酐。
(1)分子组成和结构：二氧化碳分子是由两个氧原子和一个碳原子通过极性共价键结合成直线型的非极性分子;固态时为分子晶体。
(2)物理性质：二氧化碳是无色、无嗅的气体，密度比空气大，加压和降温下变为雪状固体叫干冰，若在压强为101帕，温度℃时，干冰可升华成气体;CO2可溶于水(通常状况下1:1)。
初中化学《单质碳的化学性质》教案
初中化学《单质碳的化学性质》教案教学目标：1. 知识与技能：了解单质碳的基本化学性质，掌握碳的燃烧反应、还原反应和碳化反应。
2. 过程与方法：通过实验观察和化学方程式的分析，培养学生的观察能力和思维能力。
3. 情感态度价值观：引导学生认识碳在自然界和人类生活中的重要作用，培养学生对化学科学的兴趣。
教学重点：1. 碳的燃烧反应2. 碳的还原反应3. 碳的碳化反应教学难点：1. 碳的燃烧反应条件的理解2. 碳的还原反应原理的理解3. 碳的碳化反应过程的描述教学准备：1. 实验室用具：烧杯、试管、酒精灯、镊子、滴定管等。
2. 实验试剂：纯净碳、氧气、氢气、二氧化碳、澄清石灰水等。
3. 教学课件和教案。
教学过程：一、导入（5分钟）1. 引导学生回顾已学的碳的基本知识，如碳的原子结构、存在形式等。
2. 提问：碳在化学反应中有什么特殊的性质？今天我们来学习碳的化学性质。
二、碳的燃烧反应（15分钟）1. 实验演示：将纯净碳放在燃烧匙中，用酒精灯点燃碳，观察燃烧过程。
2. 引导学生观察实验现象，如碳的燃烧声音、火焰颜色等。
3. 分析碳的燃烧反应的化学方程式：C + O2 →CO2。
4. 讲解碳的燃烧反应的原理和条件。
三、碳的还原反应（15分钟）1. 实验演示：将纯净碳放入烧杯中，加入少量氢气，点燃碳，观察还原过程。
2. 引导学生观察实验现象，如烧杯内气体的变化、澄清石灰水的变化等。
3. 分析碳的还原反应的化学方程式：C + H2 →CH4。
4. 讲解碳的还原反应的原理和应用。
四、碳的碳化反应（15分钟）1. 实验演示：将纯净碳放入试管中，加热至高温，观察碳化过程。
2. 引导学生观察实验现象，如试管内物质的变化、碳化产物的形态等。
3. 分析碳的碳化反应的化学方程式：C →CxHy。
4. 讲解碳的碳化反应的原理和应用。
1. 回顾本节课学习的碳的燃烧反应、还原反应和碳化反应。
2. 提问学生：你认为碳的这些化学性质在自然界和人类生活中有什么作用？3. 引导学生思考碳的化学性质对人类社会的影响，如碳的燃烧反应产生的二氧化碳对全球气候变化的影响等。
单质碳的化学性质教案
单质碳的化学性质教案一、教学目标1.了解单质碳的化学性质，包括稳定性、还原性和可燃性。
2.掌握单质碳在不同条件下的化学反应及实验现象。
3.培养学生观察、实验、分析和解决问题的能力。
二、教学重点与难点1.教学重点：单质碳的化学性质及实验现象。
2.教学难点：单质碳的还原性及实验操作。
三、教学过程1.导入新课（1）回顾碳元素的存在形式，引导学生思考：碳元素在自然界中以哪些形式存在？（2）介绍单质碳的物理性质，如颜色、硬度、导电性等。
2.学习单质碳的化学性质（1）稳定性①讲解单质碳的稳定性，引导学生观察碳在常温下的化学性质。
②实验：将少量木炭放入试管中，加热至红热，观察木炭的变化。
（2）还原性①讲解单质碳的还原性，引导学生思考：碳为什么具有还原性？②实验：将少量木炭放入盛有氧化铜的试管中，加热至红热，观察氧化铜的变化。
③讨论：实验现象说明了什么？碳是如何将氧化铜还原的？（3）可燃性①讲解单质碳的可燃性，引导学生思考：碳为什么具有可燃性？②实验：将少量木炭放入试管中，加热至红热，观察木炭的燃烧现象。
