九年級化學(xué)上冊 第6單元 碳和碳的氧化物 課題1 金剛石、石墨和C60課件 （新版）新人教版1

尖子生學(xué)案九年級化學(xué)上新課標(biāo)（人）第 六 單 元 碳 和 碳 的 氧 化 物課 題 1 金 剛 石 、 石 墨 和 C60 1.金 剛 石 、 石 墨 和 C60是 由 碳 元 素 組 成 的 三 種 不 同 單 質(zhì) ,由于 碳 原 子 的 排 列 方 式 不 同 ,物 理 性 質(zhì) 存 在 很 大 差 異 . 碳 單 質(zhì) 的 結(jié) 構(gòu) 、 性 質(zhì) 及 用 途 (規(guī) 律 方 法 )2.碳 單 質(zhì) 的 性 質(zhì) 與 用 途 的 關(guān) 系 ,要 運(yùn) 用 性 質(zhì) 決 定 用 途 ,用 途體 現(xiàn) 性 質(zhì) 的 理 念 去 理 解 .活 性 炭 利 用 最 多 的 是 其 吸 附 性 .金 剛石 主 要 是 利 用 其 硬 度 大 .石 墨 是 用 途 最 廣 的 碳 單 質(zhì) ,如 作 電 極 、電 刷 、 鉛 筆 芯 、 潤 滑 劑 等 . 表 中 物 質(zhì) 都 是 由 碳 元 素 組 成 的 單 質(zhì) ,物 理 性 質(zhì) 不 同 的 原 因 是 . (2)房 屋 裝 修 后 ,可 在 室 內(nèi) 放 一 些 活 性 炭 來 吸 收 裝 修 材 料 釋 放 出 的甲 醛 、 苯 等 有 毒 氣 體 ,這 是 利 用 活 性 炭 的 性 . (2015上 海 閘 北 區(qū) 一 模 )“ 碳 ” 的 世 界 豐 富 多 彩 .(1)根 據(jù) 表 中 提 供 的 信 息 ,回 答 問 題 :例 1 吸 附 解 析 本 題 考 查 金 剛 石 、 石 墨 、 C60的 結(jié) 構(gòu) 、 性 質(zhì) 及 用 途 .金剛石石墨C60結(jié)構(gòu)用途 作 電 極 材 料 作 超 導(dǎo) 體 材 料相應(yīng)的性質(zhì)硬 度 大 碳 原 子 的 排 列 方 式 不 同作 玻 璃 刻 刀 導(dǎo) 電 性 1.有 關(guān) 碳 元 素 形 成 的 幾 種 物 質(zhì) ,以 下 說 法 錯 誤 的 是 ( )A.C60是 一 種 新 型 化 合 物B.金 剛 石 是 天 然 最 硬 的 物 質(zhì)C.石 墨 具 有 優(yōu) 良 的 導(dǎo) 電 性D.活 性 炭 可 以 除 去 冰 箱 中 的 異 味提 示 :本 題 考 查 對 碳 單 質(zhì) 的 性 質(zhì) 及 用 途 的 理 解 .C60是 只 由 一 種 元 素 組 成的 純 凈 物 ,是 單 質(zhì) . A 1.穩(wěn) 定 性 :常 溫 下 ,碳 的 化 學(xué) 性 質(zhì) 穩(wěn) 定 ,這 種 穩(wěn) 定 性 與 碳 原 子 的 結(jié) 構(gòu)有 關(guān) ,碳 原 子 最 外 層 有 4個 電 子 ,在 化 學(xué) 反 應(yīng) 中 不 容 易 得 失 電 子 ,因 此 化學(xué) 性 質(zhì) 穩(wěn) 定 . 碳 單 質(zhì) 的 化 學(xué) 性 質(zhì) (易 錯 點(diǎn) )2.可 燃 性(1)在 點(diǎn) 燃 條 件 下 ,單 質(zhì) 碳 能 在 氧 氣 (或 空 氣 )中 燃 燒 ,放 出 熱 量 ,利 用 此性 質(zhì) ,常 用 碳 作 燃 料 .(2)碳 在 氧 氣 充 足 和 不 充 足 的 情 況 下 ,燃 燒 產(chǎn) 物 不 同 :氧 氣 充 足 ,生 成 二氧 化 碳 ,放 出 的 熱 量 較 多 ;氧 氣 不 充 足 ,生 成 一 氧 化 碳 ,放 出 的 熱 量 較 少 .3.