資源簡介

(共34張PPT)
課題2 碳
請看屏幕上展示的圖片，你能說出它們當中含有哪些共同的元素嗎？
碳是組成生命的最基本元素（地球上的生物體內都含有碳元素），也是給人類社會提供能源和材料的主要元素。許多含碳的物質早就被人類用作燃料，直到現代，以碳元素為主要成分的天然氣、煤和石油，仍然是人類社會最常用的燃料。
碳的單質
PART 01
1. 金剛石
純凈的金剛石是無色透明、正八面體形狀的固體
切割過的金剛石
金剛石的結構
天然采集到的金剛石并不帶閃爍的光澤，經過仔細琢磨后，成為璀璨奪目的裝飾品——鉆石。
金剛石是天然存在的最硬的物質。
鉆探機的鉆頭上
切割刀
2. 石墨
石墨是灰黑色，有金屬光澤的固體
未經加工的石墨
石墨的結構
石墨很軟，有滑膩感。石墨的熔點高，具有優良的導電性能。
鉛筆芯
作潤滑劑
作石墨坩堝
鋅筒
石墨棒
MnO2和C
NH4Cl、ZnCl2 和 H2O等
石墨電極
作石墨電極、石墨電刷等
3. 金剛石、石墨的比較
金剛石 石墨
結構模型
外觀
硬度
導電性
用途
無色透明的固體
灰黑色、有金屬光澤的固體
天然存在最硬的物質
很軟
幾乎不導電
有優良的導電性能
用來裁玻璃、切割大理石、加工堅硬的金屬，用作光學窗口和透鏡的涂層，用于集成電路基板散熱
制鉛筆芯、電刷、電極等
思考討論
金剛石、石墨都是碳元素組成的碳單質，為什么物理性質有這么大的差異？
金剛石
石墨
碳原子的排列方式不同。
結合金剛石和石墨的物理性質和用途，討論物質的性質和用途之間有什么關系？
思考討論
性質
用途
反映
決定
木炭、焦炭、活性炭和炭黑通常被稱為無形性碳，主要成分為碳單質、內部結構不規則，屬于混合物。
4. 無定型碳
木炭
焦炭
活性炭
炭黑
幾種無定型碳的性質和用途
性質 用途
焦炭、木炭 可燃性 冶金和生活的常用燃料
活性炭 疏松多孔，吸附能力較強 可用于防毒口罩的濾毒層、防毒面具的濾毒罐、凈水過濾器的吸附材 料，在制糖工業中的白糖脫色工藝、化學合成中的除雜操作等方面也都有廣泛應用
炭黑 常溫時性質非常穩定 是墨汁的主要成分之一，所繪的畫和書寫的字經久不變色。可制造鞋油、油漆等，做橡膠制品的填料
注意：“碳”和“炭”的區別
“碳”指的是碳元素，它是核電荷數為6的同一類原子的總稱，有廣泛的、概括的含義，如碳原子、碳元素、碳單質、碳的化合物等
“炭”指的是由碳元素組成的具體物質，如木炭、焦炭、活性炭、炭黑等。
科學家先后發現被稱為“富勒烯”和“石墨烯”的碳單質。石墨烯是目前世界上最薄、最堅韌的納米材料，它們在材料科學、電子工業等方面有廣闊的應用前景。
5. 其他碳單質
1.金剛石和石墨是常見的碳單質，其結構如圖所示。下列說法正確的是( )
A.構成金剛石和石墨的原子大小不同
B.金剛石和石墨中原子排列方式不同
C.碳的單質都是黑色
D.金剛石和石墨都是碳單質，它們的相互轉化是物理變化
隨堂練習
B
2.下列物質性質和用途對應關系不正確的是( )
A.金剛石硬度大，可用于切割玻璃
B.氮氣化學性質穩定，可用于食品防腐
C.石墨有導電性，可用作電池的電極
D. 氧氣具有助燃性，可用作燃料
隨堂練習
D
單質碳的化學性質
PART 02
王羲之—— 蘭亭序
張擇端—— 清明上河圖
古代名畫歷經幾百年甚至幾千年而依然色澤鮮艷不褪色，你知道其中的原因嗎？
1. 常溫下，碳的化學性質穩定
（1）概述：碳的最外層有4個電子，不容易
得失電子，因此，常溫下，碳單質的化
學性質穩定（不活潑）。
（2）應用：①古代書畫歷經千百年不褪色
②檔案資料歷經千百年不褪色
③鉆石恒久遠，一顆永流傳
碳原子的結構示意圖
2. 碳單質與氧氣的反應——可燃性
如果升高溫度，碳會發生化學反應嗎？
（1）完全燃燒（氧氣充足），生成二氧化碳
（2）不完全燃燒（氧氣不充足），生成一氧化碳
3. 碳與二氧化碳的反應——還原性
在高溫條件下，熾熱的碳可以使二氧化碳轉變為一氧化碳，反應的化學方程式為：
該反應為吸熱反應
一氧化碳
PART 03
1.一氧化碳的物理性質
（1）視頻中燃料燃燒產生了一氧化碳，為何八卦貓無法立即覺察到呢？
一氧化碳是無色、無臭的氣體
（2）有人說，燒煤取暖時，在煤爐旁放一盆清水，可預防一氧化碳中毒。但科學依據，煤爐旁放一盆清水根本無法預防一氧化碳中毒，為什么？
一氧化碳難溶于水
（3）一氧化碳只能用排水法收集，不能用排空氣法收集，為什么？
一氧化碳的密度比空氣略小
1. 一氧化碳的物理性質
顏色 狀態 氣味 溶解性 密度
無色
氣體
無臭
難溶于水
密度比空氣略小（1.250g/L）
2. 一氧化碳的可燃性
現象：
用途：
注：一氧化碳屬于可燃性氣體，點燃前必須要驗純
一氧化碳燃燒產生藍色火焰，并放出大量熱。
作氣體燃料。
3. 一氧化碳的毒性
（1）中毒的原因：CO極易與人體血液中的血紅蛋白結合，使血紅蛋白不能再與氧氣結合，造成人體缺氧，嚴重時會危及生命。
（2）中毒防治：輕微中毒者應立即撤離中毒環境，呼吸大量新鮮空氣，嚴重的要立即送到醫院進行治療。
3.王羲之是我國宋朝的書法家，他的墨寶保存至今，極其珍貴。他的書法能保存完好的原因是( )
A.因為王羲之的書法蒼勁有力，不易褪色
B.因為墨的主要成分是碳，在常溫下化學性質穩定
C.因為現代科學技術發達，能夠把古代書法還原本色
D.因為書法所用的紙質地優良，經久耐用
隨堂練習
B
4.關于單質碳的性質描述錯誤的是( )
A.單質碳在常溫下化學性質不活潑
B.單質碳在充足的氧氣中燃燒生成二氧化碳
C.高溫時單質碳跟二氧化碳不能反應
D.碳燃燒的產物都是氧化物
隨堂練習
C
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