碳课件教案讲义

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,第一节,第二课时,第一节第二课时,碳的单质,1,碳的氧化物,2,碳酸及碳酸盐,3,其他,4,碳的单质 1碳的氧化物2碳酸及碳酸盐3,1.,碳的同素异形体,金刚石,石墨,C,60,1.碳的同素异形体金刚石石墨C60,10928,金刚石是一种具有,空间网状结构,的,原子晶体,，在晶体中，每个碳原都被相邻的,4,个碳原子包围，处于,4,个碳原子的,中心,，以共价键与,4,个碳原子结合。成为,正四面体结构,，这些正四面体向空间发展，构成彼此联结的,立体网状结构,。金刚石的熔点,（,3550,）,和沸点,（,4827,）,都很高,硬度,很大。,金刚石,10928 金刚石是一种具有空间网状结构的原,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,-,120,共价键,范德华力,石墨是,层状结构,，在每一层内，碳原子排成六边形，每个碳原子与其它,3,个碳原子以共价键结合，形成平面的网状结构；,在层与层之间,，,是以,分子间作用力,结合的。由于同一层的碳原子以较强共价键结合，使石墨的,熔点很高,(,比金刚石的还要高）,沸点与金刚石相同,。但由于层与层之间的分子间作用力很弱，容易滑动，使石墨的,硬度很小,。,石墨,-,C,60,的结构,结构,：,笼状,分子，,固态,时是,分子晶体,，每个碳原子,只跟,相邻,的三个碳原子形成,共价键,，,60,个碳原子构成,球形,，共,32,面体,，包括,12,个,五边形,，,20,个,六边形,。,C,60,图片,计算方法,C60的结构结构：笼状分子，固态时是分子晶体，每个碳原子只跟,2,6,3,1,5,4,六边形,五边形,1,2,5,4,3,263154六边形五边形12543,相关计算,1.,顶点数,=,原子个数,2.,共价键数目,=,每个原子均摊的键数之和,3.,欧拉公式,顶点数,+,面数,-,棱数,=2,化学物质结构中,:,顶点数,=,原子个数,面数,=,个多边形个数之和,棱数,=,共价键数,已知,C,70,的空间结构和,C,60,相似，都只由五边形和六边形构成，,每个碳形成三个共价键。求,C,70,所含的五边形和六边形数目。,相关计算1.顶点数=原子个数2.共价键数目=每个原子均摊的键,C,60,及其应用前,景,C60及其应用前景,碳课件教案讲义,(1),、,发现,：知道了,C,60,的制备以后，人们的注意力全部集中在,观察碳灰,上，而日本科学家饭岛澄男却仔细观察了放电后在,阳极,上产生的,沉淀物,，是他意外发现了,钠米碳管,。,(1)、发现：知道了 C60 的制备以后，人们的,(2),、什么是钠米碳管？,石墨有,层状,结构，可以看作是由,原子纸,一层一层,堆叠,而成。若将,一层,或,几层,这样的,原子纸,卷成,圆筒形状,，就是,钠米碳管,。中科院解思深教授制得,0.5nm,碳管，麻省理工学院秦禄昌博士制得最小的钠米碳管,0.4nm,。,乘座,电梯,上太空,(3),、应用前景广泛,(2)、什么是钠米碳管？石墨有层状结构，可以看,碳纳米管韧性很高，导电性极强，场发射性能优良，兼具金属性和半导体性，,强度比钢高,100,倍，比重只有钢的,1,6,。因为性能奇特，被科学家称为未来的“超级纤维”。,碳纳米管的性质,碳纳米管韧性很高，导电性极强，场发射性能优良，兼具金属性和半,练习,1,.,下列元素在自然界没有游离态存在的是,A.,碳,B.,硫,C.,硅,D.,氮,2,.,下列气态氢化物中，稳定性最差的是,A.CH,4,B.SiH,4,C.H,2,S D.PH,4,3,.,下列说法中，正确的是,A.,碳是非金属元素，所以碳单质都是绝缘体,B.,硅的导电性介于金属和绝缘体之间,C.,锗的非金属性比金属性强,D.,锗不存在气态氢化物,C,B,B D,练习1.下列元素在自然界没有游离态存在的是3.下列说法中，,4,.,在元素周期表中，下列有关碳族元素的递变规律正确的是,A,自上而下元素的金属性逐渐增强,B.,自上而下元素的非金属性逐渐增强,C.,自上而下元素单质颜色逐渐变浅,D.,自上而下元素单质溶、沸点逐渐升高,A,4.在元素周期表中，下列有关碳族元素的递变规律正确的是,5,.,最近科学家制得一种新的分子，它具有空心的类似足球状结构，化学式为,C,60,下列说法中，正确的是 ,A.C,60,是一种新型的化合物,B.C,60,和石墨都是碳的同素异形体,C.C,60,中含有离子键,D.C,60,的式量为,720,B D,5.最近科学家制得一种新的分子，它具有空心的类似足球状结构,6.,某,A,族元素的气态氢化物含氢,12.5%,，该元素的相对原子质量是,A.12B.14 C.28 D.72.6,7.,下列说法中不正确的是,A.,硅和锗都是重要的半导体材料,C,D,B.,硅酸的酸性比碳酸还要弱,C.SiH,4,的稳定性比,PH,3,的差,D.CH,4,稳定性比,NH,3,强,6.