還 原 性 :在 高 溫 條 件 下 ,碳 可 以 與 二 氧 化 碳 或 氧 化 銅 等 物 質(zhì) 發(fā) 生 還原 反 應(yīng) . 某 同 學(xué) 對 實(shí) 驗(yàn) 進(jìn) 行 了 以 下 操 作 ,其 中 下列 說 法 錯 誤 的 是 ( )例 2A.實(shí) 驗(yàn) 可 以 研 究 碳 的 化 學(xué) 性 質(zhì) 和 用 途B.黑 色 粉 末 逐 漸 變 紅C.試 管 中 的 澄 清 石 灰 水 變 渾 濁D.實(shí) 驗(yàn) 結(jié) 束 后 ,應(yīng) 該 熄 滅 酒 精 燈 后 ,再 撤出 導(dǎo) 氣 管 解 析 木 炭 具 有 還 原 性 ,能 與 氧 化 銅 反 應(yīng) 生 成 銅 與 二 氧 化 碳 ,可 以來 冶 煉 金 屬 ,既 體 現(xiàn) 出 碳 的 化 學(xué) 性 質(zhì) ,又 體 現(xiàn) 出 其 用 途 ;反 應(yīng) 中 黑 色粉 末 逐 漸 變 紅 ;生 成 的 二 氧 化 碳 能 使 澄 清 的 石 灰 水 變 渾 濁 ;實(shí) 驗(yàn) 結(jié) 束 后 ,為 了 防 止 液 體 倒 吸 入 試 管 中 使 試 管 炸 裂 ,應(yīng) 先 撤 出 導(dǎo) 氣 管 ,再 熄滅 酒 精 燈 . D 2.(2015衡 陽 中 考 )在 書 寫 檔 案 文 書 時 ,最 好 使 用 ( )A.鉛 筆 B.純 藍(lán) 墨 水C.碳 素 墨 水 筆 D.圓 珠 筆提 示 :在 書 寫 檔 案 文 書 時 ,最 好 使 用 碳 素 墨 水 筆 ,因 為 碳 素 墨水 中 含 有 碳 ,常 溫 下 碳 的 化 學(xué) 性 質(zhì) 比 較 穩(wěn) 定 ,有 利 于 檔 案 文 書的 長 期 保 存 . C 1.氧 化 反 應(yīng) 、 還 原 反 應(yīng)木 炭 奪 取 了 氧 化 銅 中 的 氧 ,生 成 了 二 氧 化 碳 ,物 質(zhì) 與 氧 發(fā) 生 的 反 應(yīng) 叫作 氧 化 反 應(yīng) ;氧 化 銅 失 去 氧 變 成 單 質(zhì) 銅 ,這 種 含 氧 化 合 物 里 的 氧 被 奪去 的 反 應(yīng) 叫 作 還 原 反 應(yīng) . 氧 化 反 應(yīng) 和 還 原 反 應(yīng) (拓 展 點(diǎn) )以 木 炭 還 原 氧 化 銅 的 反 應(yīng) 為 例 : 2Cu+CO2C+2CuO2.氧 化 性 、 還 原 性在 反 應(yīng) 中 ,物 質(zhì) 供 給 氧 的 性 質(zhì) 叫 氧 化 性 ,如 氧 化 銅 具 有 氧 化 性 ;物 質(zhì) 奪取 氧 的 性 質(zhì) 叫 還 原 性 ,如 木 炭 具 有 還 原 性 .3.物 質(zhì) 發(fā) 生 氧 化 反 應(yīng) 時 ,本 身 表 現(xiàn) 出 還 原 性 ;物 質(zhì) 發(fā) 生 還 原 反 應(yīng) 時 ,本身 表 現(xiàn) 出 氧 化 性 .氧 化 反 應(yīng) 和 還 原 反 應(yīng) 存 在 于 同 一 反 應(yīng) 中 ,對 于 一 個化 學(xué) 反 應(yīng) 來 說 ,它 是 氧 化 反 應(yīng) ,也 一 定 是 還 原 反 應(yīng) . 解 析 在 該 反 應(yīng) 中 碳 表 現(xiàn) 出 還 原 性 ,氧 化 鐵 發(fā) 生 了 還 原 反應(yīng) ,鐵 元 素 與 碳 元 素 的 化 合 價 都 發(fā) 生 了 改 變 ,反 應(yīng) 后 固 體 質(zhì) 量 減 少 .