《碳同素異形體LC》PPT課件.ppt

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4.2.1碳,一、碳的單質(zhì)及物理性質(zhì)和用途,金剛石石墨碳60,,碳元素都以游離態(tài)形式存在,都是由碳元素組成的單質(zhì),石墨,金剛石,純凈的金剛石是一種無色透明的固體,金剛石,堅硬是金剛石最重要的性質(zhì)。利用這個性質(zhì)，可用金剛石劃玻璃。金剛石可用于切割大理石或加工堅硬的金屬等。,,天然物質(zhì)里最硬的物質(zhì),石墨,石墨是一種深灰色的有金屬光澤而不透明的細鱗片狀固體。,最軟的礦物之一,“B”是英文“Black”的第一個字母，在鉛筆中表示“軟”；“H”是英文“Hard”的第一個字母，在鉛筆中表示“硬”。,鉛筆為什么有軟和硬的差？,鉛筆上的B和H分別表示什么？,“6B”、“6H”與“HB”三種類型的鉛筆，哪種鉛筆最硬？哪種鉛筆最軟？,實驗設計說明石墨是否具有導電性,（電珠導線干電池電鍵鉛筆芯）,在電車頂上的兩根導電桿跟電線接觸處分別裝上一塊石墨制成的滑塊，以保證行駛時供電。為什么要選用石墨來制滑塊？,石墨具有潤滑、導電性質(zhì),,石墨耐高溫，可以制成坩堝來熔煉金屬。,高溫下運轉機器的潤滑劑,耐高溫潤滑性,金剛石和石墨的物理性質(zhì)的比較,色態(tài),硬度,導電性,用途,性質(zhì)決定用途,如何鑒定金剛石和石墨的元素組成？,如果將某種未知物質(zhì)X（其中不含氧元素），在純凈的氧氣里燃燒，實驗測定，只有一種生成物二氧化碳，你認為X是由什么元素組成的？,結論：X是由碳元素組成的,原因是：碳原子排列的方式不同,金剛石和石墨都是由碳元素組成的單質(zhì)，為什么物理性質(zhì)差異卻很大呢？,結構決定性質(zhì),碳元素形成的單質(zhì),金剛石,C60(足球烯）,石墨,二、同素異形現(xiàn)象和同素異形體,1.同素異形體——由同種元素形成的不同單質(zhì)，叫做這種元素的同素異形體。,2、同素異形現(xiàn)象,金剛石石墨碳60,由同種元素組成幾種不同單質(zhì)的現(xiàn)象叫做同素異形現(xiàn)象,,下列各組是否是同素異形體?,白磷(P)和紅磷(P),氧氣（O2）和臭氧（O3）,金剛石(C)、石墨(C)、碳60(C60),水（H2O）和雙氧水（H2O2）,一氧化碳(CO)和二氧化碳(CO2),,,,,,同素異形體,,是,,否,1、下列物質(zhì)中，屬于同素異形體的是_______。A.甲烷和金剛石B.一氧化碳和二氧化碳C.金剛石、石墨和C60D.白磷和五氧化二磷,C,2、金剛石和石墨的物理性質(zhì)有很大的差異的原因是___A.金剛石不含雜質(zhì)，而石墨含雜質(zhì)B.金剛石是單質(zhì)，而石墨是化合物C.金剛石和石墨里碳原子的排列不同D.金剛石和石墨是由不同元素組成的,C,3、1985年，科學家們發(fā)現(xiàn)了一種新的物質(zhì)，其化學式為C60，下列關于C60的說法正確的是____A.C60是由60個碳分子所構成B.C60的相對分子質(zhì)量為720gC.C60是一種新型化合物D.C60是一種單質(zhì)碳,D,4、2002年中國足球隊進入“世界杯”，小小足球牽動著人們的心?；瘜W物質(zhì)中有一種由多個五邊形和六邊形組成的形似足球的籠狀分子，稱為“足球烯”，化學式(分子式）為C60。關于C60的說法正確的是_____A.屬于單質(zhì)B.屬于混合物C.碳元素的化合價為+4D.式量為60,A,5、碳的單質(zhì)有：A.金剛石、B.石墨、C.碳60（C60）等，請用字母回答：①質(zhì)地極其堅硬，價格昂貴的單質(zhì)碳是____；②具有類似足球的三維空心球狀結構的單質(zhì)碳是___；③質(zhì)地軟，能導電的單質(zhì)碳是____。,A,C,B,,碳的單質(zhì)主要有金剛石和石墨，還有無定形碳，無定形碳包括木炭、活性炭、焦炭和炭黑等。,嚴格地說，在自然界中,碳只有金剛石和石墨兩種同素異形體。