荔湾-南岸-初化.doc

同学 年 月 日学案 【第 次】 年级： 初三 专题:碳和碳的氧化物 课本知识回顾 第一节　金刚石、石墨和C60 1．碳的单质 不同元素可以组成不同的单质，而同一种元素也可以组成不同的单质。几种常见元素的不同单质如下表所示： 常见元素 碳元素 氧元素 磷元素 形成的 单质 金刚石、 石墨和C60 氧气和 臭氧 白磷和 红磷 (1)金刚石、石墨、C60的性质及用途 ①金刚石 a．物理性质：无色透明、正八面体形状的固体，不导电，经加工琢磨后有夺目光泽，是天然存在最硬的物质。 b．用途：雕琢作装饰品(钻石就是金刚石雕琢成的)；制作钻头；制作玻璃刀、刻刀。 墨结构 ②石墨 a．物理性质：深灰色、不透明的细鳞片状固体，有金属光泽，质软，滑腻，导电性好，耐高温。 b．用途：用于制铅笔芯(不同型号的铅笔芯，石墨含量不同，“B”值越大，石墨含量越高)、石墨电极、电刷、耐高温的润滑剂等。 C60③C60 C60分子由60个碳原子构成，形似足球，很稳定。目前应用于材料科学、超导体等方面的研究。 金刚石、石墨和C60都是由碳元素组成的，为什么物理性质差异这么大？ (2)木炭、焦炭、活性炭和炭黑 木炭主要是由石墨的微小晶体和少量杂质构成的，它具有疏松多孔的结构。焦炭、活性炭、炭黑等的构成和结构与木炭类似，通常称为无定形碳。 由于木炭、活性炭的结构疏松，因此它们具有吸附性。利用这种性质可以吸附气体或溶液中的一些物质，可用作吸附剂，如木炭用来吸附食品工业里的色素和有异味的物质；活性炭用在防毒面具中吸附毒气。 吸附性是物理性质吗　 吸附性是物质的物理性质，吸附过程是物理变化。吸附剂与物质的接触面积越大，吸附能力越强。 2．碳的化学性质 分析碳的原子结构：，最外层电子数为4，既不易失电子，又不易得电子，所以常温下碳的化学性质比较稳定，但随着温度的升高，碳能与许多物质发生反应。 (1)碳的稳定性 常温下，单质碳的化学性质稳定，不易与其他物质发生反应，即使在日光照射或与空气、水分等充分接触，也不容易发生化学变化。如古代用墨书写或绘制的字画虽天长日久却不褪色。书写春联时要用墨汁，填写档案或签名时要用碳素笔，都利用了碳在常温下化学性质的稳定性。 (2)可燃性 在点燃条件下，单质碳能在氧气(或空气)里燃烧，放出热量，碳可作燃料。 ①氧气充足时，碳充分燃烧：C＋O2CO2 ②氧气不充足时，碳不充分燃烧： 2C＋O22CO (3)还原性 高温下，单质碳能和某些氧化物反应，夺取这些氧化物中的氧，表现出还原性，像CuO失去氧一样，含氧化合物里的氧被夺去的反应叫做还原反应。单质碳具有还原性，可作还原剂，用来冶炼金属。 ①碳跟氧化铜的反应： C＋2CuO2Cu＋CO2↑ 用木炭还原氧化铜 ②工业上，用焦炭和铁的氧化物反应冶炼铁： 3C＋2Fe2O34Fe＋3CO2↑ ③高温下，单质碳还能与水、二氧化碳反应： C＋H2O(气)H2＋CO C＋CO22CO 谈重点 ——用木炭还原氧化铜的注意事项　 ①加热固体，盛放固体的试管口都要略向下倾斜，其目的是防止加热产生的水倒流回热试管，使试管骤冷炸裂；②实验结束后，应该先将导管从澄清石灰水中取出，再停止加热，以防止液体倒流回热试管，使试管骤冷而炸裂。该反应的温度要求很高，所以，常在酒精灯上加灯罩集中火焰。 3．正确认识碳元素与碳单质 碳元素可组成不同的碳单质。常见的碳单质有金刚石、石墨、C60等。要正确理解元素与单质的关系，认识同种元素可形成多种单质的原因。 (1)同种元素可组成不同单质 不同种元素可组成不同单质，同种元素也可以组成不同的单质，如O2和O3，金刚石、石墨和C60等，都是由同种元素组成的不同单质。 (2)碳原子排列方式不同，决定碳单质的物理性质不同 物质的组成和结构决定物质的性质，物质的性质决定物质的用途。物质的结构、性质、用途关系密切。 (3)只含一种元素的物质不一定是单质 金刚石、石墨都是由碳元素组成的单质，二者混合后，虽然只含一种元素，但却是混合物。即：同种元素组成的物质可能是单质，也可能是混合物，但一定不是化合物。 (4)石墨转化成金刚石是化学变化 石墨在高温、高压的条件下可以转化成人造金刚石，这一变化属于化学变化，因为金刚石和石墨是不同物质。 (5)碳单质的化学性质相同 碳单质的物理性质不同，但其化学性质相同，常温下性质稳定，都具有可燃性、还原性。 4．氧化反应与还原反应 以木炭和氧化铜反应为例： C＋2CuO2Cu＋CO2↑ (1)氧化反应、还原反应 木炭夺取了氧化铜中的氧，生成了CO2，物质与氧发生的反应叫做氧化反应。氧化铜失去氧变成单质铜，这种含氧化合物里的氧被夺去的反应叫做还原反应。 (2)氧化剂、还原剂 氧化铜提供氧，使木炭发生氧化反