例 3 碳 可 用 于 冶 金 工 業(yè) ,焦 炭 與 氧 化 鐵 反 應(yīng) 的 化 學(xué) 方 程 式 為有 關(guān) 該 反 應(yīng) 的 說 法 正 確 的 是 ( )A.C表 現(xiàn) 出 氧 化 性B.Fe2O3發(fā) 生 了 還 原 反 應(yīng)C.反 應(yīng) 前 后 元 素 的 化 合 價 沒 有 改 變D.反 應(yīng) 前 后 固 體 質(zhì) 量 不 變 B3C+2Fe2O3 4Fe+3CO2 3. (2015南 京 秦 淮 區(qū) 二 模 )工 業(yè) 生 產(chǎn) 粗 硅 的 化 學(xué) 方 程 式 是該 反 應(yīng) 中 表 現(xiàn) 還 原 性 的 是 ( )A.SiO2 B.CC.Si D.CO提 示 :在 該 反 應(yīng) 中 碳 具 有 還 原 性 ,二 氧 化 硅 發(fā) 生 了 還 原 反 應(yīng) .BSiO2+2C Si+2CO 創(chuàng) 新 情 景 題 碳 在 地 殼 中 的 含 量 不 高 ,但 它 的 化 合 物 數(shù) 量 眾 多 ,而 且 分 布 極 廣 .根 據(jù) 所 學(xué) 知 識 回 答 :例 1(1)圖 為 碳 原 子 的 結(jié) 構(gòu) 示 意 圖 ,碳 原 子 最 外 層 電 子 數(shù) 為 ,常 溫下 碳 的 化 學(xué) 性 質(zhì) (填 “ 活 潑 ” 或 “ 不 活 潑 ” ). (2)圖 、 、 對 應(yīng) 三 種 碳 單 質(zhì) :圖 單 質(zhì) 的 名 稱 是 ,圖 單質(zhì) 的 名 稱 是 ,圖 單 質(zhì) 的 化 學(xué) 式 是 . (3)C為 +4價 ,Cl為 -1價 ,由 C和 Cl組 成 的 化 合 物 的 化 學(xué) 式 為 . CCl4 4不 活 潑 金 剛 石石 墨 C60 【 解 題 歸 納 】 由 碳 元 素 組 成 的 幾 種 不 同 單 質(zhì) :金 剛 石 、 石 墨 、 C60等 ,由 于 碳 原 子 的 排 列 方 式 不 同 ,因 而 它 們 的 物 理 性 質(zhì) 有 很 大 差 異 ,如 金剛 石 是 天 然 存 在 的 最 硬 的 物 質(zhì) ,而 石 墨 是 最 軟 的 物 質(zhì) 之 一 ;但 由 于 組 成元 素 相 同 ,因 而 化 學(xué) 性 質(zhì) 相 似 ,如 充 分 燃 燒 后 都 生 成 二 氧 化 碳 . 解 析 本 題 考 查 碳 單 質(zhì) 的 結(jié) 構(gòu) 與 性 質(zhì) .(1)碳 原 子 最 外 層 電 子 數(shù) 為4,這 樣 的 結(jié) 構(gòu) 在 化 學(xué) 變 化 中 不 容 易 得 失 電 子 ,化 學(xué) 性 質(zhì) 不 活 潑 .(2)根據(jù) 三 種 碳 單 質(zhì) 的 原 子 排 列 方 式 可 判 斷 它 們 的 名 稱 .(3)根 據(jù) 化 合 物 中 元素 正 負(fù) 化 合 價 的 代 數(shù) 和 為 0,可 寫 出 化 學(xué) 式 . 物 質(zhì) 推 斷 題 已 知 A、 B為 兩 種 黑 色 粉 末 ,D為 紅 色 單 質(zhì) ,A、 B、C、 D四 種 物 質(zhì) 之 間 的 轉(zhuǎn) 化 關(guān) 系 如 圖 所 示 .