4.2碳（課件） 九年級(jí)化學(xué) （滬教版·上海）

4.2碳第4章

燃料及其燃燒教師xxx滬教版（上海）

九年級(jí)第一學(xué)期金剛石、石墨、C60一氧化碳、氫氣碳的化學(xué)性質(zhì)010302CONTANTS目錄金剛石、石墨、C6001氧氣是由

組成的氫氣是由

組成的水是由

組成的氧元素氫元素氫元素和氧元素有沒(méi)有同種元素組成不同的物質(zhì)呢？金剛石C60石墨都是由碳元素組成的單質(zhì)金剛石(化學(xué)式：C）

物理性質(zhì)純凈的金剛石是無(wú)色透明、正八面體形狀的固體天然存在的最硬的物質(zhì)。經(jīng)過(guò)加工后可以做裝飾品———鉆石用途玻璃刀、切割大理石、鉆探機(jī)鉆頭玻璃刀石墨(化學(xué)式：C）

物理性質(zhì)深灰色的金屬光澤而不透明的細(xì)鱗片狀固體。很軟、有滑膩感、有優(yōu)良的導(dǎo)電性能。用途鉛筆芯、潤(rùn)滑劑、電極、石墨電刷都是碳元素組成，為什么物理性質(zhì)存在較大的差異？碳原子的排列方式不同催化劑高溫、高壓屬于化學(xué)變化碳的單質(zhì)（木炭、活性炭、炭黑、焦炭）現(xiàn)象紅色逐漸褪去分析木炭具有吸附性，能夠吸附色素使紅色褪去吸附性是物理性質(zhì)木炭的吸附性分析：木炭具有疏松多孔的結(jié)構(gòu)，表面積很大，具有較強(qiáng)的吸附性，能將水中的色素吸附。C60每個(gè)C60分子是由60個(gè)碳原子構(gòu)成的物質(zhì)用途：廣泛應(yīng)用于超導(dǎo)、催化、材料、醫(yī)學(xué)及生物等領(lǐng)域C70C240小結(jié)物理性質(zhì)用途金剛石無(wú)色透明、強(qiáng)折光性的固體、硬度最大作鉆石、切割玻璃或大理石、作鉆頭石墨深灰色、有金屬光澤、質(zhì)軟、導(dǎo)電性、有滑膩性作鉛筆芯、作電極、作潤(rùn)滑劑1.金剛石和石墨的物理性質(zhì)及用途2.金剛石、石墨、C60物理性質(zhì)不同的原因：碳原子排列方式不同。3.木炭、活性炭：有吸附性。4.同一種元素可以組成性質(zhì)不同的多種單質(zhì)。同素異形現(xiàn)象：同素異形體：同種元素組成的結(jié)構(gòu)不同的單質(zhì)的現(xiàn)象。同種元素組成的結(jié)構(gòu)不同的單質(zhì)。思考：同素異形體的性質(zhì)相同嗎？有的化學(xué)性質(zhì)相同，而物理性質(zhì)不同（如金剛石和石墨，如紅Ｐ和白Ｐ），有的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)都不相同（O2和O3

）．同素異形體易錯(cuò)氧氣和液氧石墨和木炭水銀和銀水和雙氧水不是不是不是不是注意：同素異形體之間的轉(zhuǎn)換屬于化學(xué)變化設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明石墨和金剛石含有相同的元素組成燃燒實(shí)驗(yàn)碳的化學(xué)性質(zhì)02我國(guó)古代一些書(shū)法家、畫(huà)家用墨（用炭黑等制成）書(shū)寫(xiě)或繪制的字畫(huà)能夠保存很長(zhǎng)時(shí)間而不變色，這說(shuō)明……常溫下，碳的化學(xué)性質(zhì)不活潑1、近期報(bào)紙報(bào)道，我國(guó)考古學(xué)者挖掘出一古墓，棺中一千年女尸未腐爛，肌肉有彈性，頭上青絲依舊，身上紗衣完好無(wú)損，考古學(xué)家發(fā)現(xiàn)棺木周?chē)窳俗阌幸幻缀竦哪咎俊?、廣告詞“鉆石恒久遠(yuǎn)，一顆永流傳”的依據(jù)是什么？3、需要長(zhǎng)期保存的文書(shū)檔案，常用碳素墨水書(shū)寫(xiě)。鉆石恒久遠(yuǎn)一顆永流傳常溫下，碳的化學(xué)性質(zhì)不活潑碳與氧氣反應(yīng)（可燃性）C+O2CO2