③讨论：实验现象说明了什么？木炭在燃烧过程中发生了哪些化学变化？3.巩固知识（2）课堂练习：完成关于单质碳化学性质的练习题。
4.实验操作（1）分组实验：每组同学分别进行碳的还原性和可燃性实验。
（2）实验要求：观察实验现象，记录实验结果，分析实验结论。
5.课堂小结（2）强调实验操作注意事项，提醒同学们在实验过程中要注意安全。
四、课后作业1.复习单质碳的化学性质，整理课堂笔记。
2.完成课后练习题，巩固所学知识。
3.深入了解单质碳在实际应用中的重要性，查阅相关资料，下节课分享。
五、教学反思1.加强课堂互动，提高学生参与度。
2.注重实验安全教育，确保实验顺利进行。
3.关注学生个体差异，因材施教，提高教学效果。
重难点补充：1.稳定性对话设计：教师问：“同学们，你们知道为什么木炭在常温下不会发生变化吗？”学生答：“因为它比较稳定。
单质碳的化学性质
学科：化学教学内容：单质碳的化学性质【基础知识精讲】１．碳的几种单质在物理性质上存在着较大的差异性，但是它们具有相同的化学性质．２．碳的化学性质在常温下稳定，随着温度的升高，其化学活泼性大大加强，高温时可与多种物质发生化学反应．３．碳与氢气的化学性质类似，都有可燃性和还原性，同时也存在着如下区别：（１）反应所需要的温度不同：碳所需要的温度比氢气要高．CuO+H2 △ Cu+H2O 2CuO+C高温2Cu+CO2↑（２）燃烧后的产物不同：氢气燃烧后生成水，碳燃烧后生成二氧化碳，或者是一氧化碳．2H2+O2点燃2H2OC＋O2点燃CO2（充分燃烧） 2Ｃ＋O2点燃2ＣＯ(不充分燃烧)（３）从还原能力看，碳强于氢气．C + H2O 高温CO + H2【重点难点解析】例１下列说法正确的是（）Ａ．碳元素形成的单质均是黑色Ｂ．碳在不充分燃烧时生成一氧化碳，同时吸热Ｃ．木炭可使氧化镁还原成镁Ｄ．金刚石和石墨具有相同的化学性质分析碳元素可形成多种单质，但并非都是黑色，金刚石它为无色透明的正八面形状的固体；尽管金刚石和石墨物理性质差异较大，但由于构成的微粒都是碳原子，其原子的核外电子排布相同，因而具有相同的化学性质，所以（Ａ）错（Ｄ）对．碳燃烧时无论生成什么物质均为放热．故（Ｂ）错，对于（Ｃ），木炭的还原能力是有一定限度的，它并不能还原一切金属氧化物，通常能被还原的金属氧化物有：Ｚｎ、Ｆｅ、Ｃｕ等的氧化物，但不能还原氧化镁．解答选（Ｄ）例２碳和氢气在化学性质上相似点是（）Ａ.都是单质Ｂ．都难溶于水Ｃ．都具有较强的还原性Ｄ．都有强氧化性分析本题的关键在审题上，若忽视了题干中的“化学性质”，则会得出（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）三个正确选项，由于碳和氢气在化学性质上主要有两点相似，都具有可燃性和还原性，所以只有（Ｃ）正确．解答选(C)例３在适当条件下，aｇ碳和ｂｇ氧气反应，生成（a＋ｂ）ｇ气体（碳和氧气都无剩余），求a和ｂ的比值范围．分析根据题意，碳与氧气恰好反应，由于碳和氧气反应后的生成物有两种，故存在a 与ｂ的比值范围．（1）C + O 2点燃CO 2 (2)2C + O 2点燃2CO12 32 24 32反应物恰好反应时，可按（1）式进行，也可按（２）式进行，还可按（1）（２）两式同时进行．若按（１）式进行，则a ∶ｂ＝１２∶３２＝３∶８若按（２）式进行，则a ∶ｂ＝２４∶３２＝３∶４若按（１）（２）式同时进行，则３∶８＜a ∶ｂ＜３∶４综上所述为 83≤b a ≤43【难题巧解点拨】例１ 将20ｇ木炭粉和氧化铜粉末的混合物在高温下加热一段时间后，剩余固体混合物的质量为15.6ｇ，求反应中生成铜的质量．