某A族元素的气态氢化物含氢12.5%，该元素的相对原子,8,、下列对碳的同素异形体：金刚石、石墨、,和,C60,的说法中，错误的是,A,熔点：金刚石石墨,C60,B,沸点：金刚石,=,石墨,C60,C,在一定条件下与,O2,反应生成,CO2,D,在一定条件下它们可能相互转化,A,8、下列对碳的同素异形体：金刚石、石墨、A,9,下列叙述正确的是,A,、,SiH,4,、,CH,4,、,NH,3,的热稳定性逐渐增强,B,、任何一种碳族元素的主要化合价均为,+2,和,+4,价,C,、,H,2,SeO,4,、,H,4,GeO,4,、,H,3,AsO,4,的酸性依次减弱,D,、锗是一种良好的导体,10,下列各项比较中，正确的是,A,、酸性,H,2,SiO,3,H,3,PO,4,H,2,SO,4,PH,3,HI NH,3,C,、原子半径,Si P O F,D,、还原性,GeH,4,SiH,4,H,2,S HI,A,、,B,A,、,C,9下列叙述正确的是 A、B A、C,相邻,原子,间以,共价键,结合而形成的空间网状结构的,晶体,。,例如,金刚石,晶体,金刚石是典型的原子晶体，,熔点,高达,3550,，是,硬度,最大的,单质,。,原子晶体中，组成晶体的,微粒是原子,，原子间的相互作用是,共价键,。,共价键结合牢固，原子晶体的熔、沸点高，硬度大，不溶于一般的,溶剂,。,多数原子晶体为,绝缘体,，有些如,硅、锗等是优良的,半导体,材料,。,原子晶体中不存在,分子,，用化学式表示物质的组成。,单质的化学式直接用元素符号表示,两种以上元素组成的原子晶体，按各原子数目的最简比写化学式。,常见的原子晶体是周期系第,A,族元素的一些单质和某些化合物,例如金刚石、硅晶体、,SiO,2,、,SiC,等。,对不同的原子晶体，组成晶体的原子,半径,越小，共价键的键长越短，,即共价键越牢固，晶体的熔，沸点越高。,例如金刚石、碳化硅、硅晶体的熔沸点依次降低。,原子晶体,相邻原子间以共价键结合而形成的空间网状结构的晶体。金刚石是典,大多数非金属单质及其形成的化合物如干冰,(CO2),、大多数有机物，其固态均为分子晶体。,分子晶体是由分子组成，可以是极性分子，也可以是非极性分子。,分子间的作用力很弱，分子晶体具有较低的熔、沸点，硬度小、易挥发,1.,分子间以范德华力相互结合形成的晶体。,范德华,力是存在于,分子,间的一种吸引力，它比,化学键,弱得多。,一般来说，某物质的范德华力越大，则它的,熔点,、,沸点,就越高。,对于组成和结构相似的物质，范德华力一般随着相对分子质量的增大而增强。,分子晶体,大多数非金属单质及其形成的化合物如干冰(CO2)、大多数有机,以下是第三课时,以下是第三课时,1,、,可燃性,：,C+O,2,=CO,2,C+O,2,(,不足,)=2CO,点燃,点燃,2,、还原性：,C+2CuO=2Cu+CO,2,C+H,2,O=CO+H,2,(,水煤气,),高温,（,2,）化学性质,1、可燃性：点燃点燃2、还原性：高温（2）化学性质,3.,二氧化碳的性质,（,2,）化学性质,（,1,）物理性质,氧化性,：,CO,2,+C=2 CO,CO,2,+2 Mg=2 MgO+C,点燃,酸性氧化物,：,CO,2,+Ca(OH),2,=CaCO,3,+H,2,O,CaCO,3,+CO,2,+H,2,O=Ca(HCO,3,),2,Na,2,CO,3,(,饱和,)+CO,2,+H,2,O=2NaHCO,3,3.二氧化碳的性质（2）化学性质（1）物理性质 氧化性：C,（,3,）制法,工业制法,CaCO,3,=CaO+CO,2,高温,实验室制法,CaCO,3,+2HCl=CaCl,2,+H,2,O+CO,2,（3）制法 工业制法 CaCO3=CaO,a,、,c,、,d,、,e,请你选用下图中的部分仪器，装配成一个简易的,能随用随停的,CO2,气体发生装置。,a、c、d、e请你选用下图中的部分仪器，装配成一个简易的,4.,一氧化碳,（,1,）物理性质,（,2,）化学性质,1,、,可燃性,：,2CO+O,2,=2CO,2,(,用点燃方法除,CO),点燃,2,、,还原性：,Fe,2,O,3,+3CO=2Fe+3CO,2,(,炼铁,),CuO+CO=Cu+CO,2,（,3,）毒性,4.一氧化碳（1）物理性质（2）化学性质1、可燃性：2CO,连接上述装置的正确顺序是：,_,。,例,3,水蒸气通过灼热的煤所产生的混合气，其主要成分是,CO,、,H,2,，,还含有,CO2,和水蒸气，请用如图所示装置设计一个实验，,以确认上述混合气中含有,CO,和,H,2,。,连接上述装置的正确顺序是：_,CO,、,H,2,、,CO,2,、,H,2,O,除,CO,2,、,H,2,O,检验,CO,、,H,2,先除,CO,2,，后除,H,2,O,先转化成,CO,2,和,H,2,O,，后检验,先检验,H,2,O,，后检验,CO,2,E,，,F,接,D,，,C,接,A,，,B,（或,B,，,A,）接,J,，,I,接,H,，,G,CO、H2、CO2、H2O 除CO2、H2O检验CO、H2先,5,.,碳及其化合物的转化关系,5.碳及其化合物的转化关系,zjgg,Thank You!,zjggThank You!,