(放熱)2C+O22CO(放熱)實(shí)際應(yīng)用：作燃料點(diǎn)燃充分燃燒不充分燃燒點(diǎn)燃回憶木炭在氧氣中充分燃燒的現(xiàn)象：發(fā)出白光，放出熱量生成一種能使澄清石灰水變渾濁的氣體金剛石在液氧中燃燒你知道嗎？冬季人們?yōu)榱说钟鶉?yán)寒常常將門(mén)窗緊閉，用煤爐來(lái)取暖，但往往會(huì)發(fā)生中毒的事故，這是為什么？使用煤爐應(yīng)注意什么？在熊熊燃燒的炭火堆中放幾塊孔雀石，在灰燼中會(huì)有紅色的銅出現(xiàn)。（提示：孔雀石是一種銅礦石，灼燒之后會(huì)生成黑色的氧化銅）碳跟某些氧化物的反應(yīng)（還原性）木炭還原氧化銅實(shí)驗(yàn)?zāi)康奶骄磕咎颗c氧化銅的反應(yīng)實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象1.檢查裝置的氣密性；2.把剛烘干的木炭粉末和氧化銅粉末[氧化銅與木炭的質(zhì)量比控制在（9~13）：1的范圍內(nèi)]混合均勻，小心地鋪放進(jìn)試管；3.將試管固定在鐵架臺(tái)上，導(dǎo)管伸入澄清石灰水中；4.用酒精燈（可以加網(wǎng)罩以使火焰集中并提高溫度，最好使用酒精噴燈）加熱混合物幾分鐘；5.撤出導(dǎo)氣管，熄滅酒精燈，待試管冷卻后再把試管里的粉末倒在紙上。開(kāi)始加熱時(shí)，導(dǎo)管口處有無(wú)色氣泡逸出，一段時(shí)間后，黑色粉末變?yōu)榧t色且澄清石灰水變渾濁。實(shí)驗(yàn)分析實(shí)驗(yàn)結(jié)論化學(xué)方程式注意事項(xiàng)C+2CuO2Cu+CO2↑高溫開(kāi)始加熱時(shí)，試管中的空氣因受熱體積膨脹而逸出，溫度達(dá)到高溫后，木炭與氧化銅開(kāi)始反應(yīng)，生成的銅為紅色固體，另一種生成物二氧化碳為無(wú)色氣體，能使澄清石灰水變渾濁。碳和氧化銅在高溫下反應(yīng)生成銅和二氧化碳；木炭具有還原性1.木炭粉末要烘干，目的是排除水蒸氣的干擾，使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更明顯；2.固定試管時(shí)試管口略向下傾斜，防止藥品潮濕產(chǎn)生的水蒸氣冷凝回流炸裂試管；3.開(kāi)始加熱時(shí)，導(dǎo)管口處有無(wú)色氣泡逸出，但澄清石灰水不變渾濁，這是因?yàn)閯傞_(kāi)始排出的是試管內(nèi)的空氣；4.實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，應(yīng)先撤出導(dǎo)管再熄滅酒精燈，防止石灰水倒吸入試管，使試管炸裂；5.冷卻后再把試管里的粉末倒出，防止熱的銅被氧化為氧化銅。碳在高溫下可以和某些氧化物反應(yīng)，奪取這些氧化物里的氧，表現(xiàn)出還原性。C+2CuO2Cu+CO2↑這種含氧化合物里的氧被奪去的反應(yīng)叫還原反應(yīng)木炭是使氧化銅還原為銅的物質(zhì)，它具有還原性工業(yè)應(yīng)用：冶煉金屬高溫對(duì)碳的還原性的分析C+2CuO2Cu+CO2↑高溫CuOCu失氧氧化銅具有氧化性，是氧化劑氧化銅在反應(yīng)中被還原，發(fā)生還原反應(yīng)。CCO2得氧碳具有還原性，是還原劑碳在反應(yīng)中被氧化，發(fā)生氧化反應(yīng)金屬的冶煉3C+2Fe2O3