分析 一般解法：剩余混合物，可能是木炭和铜，也可能是氧化铜和铜．若剩余物为木炭和铜设铜的质量为ｘ，则2ＣｕＯ ＋ Ｃ 高温 2Ｃｕ＋CO 2↑160 12 128x 45 x 323 x 于是有20g - x 45 -x 323 =15.6g-x x=12.8g 若剩余物为氧化铜和铜时同上述解法类似略解 设生成铜的质量为ｘ（用差量法解题）2ＣｕＯ ＋ Ｃ 高温 2Ｃｕ＋CO 2↑固体质量减少128 44x 20g-15.6g=4.4g x128=g 4.444 x=12.8g 例２ 质量为３．３ｇ和６．６ｇ的两份木炭，分别燃烧生成一氧化碳和二氧化碳时；（１）消耗氧气的质量比是 ；（２）生成一氧化碳和二氧化碳的质量比是 ．分析 设未知数，分别求耗掉氧气的质量、生成一氧化碳和二氧化碳的质量，然后求比．由于数据不便运算，解题过程又多，如此计算，较为复杂．解 因为两份木炭的质量比为3.3ｇ∶6.6ｇ＝１∶２，故有： 21C + 41O 2→21CO C + O 2→CO 2 于是 （１）消耗氧气的质量比为８∶３２=1∶４； （２）生成ＣＯ和CO 2的质量比为１４∶４４＝７∶２２【典型热点考题】例１ 下列物质中，不能与红热的焦炭发生反应的物质是（ ）Ａ.氧气 Ｂ．氧化铁 Ｃ．一氧化碳 Ｄ．二氧化碳分析 焦炭的主要成份是碳，碳在常温下化学性质稳定，在点燃或高温时碳能跟多种物质发生化学反应，其中：Ｃ＋O 2点燃CO 2（充分燃烧） 2C ＋O 2点燃2ＣＯ（不充分燃烧）；2Ｆｅ2O 3 ＋ ３Ｃ高温４Ｆｅ＋ ３ＣO 2↑； CO 2十 Ｃ高温2ＣＯ，碳与一氧化碳不反应． 解答 选（Ｃ）例２ 由两种黑色物质混合而成的固体粉末，加热后产生红色物质，并放出能使澄清石灰水变浑浊的无色气体．这种黑色混合物可能由 和 混合而成，得到的红色物质是 ，在此反应中， 是还原剂，________被还原．分析 这是一道推断题，解此类题时，必须熟悉有关物质的性质，尤其是要会找解决问题的突破口，由于放出的气体可使澄清的石灰水变浑浊，可知该气体为CO 2，则原混合物中含有碳粉，又由于反应后有红色固体产生，该红色固体为Ｃｕ，说明原混合物中含有Ｃｕ的氧化物，进一步分析可知该氧化物为氧化铜（氧化亚铜为砖红色）．解答 ＣｕＯ； Ｃ； Ｃｕ； Ｃ； ＣｕＯ例３ 木炭和氧化铜混合后的黑色粉末４８g ，高温下反应结束，得到红色铜３２g ，求原混合物中氧化铜的质量？分析 高温至反应结束可能有三种情况：氧化铜耗尽；木炭耗尽；恰好反应（１）若氧化铜耗尽，设原氧化铜的质量为ｘ2ＣｕＯ ＋ Ｃ 高温 2Ｃｕ＋CO 2↑160 128x 32g x160=g 32128 x=40g 即原氧化铜的质量为４０g（２）若木炭耗尽，设原混合物中木炭的质量为ｙ2ＣｕＯ ＋ Ｃ 高温 2Ｃｕ＋CO 2↑12 128y 32g y 12=g32128 y=3g 所以原混合物中氧化铜的质量为：４８g －3ｇ=45ｇ（３）因为 ｘ＋ ｙ＝ ４０＋ ３＝ ４３g ＜ ４８g所以：氧化铜和碳不可能恰好反应．【同步达纲练习】一、选择题１．碳和氢气都具有的化学性质是（ ）①都能在空气中燃烧；②常温下都较稳定；③常温下都能和氧化铜反应；④高温下都能 夺取金属氧化物中的氧；⑤在反应中作氧化剂Ａ.①③④⑤ Ｂ．①④ Ｃ．①③④ Ｄ．①②④２．下列居于物质的物理性质的是（ ）Ａ. 挥发性 B. 热稳定性 Ｃ．还原性 Ｄ．可燃性３．反应中CO2十Ｃ △ 2ＣＯ被氧化的物质是（）Ａ.ＣＢ．CO2Ｃ．SO2Ｄ．ＣＯ或CO2４．元素Ａ的最高价氧化物的化学式为ＡO2，它与氢生成的化合物中氢占２５％．