《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(xì)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(shí)驗設(shè)計說明石墨是否具有導(dǎo)電性,（電珠導(dǎo)線干電池電鍵鉛筆芯）,在電車頂上的兩根導(dǎo)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(dǎo)電性質(zhì),,石墨耐高溫，可以制成坩堝來熔煉金屬。,高溫下運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)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(dǎo)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(shí)驗測定，只有一種生成物二氧化碳，你認(rèn)為X是由什么元素組成的？,結(jié)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(jié)構(gòu)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(xué)家們發(fā)現(xiàn)了一種新的物質(zhì)，其化學(xué)式為C60，下列關(guān)于C60的說法正確的是____A.C60是由60個碳分子所構(gòu)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(jìn)入“世界杯”，小小足球牽動著人們的心。化學(xué)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(xué)式(分子式）為C60。關(guān)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(jié)構(gòu)的單質(zhì)碳是___；③質(zhì)地軟，能導(dǎo)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(yán)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(gòu)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?dú)怏w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?dú)怏w跟活性炭發(fā)生了化合反應(yīng)B．二氧化氮?dú)怏w被活性炭吸附了，未發(fā)生化學(xué)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(shí)驗時，為什么要用剛剛烘烤過的木炭？,四、單質(zhì)碳的化學(xué)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(xué)反應(yīng).例如:,2、點(diǎn)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(yuǎn)，一顆永流傳,,（1）、可燃性,2C+O2=2CO氧氣量不足,點(diǎn)燃,C+O2=CO2氧氣量充足,點(diǎn)燃,（2）、還原性,C+2CuO2Cu+CO2,高溫,,,,反應(yīng)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(yīng)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(yīng),,,,具有氧化性，被還原，發(fā)生還原反應(yīng),反應(yīng)類型：還原反應(yīng)（這種含氧化合物中的氧被奪去的反應(yīng)叫還原反應(yīng)）,,（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(yīng),,,,具有氧化性，被還原，發(fā)生還原反應(yīng),反應(yīng)類型：還原反應(yīng),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(yīng)的物質(zhì)是＿＿＿＿，發(fā)生還原反應(yīng)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(yīng)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(xué)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(xué)反應(yīng),2、點(diǎn)燃或加熱時具有可燃性和還原性,,（1）、可燃性,2H2+O2=2H2O,點(diǎn)燃,現(xiàn)象：純凈的氫氣安靜的燃燒，發(fā)出淡藍(lán)色火焰，火焰上罩一個燒杯，杯壁上有水珠,不純的氫氣點(diǎn)燃會爆炸，因此點(diǎn)燃?xì)錃馇耙獧z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(yīng),ＣｕＯ：氧化劑，具有氧化性，發(fā)生還原反應(yīng),氫氣還原氧化銅,H2+CuO,Cu,+,H2O,,,1、采用怎樣的實(shí)驗裝置?為什么?,2、實(shí)驗現(xiàn)象是什么？,3、有哪些實(shí)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(yīng)，氫氣具有性，充當(dāng)劑。氧化銅（得到或失去）氧元素，發(fā)生反應(yīng)，氧化銅具有性，充當(dāng)劑。,得到,氧化,還原,還原,失去,還原,氧化,氧化,練習(xí),C和H2的化學(xué)性質(zhì)有何異同點(diǎn),可燃性,還原性,C+O2CO2,,點(diǎn)燃,2H2+O22H2O,,點(diǎn)燃,C+2CuO2Cu+CO2,,,高溫,H2+CuOCu+H2O,,,C+CO22CO,,高溫,