4Fe+3CO2↑高溫一氧化碳、氫氣031.一氧化碳的物理性質(zhì)無(wú)色無(wú)味氣體密度比空氣略小難溶于水氣體密度（0°C，101KPa）（單位：g/L）空氣1.29CO1.25思考與交流若實(shí)驗(yàn)室需要收集一瓶一氧化碳，請(qǐng)你選擇收集CO的方法。CABCO的性質(zhì)：⒈CO難溶于水。⒉CO密度比空氣略小。⒊CO具有毒性。收集CO的方法：只能用排水法。思考：一氧化碳還有哪些性質(zhì)呢？（1）現(xiàn)象：燃燒時(shí)發(fā)出淡藍(lán)色的火焰，

加入澄清石灰水變渾濁。2CO＋O22CO2點(diǎn)燃（2）化學(xué)方程式①可燃性思考：燃燒時(shí)發(fā)出藍(lán)色火焰的氣體一定是CO嗎？還有氫氣H2，

甲烷CH42.一氧化碳的化學(xué)性質(zhì)注意：點(diǎn)燃一氧化碳前應(yīng)做什么工作？CO是可燃性氣體，與空氣或氧氣混合點(diǎn)燃會(huì)爆炸。因此，點(diǎn)燃前，一定要檢驗(yàn)其純度。作燃料②毒性中毒原因中毒癥狀CO跟血液中的血紅蛋白的結(jié)合能力比O2強(qiáng)，使人體缺少氧氣而窒息，甚至死亡。③還原性CO＋CuOCu＋CO2△CO有還原性C有還原性高溫2CuO＋C2Cu＋CO2↑？反應(yīng)原理實(shí)驗(yàn)裝置固體加熱裝置氣體檢驗(yàn)裝置尾氣處理裝置實(shí)驗(yàn)操作固體變紅石灰水變渾濁末端導(dǎo)管口有淡藍(lán)色火焰最右端必須加裝尾氣處理裝置（防止污染環(huán)境）放一點(diǎn)燃的酒精燈或扎一個(gè)氣球1.一氧化碳還原氧化銅實(shí)驗(yàn)中，為什么加熱前要先通入一氧化碳？排除裝置內(nèi)的空氣，避免加熱時(shí)發(fā)生爆炸。2.請(qǐng)問(wèn)是先停止通入一氧化碳，還是先熄滅加熱的酒精燈？先熄滅酒精燈，冷卻后再停止通入一氧化碳。3.為什么熄滅酒精燈后，還要繼續(xù)通入一氧化碳至裝置冷卻？（1）防止生成的銅被氧化成氧化銅。（2）防止澄清石灰水倒吸。4.第二個(gè)酒精燈有什么作用？尾氣處理思考與交流①作燃料：如管道煤氣②冶煉金屬：如煉鐵等2CO＋O22CO2點(diǎn)燃CO＋CuOCu＋CO2△思考：性質(zhì)決定用途，一氧化碳有哪些用途呢？一氧化碳的來(lái)源：大量CO的會(huì)造成大氣的污染，主要來(lái)源：汽車(chē)排放的尾氣，其余來(lái)自煤等含碳燃料的燃燒和石油的煉制等。3.一氧化碳的用途氫氣1.氫氣的物理性質(zhì)物理性質(zhì)顏色氣味狀態(tài)

密度熔點(diǎn)

沸點(diǎn)

