第六单元碳和碳的氧化物1

第六单元 碳和碳的氧化物课题一 金刚石 石墨 和C60 （十六中 严大鹏）学习目标1、 知识与技能（1） 了解金刚石和石墨的物理性质和主要用途（2） 知道碳单质的化学性质（3） 了解木炭、活性炭的吸附性2、 过程与方法通过对金刚石、石墨和C60的初步了解，初步认识结构与性质、性质与用途之间的关系。3、 情感、态度与价值观一种元素可以形成多种单质。通过碳在不同条件下可以生成一氧化碳和二氧化碳的事实，初步领悟物质的多样性及复杂性。知识要点一、 同种元素可以组成不同的单质不同的元素可以组成不同的单质，同一种元素也可组成不同的单质。金刚石、石墨和C60都是由碳元素组成的不同单质，但由于碳原子在这些物质里的排列方式不同，即结构不同，导致它们在性质尤其是物理性质上有很大的差异。由此可知，物质的组成和结构决定物质的性质。例1：由同种元素组成物质不可能是（ ）A、单质 B、化合物 C、纯净物 D、混合物二、金刚石和石墨的物理性质及用途的比较：金刚石石墨物理性质外观无色透明的正八面体形的固体深灰色细磷片状固体光泽琢磨后有光泽有金属光泽硬度最硬（天然存在）较软导电性不导电良好的导电性用途钻头、玻璃刀、装饰品铅笔芯、电极、润滑剂等例2：战争中使用的“石墨炸弹”就是利用炸弹爆炸后放出石墨纤维覆盖在发电厂的设备上，使设备短路而停电。它能使设备短路的原因是 。还有一种“油气炸弹”，这种炸弹爆炸时先释放出大量可燃性气体，再引爆，这时人即使不被炸死也会因窒息而死，原因是 。三、无定形碳木炭、焦炭、活性炭、炭黑等均是无定形碳，主要由石墨的微小的晶体和少量的杂质构成。（1） 木炭的结构疏松多孔，具有吸附能力，利用这种性质可以吸附气体和溶液中的色素。也可用作冰箱去味剂。（2） 活性炭有更大的表面积，其吸附能力比木炭更强，可用作防毒面具里吸附毒气。（3） 焦炭用于冶金工业，作为还原剂来冶炼金属。（4） 炭黑用于制造油墨、油漆、橡胶工业的填充剂。四、C60（也叫足球碳、足球烯）C60也是碳的一种单质。C60分子是一种由60个碳原子构成的分子，形似足球，结构很稳定。可用于材料科学，超导体等。五、碳的化学性质碳在常温下的化学性质不活泼。随温度的升高，其活泼性逐渐加强。1、 碳与氧气的反应（可燃性）C +O2CO2 （氧气充足） C+O22CO （氧气不足）2、碳与氧化物的反应（还原性）C+2CuO2Cu+CO2 C+CO22CO2 （此反应要吸收大量的热量）3C+2Fe2O34Fe+3CO2六、氧化还原反应1、 氧化反应：物质与氧的反应叫氧化反应。2、 还原反应：含氧化合物里的氧被夺去的反应叫还原反应。3、 氧化剂：能提供氧，而使别的物质发生氧化反应的物质叫氧化剂。氧化剂具有氧化性。4、 原还剂：夺取氧，而使别的物质发生还原反应的物质叫还原剂。还原剂具有还原性。（物质）得氧发生氧化反应（被氧化）作还原剂（具有还原性）（物质）失氧发生还原反应（被还原）作氧化剂（具有氧化性）3C+2Fe2O34Fe+3CO2在上述反应中，碳是还原剂，具有还原性；氧化铁是氧化剂，具有氧化性。而铁称为被还原产物，二氧化碳称为被氧化产物。课 后 练 习 题1、在碳元素形成的单质中，硬度最大的是 ，可作电极的是 ，高温时常用作润滑剂的是 ，可用来净化水的是 。 