初中化学认识碳单质精品ppt课件

这是一份初中化学认识碳单质精品ppt课件，共28页。PPT课件主要包含了碳单质的物理性质，碳单质的化学性质等内容，欢迎下载使用。
金刚石和石墨都是由碳原子构成的单质，但其性质和用途却差异巨大。活性炭、炭黑主要成分也都是单质碳。这些不同的碳单质在性质和用途上有那些差异呢？又是否存在着共性呢？
碳元素的单质主要有金刚石、石墨和C60等。由于构成这些单质的碳原子之间的结合方式不同，形成了不同的化学结构，因此它们的性质、用途存在着明显的差异
金刚石是无色透明、正八面体形状的固体，熔点为3550℃，不导电，是天然存在的最硬的物质。
金刚石的用途：（1）工业上用来制作切割工具、钻头等。如：用于裁玻璃、切割大理石、加工坚硬的金属，以及装在钻探机的钻头上，钻凿坚硬的岩层等。（2）经过精雕细琢后的金刚石璀璨夺目，可用于制作装饰品、工艺品等。如：钻石等。
石墨是一种灰黑色、不透明、有金属光泽细鳞片状固体，熔点为3652℃。它质地柔软、有滑腻感，还具有良好的导电性能。
石墨的用途：（1）石墨可用作抗磨剂、润滑剂，还可用于制造铅笔芯、石墨纤维、电极等。（2）高纯度石墨可用作原子反应堆的中子减速机。
C60分子由60个碳原子构成的形似足球的分子。由这种分子构成的碳单质是有金属光泽、能发出微弱荧光的固体，室温下呈紫红色，能导电。C60分子的独特结构决定了它特殊的物理和化学性质，使其在超导、催化、材料、医学及生物等领域具有广泛的应用前景。
随着研究的深入，与C60具有相似球形结构的一类碳单质如C50、C70、C72、C90等具逐步现身。石墨烯、碳纳米管等的发现进一步丰富了碳材料大家族。
木炭、活性炭、焦炭、炭黑
常生活中的木炭、焦炭、活性炭和炭黑等的主要成分也是碳单质。①木炭具有疏松多孔的结构，具有吸附能力，可除去异味和色素；②活性炭的吸附能力比木炭还要强。防毒面具里用活性炭除去毒气，制糖工业上利用活性炭来脱色以制白糖，还可用于吸附装修产生的对人体有害的气体等；③焦炭燃烧放出大量的热，具有还原性，常用于冶炼金属；④炭黑可用于制造碳素墨水等。
石墨晶体中的碳原子是分层排布的。如果将石墨晶体沿纵向一层层揭开来，每一层都是由多个正六边形排列而成的（称为石墨烯，如右图所示），最薄的就是厚度等于一个碳原子直径（相当于头发丝直径的二十万分之一）的单层石墨片。这么薄的石墨片不要说肉眼看不见，即使用高倍的显微镜也无法“看清”其真容，获得一张单层石墨烯薄片真是太难了。然而这样一个世界性的难题竟然通过撕胶带的办法解决了。科学家用胶带将石墨片的两面粘住，然后再把胶带撕开，这样反复地粘起来、再撕开，最终就撕出了只有一个碳原子厚的最薄石墨片。科学家因此获得了2010年度诺贝尔物理学奖。听起来，创造性解决问题的思路来自平凡的生活经验，然而，能用平凡的经验解决世界性难题却弥足珍贵。
碳单质在常温下化学性质不活泼。但在加热或高温时，碳单质能与氧气、某些金属氧化物及非金属氧化物发生化学反应。
（1）碳与金属氧化物的反应：高温下，碳能与氧化铜等金属氧化物的发生反应。
实验现象：黑色粉末变为红色，澄清石灰水变浑浊
①导管口略向下倾斜，防止冷凝水倒流炸裂试管
②没有酒精喷灯，用酒精灯加热时要在火焰上罩上金属网罩，作用是集中火焰提高温度
③反应结束要先移出导管，再熄灭酒精灯，并用弹簧夹夹紧乳胶管，防止水倒流炸裂试管及空气进入
④试管冷却后再倒出铜粉，防止热的铜被氧化
在上述反应中，夺去了氧化铜中的氧，使氧化物中的铜元素被还原为单质铜。这种含氧化合物中的氧被夺取的反应，叫作还原反应。