该氧化物的化学式是（）Ａ. ＮO2Ｂ.CO2Ｃ．SO2Ｄ．ＣＯ５．用墨汁写的字画，虽年长日久，但仍不褪色，这是因为墨汁中的主要成份碳（）Ａ. 具有氧化性Ｂ．具有还原性Ｃ．能渗入纸中Ｄ．在常温下化学性质稳定６. 将碳与氧气按下列质量比充分反应，所得产物为一纯净物的是（）Ａ.３∶８Ｂ．３∶５Ｃ．２∶1 Ｄ．３∶４７. 氧化铜中混有少量炭粉，提纯的依据或采取的方法是（）Ａ. 氧化铜可溶于水，炭粉不溶于水Ｂ．把混合物隔绝空气加强热Ｃ．在氧气流中加热混合物Ｄ．在氢气流中加热混合物二、埃空题８．木炭、硫磺、火硝（ＫＮO3）按一定比例混合而成的黑火药，爆炸时生成硫化钾、氮气和二氧化碳，黑火药爆炸的化学方程式是．９．在一密闭容器里盛有3g碳和６ｇ氧气，充分加热使其完全反应．最后容器里的气体是 .１０．将氧化铜与过量木炭粉混合均匀，隔绝空气加热，充分反应后，所得固体的质量比原混合物减少了２．６４g．原混合物中氧化铜的质量为ｇ。
单质碳的化学性质最新版最新版
碳 （C）
常温下 化学性质稳定
可燃性 还原性
点燃
2C + O2 = 2CO
点燃
C+O2 = CO2
高温
C+2CuO=2Cu+CO2
高温
CO2+C=2CO
24.05.2019
氢气（H2） 化学性质稳定
点燃
2H2+O2 = 2H2O H2+CuO = Cu+H2O
用你刚学的知识试一试，你一定行!
继1985年科学家发现C60分子后,1991 年科学家又发现了一种管状的碳单 质----碳纳米管。
在生活中你还见过类似这样的现象吗
24.05.2019
第二节 单质碳的化学性质
一.碳的化学性质 (一)常温下，碳的化学性质不活泼 (二)点燃或高温下，碳能与许多物质发生反应
1. 碳跟氧气的反应
O2足 :
点燃
C + O2 CO2
点燃
O2不足:
2C + O2 = 2CO
试一试：设计一个简单的方案说明金 刚石和石墨具有相同的成分？
24.05.2019
2.碳跟某些氧化物的反应
(1)与氧化铜反应
装置:可同于制O2发 生装置,固体物质受热分解
现象:
黑色亮红色 澄清石灰水变浑浊
高温
2CuO+C===2Cu+CO2
高温
2Fe2O3 + 3C = 4Fe + 3CO2
24.05.2019
(2)与二氧化碳反应
高温
CO2+C === 2CO
（1）在常温下C60和碳纳米管的化学 性质是否活泼？简述你的理由。
（2）设计一个简单的方案说明C60和 碳纳米管是由碳元素组成的？
单质碳性质实验报告
一、实验目的1. 探究单质碳在氧气中燃烧的化学性质；2. 了解单质碳作为还原剂在高温下还原氧化铜的化学反应；3. 通过实验验证单质碳的还原性和稳定性。
二、实验用品1. 仪器：酒精灯、试管、铁架台、玻璃棒、烧杯、澄清石灰水、镊子、火柴等；2. 药品：木炭、氧化铜、澄清石灰水、蒸馏水等。
三、实验原理1. 单质碳在氧气中燃烧生成二氧化碳，化学方程式为：C + O2 → CO2；2. 单质碳作为还原剂，在高温下能将氧化铜还原成铜，化学方程式为：C + 2CuO → 2Cu + CO2↑。
四、实验步骤1. 取一小块木炭，用镊子放入试管底部，加入适量的氧化铜粉末；2. 将试管固定在铁架台上，用酒精灯加热试管，观察木炭与氧化铜的反应；3. 当试管内黑色固体变红时，停止加热，待试管冷却；4. 将冷却后的试管内溶液倒入烧杯中，加入适量的澄清石灰水；5. 观察溶液是否变浑浊，记录实验现象。
五、实验现象及分析1. 实验现象：（1）木炭在氧气中燃烧，剧烈放热，发出刺眼白光，产生无色无味气体；（2）加热过程中，试管内黑色固体逐渐变红，说明木炭与氧化铜发生了反应；（3）冷却后，将溶液倒入烧杯，加入澄清石灰水，溶液变浑浊。