冬天人们常生炭火盆来取暧，则是利用木灰具有 性，但一定要注意通风，因为室内空气不足时木炭易燃烧生成 ，该反应的化学方程式为 ；木炭具有还原性，工业上常用来作 。2、蜡烛的主要成分是碳、氢两种元素，燃烧时生成的二氧化碳和水都是无色的物质，然而烛焰上方往往产生缕缕黑烟，其主要成分是 ，这股黑烟能消除室内的异味，说明了它具有 。3、下列关于碳的几种单质的组成和用途的说法正确的是 （ ）A、璀璨夺目的天然钻石是由碳元素组成的B、长期未用而难开启的铁锁，可在锁孔中加入少量铅笔芯粉末作润滑剂C、铅笔芯是由铅和少量的炭粉制成的D、活性炭可作防毒面具里的滤毒剂 4、下列关于C60的叙述错误的是 （ ）A、碳元素的化合价为+4价 B、它是碳元素组成的单质C、相对分子质量为720 D、每个C60分子由60个碳原子构成5、金刚石和石墨性质有很大差异的原因是 （ ）A、它们是由不同种元素组成的 B、金刚石是单质，石墨是化合物C、金刚石和石墨中碳原子的排列方式不同D、金刚石不含杂质，而石墨含杂质6、下列变化中需要加入还原剂才能实现的是 （ ）A、CO2 CO B、COCO2 C、CCO2 D、CCO7、在密闭容器中4克碳与8克氧气在加热条件下充分反应，反应后容器里的气体是 （ ）A、CO2 B、CO、CO2 C、O2、CO D、O2、CO28、当氧化铜中混有少量炭粉时，下列除去炭粉的方法合理的是 （ ）A、隔绝空气，将混合物加热 B、在空气中加热混合物C、在氢气流中加热混合物 D、加入足量的氧化铁后再加强热9、对2CuO+C2Cu+CO2的反应说法正确的是 （ ）A、CuO具有氧化性 B、C发生了还原反应C、反应前后氧元素的化合价没有变化 D、反应前后固体质量不变10、2003年2月1日，美国“哥伦比亚”号航天飞机在空中失事。有关专家分析认为，其原因可能是航天飞机底部的石墨瓦在空中脱落，击中机翼。航天飞机表面覆盖石墨瓦可以起隔热和保护作用，主要是因为石墨（ ）A、能导电 B密变小C、熔点高、耐高温、化学性质稳定 D、硬度小，有润滑作用11、根据木炭还原氧化铜的实验填空：（1）反应开始后，盛澄清石灰水的试管中观察到的现象是 说明反应中有 生成，被加热的试管中发反应的化学方程式为 。（2）反应完成后，把被加热的试管里的粉末倒在纸上可以看到 色的物质。这是由于氧化铜发生了 反应。（3）图中酒精灯加一网罩的作用是 。（4）实验结束时，应先 再 防止 。12、李洋同学在实验室用木炭和氧化铜两种黑色的粉末在高温下反应制取铜。他联想到碳的一些化学性质，认为该实验中还可能产生CO。查阅资料：CO气体能使湿润的黄色氯化钯试纸变蓝色。实验验证：（1）点燃A处酒精灯，数分钟后试管内的黑色固体变红，该红色物质是 。（2）B中发生反应的化学方程式为 。（3）C中湿润的黄色氯化钯试纸变蓝，说明有 气体生成，证明李洋同学的判断是正确的。（4）李洋对CO产生的原因进行了分析：原因一、木炭和氧化铜在高温下直接反应生成了CO；原因二、反应C+2CuO2Cu+CO2 生成的产物之一和反应物木炭又发生了新的化学反应，生成了CO。请你写出原因一、原因二的化学方程式 、 （5）在设计装置时还要考虑环保因素，因此要在C处添加 装置。13、有氧化铜和铜的混合物15克，跟足量的木炭完全反应，生成二氧化碳气体克，求原混合物中氧化铜的质量分数。