碳能使氧化铜发生还原反应，因此碳具有还原性，是还原剂。氧化铜使碳氧化为二氧化碳，具有氧化性，是氧化剂。
碳的还原性广泛应用于冶金工业，例如将焦炭与铁矿石焙烧，碳可以将铁从它的氧化物中还原出来。
（2）碳与非金属氧化物的反应：高温下，碳能与二氧化碳等非金属氧化物的发生反应。
常用的还原剂：C、H2、CO
【知识总结】其他常见的还原反应：
一氧化碳是无色无味的气体，它的存在不容易被察觉。当一氧化碳随呼吸进入人体后，便代替氧气与血液中的血红蛋白结合，使之失去输送氧气的能力，发生一氧化碳中毒。人吸入少量的一氧化碳就会头痛，吸入较多量时，就可能导致死亡。 煤炉、煤气灶及燃气热水器等易产生一氧化碳气体，使用时一定要保持良好的通风和有效的排气，确保安全。
1.物质的性质决定物质的用途。下列含碳物质中，常用于去除冰箱、汽车中的异味的是（ ）A．活性炭 B．金刚石C．石墨 D．C60
2.金刚石、石墨、C60都由碳元素组成，下列有关这三种物质的叙述，正确的是（ ）A．物理性质相同B．碳原子的排列方式不同C．在氧气中充分燃烧的产物不同D．石墨转化为金刚石是物理变化
3.宋代许道宁用墨(主要成分为单质碳)所画的《关山密雪图》保存至今而不变色，这是因为在常温下单质碳（ ）A．还原性好 B．化学性质不活泼C．导电性能好 D．吸附能力强
4.下列物质的用途错误的是（ ）A．石墨可用于制铅笔芯B．C60可用作超导材料C．金刚石可用于裁割玻璃D．木炭可用作干电池电极
5.根据图示，分析下列说法，其中描述错误的是（ ） A．四种物质都是由碳原子构成的B．四种物质均可以在氧气中燃烧C．碳纳米管具有尺寸小、导电性好等特点D．金刚石和石墨性质存在差异的原因是原子排列方式不同
6.如图所示是碳与氧化铜反应的实验装置，下列说法错误的是（ ）A．网罩的作用：集中火焰并提高温度B．试管b的作用是检验有二氧化碳生成C．试管a中黑色粉末变红，说明碳具有还原性D．反应结束后立即把试管a中的物质倒出来观察现象
7.明代宋应星所著的《天工开物》曾记载了炼锡的方法，其化学方程式为：2C+SnO2高温2CO↑+Sn，发生还原反应的物质是（ ）A．C B．SnO2 C．CO D．Sn
8.工业生产粗硅的化学方程式是SiO2+2C V Si+2CO↑，该反应中被氧化的物质是（ ）A．SiO2 B．CC．Si D．CO
9.将6g碳和12g氧气放入密闭容器中引燃，两者恰好完全反应。则密闭容器中的物质是（ ）A．CO B．CO2和COC．O2和CO2 D．无法确定
10. ①由同种元素组成的不同单质，如金刚石和石墨、红磷和白磷等，其物理性质 ，但化学性质 。②同种元素组成的不同单质间可以相互转化，如石墨在一定条件下能转化为金刚石，这一转化过程中属于 。③木炭和活性炭的吸附性是 ，所以木炭、活性炭对其他物质的脱色过程是 。
11.用木炭还原氧化铜的实验如图所示：（1）酒精灯加网罩的目的是 。（2）刚开始预热，试管②中立即产生气泡，但石灰水不变浑浊，原因是 。（3）继续加热，观察到试管①中的现象是 。（4）请写出试管①中发生反应的化学方程式是： ，该反应中木炭发生了 反应(填“氧化”或“还原”)；表示反应停止的现象 。（5）该实验结束后，应先 然后再 。
此时逸出的气体是试管内的空气，而非二氧化碳
②试管中导管口没有气泡冒出
②试管中的导管移出水面
1.碳单质的物理性质（1）金刚石 （2）石墨 （3）C60 （4）木炭、活性炭、焦炭、炭黑 2.碳单质的化学性质（1）碳和氧气的反应（充分燃烧、不充分燃烧）（2）碳与氧化物的反应（金属氧化物、非金属氧化物）（3）还原反应、常用的还原剂