2. 现象分析：（1）木炭在氧气中燃烧，剧烈放热，发出刺眼白光，产生无色无味气体，说明单质碳具有可燃性；（2）加热过程中，黑色固体变红，说明木炭作为还原剂，将氧化铜还原成铜，同时生成二氧化碳；（3）冷却后，溶液变浑浊，说明二氧化碳与澄清石灰水反应生成了碳酸钙沉淀，进一步证实了木炭与氧化铜的反应生成了二氧化碳。
六、实验结论1. 单质碳在氧气中燃烧，剧烈放热，发出刺眼白光，产生无色无味气体，说明单质碳具有可燃性；2. 单质碳作为还原剂，在高温下能将氧化铜还原成铜，同时生成二氧化碳，说明单质碳具有还原性；3. 实验结果表明，单质碳在常温下化学性质稳定，不易与其他物质发生反应。
七、实验讨论1. 实验过程中，应注意安全，避免发生意外；2. 在加热过程中，要控制好加热温度，以免试管破裂；3. 实验结果与理论相符，验证了单质碳的化学性质。
碳
深灰色，不透明的细鳞片状固体，有金属光泽。
用途：
用作润滑材料，制作 电极、铅笔芯等。高纯度 石墨可在核反应堆上作中 子减速剂。
金刚石和石墨的物理性质的比较
金刚石（ C ）
石墨（ C ）
色态 硬度
无色透明的正八 面形状固体
最硬
深灰色不透明的 细鳞片状固体
质很软
熔点
很高
很高
导电性 不导电
导电
金刚石、石墨、C60
和无定型炭
----碳的单质
同种元素可以组成不同的单质吗?
------可以!
金刚石、石墨和C60
都是由碳元素组成的单质。
一、碳单质的物理性质
1、金刚石 天然最硬的物质
结构和颜色：
纯净的金刚石是无色 透 明、正八面体形状的固体。
用
途
钻 石
钻 头
玻 璃 刀
2、石墨 天然最软的矿物之一
铅笔上的“B”是英文“Black”的第一个字母， 在铅笔中表示“软”；“H”是英文“Hard” 的第一个字母，在铅笔中表示“硬”。铅笔 为什么有软和硬的差别呢？这是因为石墨太 软，光用石墨做笔芯，既易断也易磨损，因 此，生产上常在石墨粉末中掺进一些粘土 粉末以增加硬度。粘土掺得越多，铅笔就越 硬；粘土掺得越少，铅笔就越软。
为什么金刚石、石墨的物理性质差异很大呢？
金刚石网状结构
石墨是层状结构
物理性质差异很大的原因：
碳原子的排列方式不同。
3.C60
C60的一个是由60个碳原子构成的分子。形似 足球，称为足球烯，化学性质很稳定。
用途： 主要用作超导体。
４、无定形碳
木炭、焦炭、活性炭、炭黑
注意：“碳”和“炭”
化学人教版(2024)九年级上册 第六单元 +6.1 碳单质的多样性+课时二 碳单质的化学性质
有 气味的气体， 可溶 于水，密度比空气的密 度大。
课后作业
（2）二氧化碳在低温下可形成冰块状固体，俗称 “ 干冰 ”，该物质在升华时能 吸收大量的热 ，
因此可以作制冷剂，用于 人工降雨 ，还可以用作干 冰灭火剂。
课后作业
2. 二氧化碳的化学性质：
（1）二氧化碳不燃烧也不支持燃烧。
（2）二氧化碳可与水反应，生成的 碳酸 能使紫色
2CuO 高温 2Cu＋CO2↑
，在反应中氧化铜发生
还
原 反应。
课后作业
二、氧化与还原
6. 氧化银纽扣电池常用于手表和计算器，电池内的总反 应可以表示为Zn＋Ag2O ZnO＋2Ag，其中表现还原 性的物质是（ A ）
A. Zn
B. Ag2O
C. ZnO
D. Ag
高温
7. 工业炼钨原理为WO3＋3H2
下，碳单质的化学性质不活泼。
（2）应用：①需长期保存的档案材料一般用碳素墨水 书写；②木质电线杆埋入地下部分用火烧焦。
课堂要点
2. 可燃性——能与氧气反应