例 2 解 析 C能 使 澄 清 石 灰 水 變 渾 濁 ,則 C是 二 氧 化 碳 ;根 據(jù) A與 B反 應(yīng)生 成 C與 D的 現(xiàn) 象 黑 色 粉 末 變 成 紅 色 ,可 知 該 反 應(yīng) 為 氧 化 銅 變 成 銅 , 同 時 生 成 二 氧 化 碳 的 反 應(yīng) ,又 因 為 A、 B是 黑 色 粉 末 ,所 以 只 能 是 炭 粉與 氧 化 銅 之 間 的 反 應(yīng) ;該 反 應(yīng) 中 氧 化 銅 失 去 氧 被 還 原 .請 回 答 :(1)C的 化 學(xué) 式 為 .(2)反 應(yīng) 的 化 學(xué) 方 程 式 為 ,該反 應(yīng) 中 被 還 原 物 質(zhì) 的 化 學(xué) 式 為 .CO2 2 Cu+CO2 C+2CuOCuO 方 案 設(shè) 計(jì) 題 (2015上 海 楊 浦 區(qū) 一 模 )我 國 勞 動 人 民 早 在 五千 年 前 就 會 使 用 木 炭 煉 銅 ,在 化 學(xué) 實(shí) 驗(yàn) 室 里 模 擬 煉 銅 ,既 可 用 傳 統(tǒng) 的 實(shí) 驗(yàn)裝 置 (見 圖 甲 ),又 可 用 改 進(jìn) 的 微 型 實(shí) 驗(yàn) 裝 置 (見 圖 乙 ).化 學(xué) 興 趣 小 組 采 用圖 乙 裝 置 ,開 展 以 下 探 究 活 動 .(1)寫 出 木 炭 與 氧 化 銅 反 應(yīng) 的 化 學(xué) 方 程 式 : ,其中 發(fā) 生 還 原 反 應(yīng) 的 物 質(zhì) 是 .(2)判 斷 木 炭 與 氧 化 銅 已 經(jīng) 發(fā) 生 反 應(yīng) 的 依 據(jù) 是 . (3)使 用 圖 乙 裝 置 與 使 用 圖 甲 裝 置 相 比 ,其 優(yōu) 點(diǎn) 是 (寫出 一 條 即 可 ).(4)用 圖 甲 裝 置 進(jìn) 行 實(shí) 驗(yàn) ,完 畢 后 先 停 止 加 熱 ,可 能 引 起 的 后 果 是 . 例 3 圖 甲 圖 乙C+2 CuO 2 Cu+CO 2 CuO黑 色 固 體 中 逐 漸 有 紅 色 固 體 產(chǎn) 生 ,澄 清 的 石 灰 水 變 渾 濁操 作 簡 單 (其 他 答 案 )液 體 倒 流 ,引 起 試 管 炸 裂 解 析 在 高 溫 的 條 件 下 ,碳 與 氧 化 銅 反 應(yīng) 生 成 銅 與 二 氧 化 碳 ,其 中 氧 化 銅 發(fā) 生 了 還 原 反 應(yīng) ;碳 與 氧 化 銅 均 為 黑 色 固 體 ,生 成 的銅 為 紅 色 固 體 ,生 成 的 二 氧 化 碳 能 使 澄 清 的 石 灰 水 變 渾 濁 ;使 用圖 乙 裝 置 與 使 用 圖 甲 裝 置 相 比 ,具 有 節(jié) 約 藥 品 ,現(xiàn) 象 明 顯 ,操 作 簡單 等 優(yōu) 點(diǎn) ;實(shí) 驗(yàn) 完 畢 后 如 果 先 停 止 加 熱 ,會 導(dǎo) 致 液 體 倒 流 ,引 起 試管 炸 裂 . 【 解 題 歸 納 】 木 炭 還 原 氧 化 銅 時 ,要 注 意 以 下 幾 點(diǎn) :(1)實(shí) 驗(yàn) 前 ,木 炭 和 氧 化 銅 要 分 別 研 細(xì) 并 干 燥 ,然 后 將 兩 者 混 合 后 ,再 同 時 充 分 研 磨 ,以 保 證 兩 固 體 均 勻 混 合 ;(2)實(shí) 驗(yàn) 時 ,酒 精 燈 火 焰 要 集 中 并 保 持 高 溫 ; (3)實(shí) 驗(yàn) 后 ,要 先 將 導(dǎo) 管 從 試 管 內(nèi) 的 液 體 中 取 出 ,后 熄 滅 酒 精 燈 ,以避 免 小 試 管 內(nèi) 的 液 體 倒 流 入 大 試 管 將 試 管 炸 裂 .