溶解性氫氣極難溶于水無(wú)色無(wú)味通常氣態(tài)0.090g/L(最輕)-259℃雪狀固體-252℃無(wú)色液體(標(biāo)準(zhǔn)氣壓下)純凈的氫氣在空氣中安靜的燃燒，火焰為

色。罩在火焰上方的燒杯內(nèi)壁上有

。手接觸燒杯感覺(jué)

?；瘜W(xué)方程式：淡藍(lán)水珠出現(xiàn)發(fā)燙2H2+O22H2O2.氫氣的化學(xué)性質(zhì)①可燃性氫氣燃燒趣味實(shí)驗(yàn)如：氫氣還原氧化銅實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：化學(xué)方程式：（2）試管口有液滴出現(xiàn)。（1）試管中黑色粉末變成亮紅色；②還原性：作還原劑Cu+H2OCuO+H2△注意事項(xiàng)：（1）氧化銅鋪在試管底部：增加反應(yīng)物的受熱面積，加快反應(yīng)速率。（2）通氫氣的導(dǎo)管應(yīng)插入試管底部氧化銅的上方：其一，為避免氧化銅粉末堵塞導(dǎo)管口；其二，易把試管里的空氣趕凈，加熱后不致發(fā)生危險(xiǎn)。（3）先通一會(huì)兒氫氣，再給氧化銅加熱：排凈空氣，防止氫氣和空氣混合加熱發(fā)生爆炸。（4）反應(yīng)完成后先停止加熱，還要繼續(xù)通氫氣，直到試管冷卻：防止灼熱的銅在空氣中再被氧化。比較H2COC物理性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)可燃性還原性毒性無(wú)色無(wú)味，密度最小，難溶與水無(wú)色無(wú)味，密度比空氣略小，難溶于水無(wú)有劇毒無(wú)H2＋CuO=Cu＋H2O△CO＋CuO=Cu＋CO2△2H2+O22H2O2CO＋O22CO2點(diǎn)燃高溫2CuO＋C2Cu＋CO2↑C+O2CO2點(diǎn)燃2C+O22CO點(diǎn)燃1、由同種元素組成的不同單質(zhì)，可以互為“同素異形體”。下列屬于同素異形體的一組物質(zhì)是A．氫氣與液氫 B．水銀與銀 C．干冰與冰 D．氧氣與臭氧D2、下列物質(zhì)的用途與其依據(jù)的性質(zhì)不相符合的是A．單質(zhì)碳用于冶金工業(yè)——單質(zhì)碳能夠燃燒B．活性炭用于防毒面具——活性炭具有強(qiáng)的吸附性C．金剛石用于裁玻璃——金剛石很硬D．石墨用于制鉛筆芯——石墨很軟A3、如圖為金剛石、石墨和C60的結(jié)構(gòu)模型圖，圖中小球代表碳原子。下列說(shuō)法不正確的是A．原子的排列方式改變，則構(gòu)成的物質(zhì)種類(lèi)改變B．相同元素組成的不同碳單質(zhì)，在足量的氧氣中充分燃燒，產(chǎn)物相同C．金剛石。石墨和C60都是由碳原子直接構(gòu)成的單質(zhì)D．在特定的條件下，石墨可轉(zhuǎn)化為金剛石，是化學(xué)變化C4、美國(guó)科學(xué)家用某有機(jī)分子和球形籠狀分子C60制成了“納米車(chē)”(如圖所示)，每輛“納米車(chē)”是由一個(gè)有機(jī)分子和4個(gè)C60分子構(gòu)成?！凹{米車(chē)”可以用來(lái)運(yùn)輸單個(gè)的有機(jī)分子。下列說(shuō)法正確的是A．人們用肉眼可以清晰地看到“納米車(chē)”的運(yùn)動(dòng)B．一個(gè)C60分子中含有60個(gè)碳原子C．C60是一種新型的化合物D．“納米車(chē)”人為外力作用下才能運(yùn)動(dòng)B5、我國(guó)古代的珍貴字畫(huà)，雖年深日久仍不變色，原因是常溫下墨汁中的含碳單質(zhì)A．化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定 B．具有氧