应用： 作燃料
（1）氧气充足时，完全燃烧的化学方程式为 C＋
点燃
O2
CO2 ；
m （O2）∶ m （C）＝ 8∶3 （填最简整数比）。
课堂要点
高温
①2CuO＋C
2Cu＋CO2↑，
②CuO＋C 高温 Cu＋CO↑。
他们想验证自己的想法，请你同他们一起进行探究。
课后作业
【形成假设】 木炭粉与氧化铜反应生成的产物有三种可能： ①产物是铜和一氧化碳；②产物是铜和二氧化碳；③产 物是 铜、一氧化碳和二氧化碳 。
碳单质的化学性质
还原 反应
非金属氧化物
高温
C+CO2===CO
↑
还原反应
教学过程
创
合
指
归
布
设
作
导
纳
置
情
讨
应
小
作
境
论
用
结
业
导
探
回
提
巩
入
索
归
炼
固
新
新
生
方
提
课
知
活
法
高
让学生有更多的机会主动地体验科学探究的 过程，在知识的形成、相互联系和应用过程中 养成科学的态度，学习科学的方法，在探究实
践中培养学生的创新精神和实践能力。
所需药品：木炭、澄清石灰水
合作讨论 探索新知
实验过程：将足量块状木炭装入硬质玻
璃管，两端用棉花和单孔橡胶塞封闭，左端连 接鼓风器，右端连接导管，将硬质玻璃管固定 在铁架台上后，用酒精灯预热并对准木炭加热， 同时用鼓风器持续不断向管中鼓入空气，当有 约2CM木炭开始燃烧时，将右端导管伸入澄清 石灰水中，可观察到石灰水变混浊的现象。取 出导管将导管口接近CO检测器的空气入口，一 段时间后（约1分钟左右），检测器出现报警 音，说明实验中有CO生成。
教学过程
合 作 讨 论 探 索 新 知
探究活动一：碳的可燃性 探究活动二：碳的还原性
合作讨论 探索新知
探究活动三：碳的还原性
如果碳可以与氧气中的氧元 素反应，是不是也可以与氧化铜 中的氧元素反应呢？如果可以反 应，会生成什么呢？
合作讨论 探索新知
C+CuO=高=温=Cu+CO2↑
合作讨论 探索新知
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高温
C + 2CuO === 2Cu + CO2 （还原反应）
第二节 单质碳的化学性质
CO2+C = 2CO 思考：如果在上述实验产物中，发现生成了部分CO， 试推测可能发生的反应？ 2CuO+C=2Cu+CO2
高温
高温
CO2+C = 2CO
高温
反应过程吸热
4、碳与其他氧化物的反应
注意： 金属氧化物：CuO、ZnO、FeO、Fe2O3、Fe3O4、WO3 H2也能与SiO2反应制取硅
观察这两个方程式，看看有什么特点？
C + 2 CuO 2Fe2O3+3C
高温
高温
2 Cu + CO2 4Fe+3CO2
象这种， 含氧化合物里的氧被夺去的反应就叫做：还原反应。 例如：氧化铜失去氧变成铜单质，我们就说它被还原了。
2、能提供氧的物质具有氧化性，作氧化剂， 能夺得氧的物质具有还原性，作还原剂。
从化合价分析：碳为什么具有具有还原性？
碳元素的化合价由低升高
碳的化学性质
一：常温下的化学性质不活泼性。
二、可燃性
C + O2 2C + O2
点燃
CO2 （O2充足） 2CO （O2不充足）
高温
点燃
三、还原性：
2CuO + C 2Fe2O3 + 3C
课题1
金刚石 石墨 C60
第二课时 单质碳的化学性质
复习回顾：
金刚石 碳单质 石墨 木炭 活性炭 焦炭 炭黑
物理性质差异很大
化学性质相同
C60
北宋黄庭坚用墨（用 炭黑等制成）写的字
这是一幅古代画家用墨画成的 一幅山水画，它能够保存 至今仍不变色，为什么？
碳在常温下化学性质不活泼
为什么
碳在常温下化学性质不活泼?