,（石墨的微小晶體和少量雜質(zhì)構成的）,三、無定形碳：,(由石墨混合其他物質(zhì)組成的物質(zhì)),木炭、活性炭、焦炭、炭黑,木炭,活性炭,焦炭,炭黑,紅色變淺（消失）,紅棕色變淺（消失）,氣體或溶液里的物質(zhì)被吸附在固體表面的作用，叫做吸附作用。,物理性質(zhì),無定形碳的物理性質(zhì)和用途,木炭：,焦炭,活性炭,炭黑,具有吸附性：可以吸附一些有毒氣體和物質(zhì)，吸附性屬于物理性質(zhì),,,冶煉金屬,制取油墨、鞋油、顏料,有紅棕色二氧化氮氣體的空氣通過裝有活性炭的玻璃管后氣體顏色消失，主要因為（）A．二氧化氮氣體跟活性炭發(fā)生了化合反應B．二氧化氮氣體被活性炭吸附了，未發(fā)生化學變化C．二氧化氮被活性炭分解了D．二氧化氮被活性炭還原成了無色物質(zhì),B,有一把鎖生銹了難以打開,你能想什么辦法幫忙解決嗎?,做吸附作用實驗時，為什么要用剛剛烘烤過的木炭？,四、單質(zhì)碳的化學性質(zhì),,1、常溫下較穩(wěn)定，一般不跟其他物質(zhì)發(fā)生化學反應.例如:,2、點燃或加熱時具有可燃性和還原性,古代字畫歷經(jīng)千年不變色檔案材料需用碳素墨水書寫鉆石恒久遠，一顆永流傳,,（1）、可燃性,2C+O2=2CO氧氣量不足,點燃,C+O2=CO2氧氣量充足,點燃,（2）、還原性,C+2CuO2Cu+CO2,高溫,,,,反應現(xiàn)象：黑色氧化銅變成亮紅色，生成能使澄清石灰水變渾濁的氣體,,五、還原反應和氧化劑和還原劑,C+2CuO2Cu+CO2,高溫,,氧化劑,還原劑,,,,具有還原性，被氧化，發(fā)生氧化反應,,,,具有氧化性，被還原，發(fā)生還原反應,反應類型：還原反應（這種含氧化合物中的氧被奪去的反應叫還原反應）,,（奪取氧的物質(zhì)）,（提供氧的物質(zhì)）,2Mg+CO2=2MgO+C,高溫,氧化劑,還原劑,,,,,具有還原性，被氧化，發(fā)生氧化反應,,,,具有氧化性，被還原，發(fā)生還原反應,反應類型：還原反應,２Ａｌ＋Ｆｅ２Ｏ３２Ｆｅ＋Ａｌ２Ｏ３,ＣＯ＋ＣｕＯＣｕ＋ＣＯ２,,,氧化劑是＿＿＿＿，還原劑是＿＿＿，被氧化的物質(zhì)是＿＿＿＿，被還原的物質(zhì)是＿＿＿＿＿，發(fā)生氧化反應的物質(zhì)是＿＿＿＿，發(fā)生還原反應的物質(zhì)是＿＿＿＿＿,Ｆｅ２Ｏ３,Ａｌ,Ａｌ,Ｆｅ２Ｏ３,Ａｌ,Ｆｅ２Ｏ３,高溫,,加熱,3C+2Fe2O34Fe+3CO2,,,高溫,碳的還原性的應用,1、工業(yè)冶煉生鐵,2、工業(yè)生產(chǎn)煤氣,C+CO22CO,,高溫,3、工業(yè)生產(chǎn)水煤氣,C+H2OCO+H2,,高溫,六、H2的化學性質(zhì),,1、常溫下較穩(wěn)定，一般不跟其他物質(zhì)發(fā)生化學反應,2、點燃或加熱時具有可燃性和還原性,,（1）、可燃性,2H2+O2=2H2O,點燃,現(xiàn)象：純凈的氫氣安靜的燃燒，發(fā)出淡藍色火焰，火焰上罩一個燒杯，杯壁上有水珠,不純的氫氣點燃會爆炸，因此點燃氫氣前要檢驗純度,（2）、還原性Ｈ２＋ＣｕＯＨ２Ｏ＋Ｃｕ,,,現(xiàn)象：黑色氧化銅變成亮紅色，試管壁上有水珠,Ｈ２：還原劑，具有還原性，發(fā)生氧化反應,ＣｕＯ：氧化劑，具有氧化性，發(fā)生還原反應,氫氣還原氧化銅,H2+CuO,Cu,+,H2O,,,1、采用怎樣的實驗裝置?為什么?,2、實驗現(xiàn)象是什么？,3、有哪些實驗步驟？為什么？,H2+CuO,,,Cu,+,H2O,氫氣（得到或失去）氧元素,發(fā)生反應，氫氣具有性，充當劑。氧化銅（得到或失去）氧元素，發(fā)生反應，氧化銅具有性，充當劑。,得到,氧化,還原,還原,失去,還原,氧化,氧化,練習,C和H2的化學性質(zhì)有何異同點,可燃性,還原性,C+O2CO2,,點燃,2H2+O22H2O,,點燃,C+2CuO2Cu+CO2,,,高溫,H2+CuOCu+H2O,,,C+CO22CO,,高溫,