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、耐碱电极思考: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)四、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232644471123451234512345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充分燃烧现象:剧烈燃烧,发出白光,放出热量,燃烧的气体使澄清石灰水变浑浊,说明有二氧化碳产生。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、澄清石灰水变浑浊孔雀石??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+CO22334↑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+O22CuO2H2+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:22222033OHONOHN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:2223NCOSKSCKNOOHNONOCuHNOCu2233)(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交大二附中张玉新30氢气(得到或失去)氧元素,发生反应,氢气具有性,充当剂。氧化铜(得到或失去)氧元素,发生反应,氧化铜具有性,充当剂。得到氧化还原还原失去还原氧化氧化练习:H2+CuOCu+H2O交大二附中张玉新31实验开始时:应先通氢气,再点燃酒精灯加热。实验结束后:应先停止加热,等试管冷却后再停止通氢气。为什么?目的:排净试管中的空气,防止加热时引起爆炸。目的:防止生成的Cu在高温下重新被氧化。实验开始前:先要检验氢气的纯度记忆方法:H2早出晚归;酒精灯迟到早退。前者颠倒要爆炸,后者颠倒要氧化。★做氢气还原氧化铜实验需严格要求操作顺序交大二附中张玉新33六、一氧化碳CO无色无味的气体,难溶于水(l体积的水仅能溶解约0.02体积的CO),密度略小于空气。1、物理性质:交大二附中张玉新34CO的来源:CO的来源:CO的来源:CO的来源:①汽车排放的尾气;②煤、石油的不完全燃烧;③钢铁冶炼排放的废气。交大二附中张玉新352、CO的化学性质:1)可燃性:现象:蓝色火焰,放热2222COOCO点燃煤炉中的反应:C+O2CO2点燃CO2+C2CO高温总反应:2C+O22CO高温(碳的不完全燃烧)交大二附中张玉新362)还原性:CuO:失氧,做氧化剂。被还原,发生还原反应,产物是还原产物。黑色的粉末变红,生成的气体使澄清石灰水变浑。CO:得氧,做还原剂。被氧化,发生氧化反应,产物是氧化产物。CO+CuOCu+CO2现象:交大二附中张玉新37反应的实验装置:比较与H2还原氧化铜的装置有什么不同,为什么?比较两套实验装置,从反应物和生成物的性质角度分析各有哪些不同点并说明原因:交大二附中张玉新38比较两套实验装置,从反应物和生成物的性质角度分析各有哪些不同点并说明原因:装置A与B的不同点原因(用物质性质说明)反应物角度生成物角度①A敞口,B密闭②A不用尾气处理,B需要点燃尾气①H2无毒,CO有毒②H2无毒,CO有毒③A试管口略向下倾斜,B玻璃管水平③A产物水是液体,倒流会引起试管破裂。B产物CO2是气体交大二附中张玉新403)毒性跟血液中的血红蛋白结合,造成人体急性缺氧而中毒。交大二附中张玉新414、一氧化碳的用途:1)作气体燃料(可燃性)2)冶炼金属(还原性)交大二附中张玉新43比较C、H2、CO的相似的化学性质:1、可燃性:C+O2CO2点燃2H2+O22H2O点燃2CO+O22CO2点燃2、还原性:C+2CuO2Cu+CO2↑高温H2+CuOCu+H2OCO+CuOCu+CO2交大二附中张玉新44小结:CCO2COCu(1)(2)(4)(3)(5)写出下列变化的化学方程式:(1)C+O2→CO2点燃(2)2C+O2→2CO高温(3)2CO+O2→2CO2点燃(4)CO2+C→2CO高温(5)CO+CuO→Cu+CO2小结:1、你了解了金刚石和石墨的物理性质和用途吗?2、你能分辨同素异形现象和同素异形体吗?3、你掌握单质碳的化学性质了吗?4、你能分辨氧化——还原反应及氧化剂、还原剂了吗?