为防止煤气中毒，在炉火上放一盆水可以吗？
讨论: 怎样证明纯净的金刚石和石墨 都是由碳元素组成的？
答：高温下将纯净的金刚石和石墨燃烧， 得到的唯一产物都是CO2。证明纯净的金 刚石和石墨都是由碳元素组成的。
讨论交流：
碳能够与单质氧结合，那么碳可不可以与氧化物 中的氧结合呢？ 例如CuO.如果能反应会生成什么物质呢？ 碳与氧结合可能变为CO2或者CO 碳能使CUO还原为CU.
• 写出下列化学方程式
C+Fe2O3 ====
C +FeO ====
高温
4Fe+3CO2↑
高温
高温
C+Fe3O4 ====
高温
3C+2Fe2O3 ====4Fe+3CO2
C+2FeO ==== 2Fe+CO2
高温 高温
2C+Fe3O4 ==== 3Fe+2CO2
2.碳跟某些氧化物反应
第二节 单质碳的化学性质
二.吸热反应和放热反应
化学上把放出热的反应叫放热反应
C+O2=CO2
化学上把吸收热的反应叫吸热反应
高温
点燃
CO2+C=2CO
1、碳跟氧气的反应
回忆木炭在氧气中燃烧的实验，写出木炭在氧气中充分燃烧 时的化学方程式。 当碳燃烧不充分时，生成一氧化碳，同时放出热。化学方程式 为。
试举例还有哪些应用呢？
考考你
如果升高温度,碳是否 会发生反应呢?
思考：烧烤用什么材料？ 说明碳有什么化学性质？ 碳具有可燃性
练习：写出碳在空气中充分燃烧的化 学方程式。
点燃
可燃性：C+O2====CO2 （ 放出热量）
• 不幸的事件
写出碳不完全燃烧的化学方程式
2C + O2 ===== 2CO
↑
D：① ② ③ ④
讨 论
在烧得很旺的炉子里添上大量的新煤后， 温度为什么反而降低，而且还容易产生煤气？
讨 论
用煤炉烧水，水沸腾溅在煤上，火非但没熄 灭，反而突然串出一串蓝色的火苗，这是为 什么呢？
高 温
C+H20
CO+H2 水煤气
吸热反应
烟道气
上层
2CO + O2 C + CO2
点燃
2CO2
3、单质碳---还原性（碳和某些氧化物的反应）
在反应中氧化铜失去氧变为铜，所以黑色粉末变为红色。 同时反应中碳夺得氧化铜中的氧变为二氧化碳，所以生成 分析 的气体使澄清的石灰水变浑浊。
现象 ①黑色粉末逐渐变为红色，②澄清的石灰水变浑浊。
结论 C + 2 CuO
高温
2 Cu + CO2
应用：冶炼金属
（D）
A: 只有a
C: a和d
点燃
(氧气不充足)
单质C的可燃性
1、与充足的O2的反应：
点燃
C+O2 = CO2 2C+O2 = 2CO
点燃
(放出热量)
2、与不充足的O2的反应：
(放出热量)
小结：碳在不同条件下燃烧，产物不同
2、单质碳---可燃性
燃烧 条件 在氧 气中 充分 燃烧 燃烧 不充 分 化学方程式 结论 启示
C + O2 CO2 （O2充足）
巩固练习
1、北宋时期，黄庭坚用墨书写的“笔意”二字，至今完好 如初，这是因为（ D ） A：墨是黑色的不易褪色 B：碳不溶于水 C：碳有还原性 D：碳在常温下性质稳定 点燃 CO2 化学方程式为___________________; 2、碳完全燃烧时生成_______, C + O2 === CO2
第二节 单质碳的化学性质
一.碳的化学性质 常温下，碳的化学性质不活泼 ， 高温下，碳能与许多物质发生反应 1. 碳跟氧气的反应 O2足 : O2不足: C + O2
点燃
CO2 2CO
点燃
2C + O2 =
金刚石和石墨是否具有相同的化学性质呢？
3、碳与氧化铜的反应
实验探究
实验现象:黑色粉末逐渐变成光亮的 红色，生成一种能是澄清石灰水变浑 浊的气体 分析：和氢气一样，单质碳也具有 还原性，在较高温度下它能夺取某 些含氧化合物里的氧，使其他元素 还原。
BCຫໍສະໝຸດ 5、在C+CO2==== 2CO反应中，还原剂 是 （ A ） （A）C （B）CO （C）C02 （D）C 和 CO
6、根据质量守恒定律，6g碳在20g氧 气中充分燃烧生成二氧化碳的质量为 （ D ）
高温
（A）26g（B）44g（C）13g（D）22g
思考:1有两种黑色粉末A和B,若在加热的 情况下向A中通入氢气,有 红色物质生成, 若将A和B混合加热,也有红色物质生成,试 判断A和B各是什么物质?
想一想：利用这一性质碳可以有什么用途？
2、碳 跟某些氧化物的反应
想一想：利用这一性质碳可以用来作什么？
练习
1.木制的电线杆在埋入地下前，将其表面 烧焦的目的是什么？
把电线杆烧焦后木头变成木炭,由 于碳的稳定性,可以保存较长时间
2.据报导,我国已实施了煤的地下气化， 方法之一是将空气鼓人煤层,在一定条件 下,得到大量含一氧化碳的煤气,反应的 化学方程式是（ ） 点燃
注意 ：
（1）试管口略向下倾斜 （2）加网罩的目的：集中火焰，提高温度。 （3）实验结束，先移导管 ，再熄灭酒精灯
(4) 碳与金属氧化物反应，条件都是“高温”
2Fe2O3+3C
高温
4Fe+3CO2
H2、C都有还原性：规律
H2+金属氧化物===H2O+金属
C+ 金属氧化物===CO2+金属
现象和条件相同吗？
2C +O2
2CO
练习
1．常温下，碳的化学性质 稳定 ，随着温度的 升高，碳的活动性 增强 。
2.碳燃烧可以生成两种氧化物， CO2 和 CO ， 其中碳元素的化合价分别为 +4 和 +2 。
别忘了我！
1．下列性质中，不属于碳的化学性质的是（ ） (A)稳定性 （B）吸附性 （C）可燃烧 （D）还原性 2.下面关于用木炭还原氧化铜的实验现象的说法中，符合 实验事实的是（ ） A、黑色粉末无变化，澄清石灰水变浑浊 B、黑色粉逐渐变红色，石灰水无变化 C、黑色粉逐渐变红色，澄清石灰水变浑浊 D、黑色粉末和澄清石灰水都变红色 3．试管中装有黑色粉末，加热后变成红色固体，同时有一种无色气 体生成，该气体能使澄清的石灰水变浑浊。根据上述现象判断该黑 色粉末可能是（ D） （A）木炭粉（B）氧化铜粉末（C）二氧化锰（D）碳粉和氧化铜
点燃 CO 化学方程式为___________________; 不完全燃烧时生成_______, 2C+O2===2CO 黑 色的固体变成____ 红 色 3、碳与氧化铜在高温下反应的现象是：____ 浑浊 的固体，生成使石灰水变____________ 的气体。化学方程式为：
__________________________。 △ 4、碳和氢气都具有的性质（ C+2CuO===2Cu + CO2 ) ①都具有还原性 ②都具有可燃性 A ③常温下性质稳定 ④常温下都是气体 A：① ② ③ B：① ② C：① ② ③ ④
点燃
点燃
①反应物的量不同，
碳具有可 燃性 应用： 作为燃料
生成物不同
②冬天用煤取暖
一定要注意通 风。
2C + O2 （O2不充足）
2CO
碳燃烧可以生成两种氧化物， 其中碳元素的化合价分别为
和 和
， 。
思考、讨论、回答
在过去条件不好的时候，冬季人们为了抵御严 寒，常常在室内用煤炉烧煤取暖，但如果使用 不慎，就会发生“煤气”中毒事件，你们能猜 测一下“煤气”是什么吗？“煤气”又是怎样 产生的？