碳的单质 同素异形体24页PPT
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碳的同素异形体ppt课件
arbon
同素异形体
• 同素异形体是指由同样的单一化学元素组成，但性质却
不相同的单质。同素异形体之间的性质差异主要表现在物 理性质上，化学性质上也有着活性的差异。
例： 物质名称
化学性质
着火点 外观
毒性
白磷 红磷
活泼 不活泼
40℃ 240℃
淡黄色 紫红色
有毒 无毒
返回
C-60（富勒烯）
C60分子具有芳香性，溶于苯呈酱红色。可用电阻加热石墨棒或电
弧法使石墨蒸发等方法制得。C60有润滑性，可能成为超级润滑剂。金 属掺杂的C60有超导性，是有发展前途的超导材料。C60还在半导体、 催化剂、蓄电池材料和药物等许多领域得到应用。C60分子可以和金属 结合，也可以和非金属负离子结合。富勒烯的成员还有C78、C82、 C84、C90、C96等也有管状等其他形状。
返回
总结
碳的同素异形体它们晶体结构和键型都不同。碳同素异形体系统
横跨完全极端且十分不同的范围。化学性质与物理性质均有差异，以熟 知的金刚石与石墨为例，金刚石每个碳原子与相邻的四个碳原子以共价 键连接，形成四面体结构。而石墨中，碳原子呈层状排列，每一层的碳
同原素子以异共形价键体连的接不形成同平性面六质边是形由。 微观结构的不同所决定的。
碳的同素异形体
·石墨 ·钻石（金刚石） ·C-60（富勒烯、足球烯） ·碳纳米管 ·蓝丝黛尔石 ·直链乙炔碳 ·[无定形碳（内部结构为石墨）]
自然界中C的存在形式主要为气态 和固态。碳同素异形体指的是元素 碳的同素异形体，即纯碳元素所能 构成的各种不同的分子结构。
碳纳米管
生活中的应用及明显区别
• 钻石及石墨
返回
金刚石
金刚石是最为坚固的一种碳结构，成空间网状结构，最终形成了一种
同素异形体
• 同素异形体是指由同样的单一化学元素组成，但性质却
不相同的单质。同素异形体之间的性质差异主要表现在物 理性质上，化学性质上也有着活性的差异。
例： 物质名称
化学性质
着火点 外观
毒性
白磷 红磷
活泼 不活泼
40℃ 240℃
淡黄色 紫红色
有毒 无毒
返回
C-60（富勒烯）
C60分子具有芳香性，溶于苯呈酱红色。可用电阻加热石墨棒或电
弧法使石墨蒸发等方法制得。C60有润滑性，可能成为超级润滑剂。金 属掺杂的C60有超导性，是有发展前途的超导材料。C60还在半导体、 催化剂、蓄电池材料和药物等许多领域得到应用。C60分子可以和金属 结合，也可以和非金属负离子结合。富勒烯的成员还有C78、C82、 C84、C90、C96等也有管状等其他形状。
返回
总结
碳的同素异形体它们晶体结构和键型都不同。碳同素异形体系统
横跨完全极端且十分不同的范围。化学性质与物理性质均有差异，以熟 知的金刚石与石墨为例，金刚石每个碳原子与相邻的四个碳原子以共价 键连接，形成四面体结构。而石墨中，碳原子呈层状排列，每一层的碳
同原素子以异共形价键体连的接不形成同平性面六质边是形由。 微观结构的不同所决定的。
碳的同素异形体
·石墨 ·钻石（金刚石） ·C-60（富勒烯、足球烯） ·碳纳米管 ·蓝丝黛尔石 ·直链乙炔碳 ·[无定形碳（内部结构为石墨）]
自然界中C的存在形式主要为气态 和固态。碳同素异形体指的是元素 碳的同素异形体，即纯碳元素所能 构成的各种不同的分子结构。
碳纳米管
生活中的应用及明显区别
• 钻石及石墨
返回
金刚石
金刚石是最为坚固的一种碳结构，成空间网状结构，最终形成了一种
沪教课标版九年级化学上册 4.2碳——同素异形体 课件
单质种类多于元素种类
2、由同一种元素组成的物质一定是纯净物。
因此同一种元素组成的物质可以是单质（纯净物） 也可以是几种单质所形成的混合物。
3、臭氧变为氧气,发生的是化学变化。
臭氧和氧气量杂质组成
木炭、炭黑、焦炭、活性炭
吸附作用：气体或溶液里的物质被吸附在固体表面的作用 是物理变化
4、某自来水厂为了减少自来水中的某些杂质对人体 的危害，用活性炭代替明矾，因为活性炭具有_吸__附___ 性。
5、战争中空军袭击发电厂时，曾使用 “石墨炸弹”。 这种炸弹爆炸后释放出大量纤维状石墨覆盖在发电厂的
设备上，使设备短路而停电。这是利用了石墨的_C_____。
A. 可燃性 B. 还原性 C. 导电性 D. 润滑性
一:金刚石 石墨 4.2-1 碳 同素异形体
实验探究
实验
现象
结论
1、用金刚钻在玻 金刚钻留下很深的 璃片上划一下；2、 划痕, 刀片在玻璃片上划 刀片没有留下划痕 一下；3、铅笔芯 铅笔芯没有留下划 在玻璃片上划一下。痕
金刚石质硬 石墨软
1、用小刀削下一 些铅笔芯；2、用 手触摸铅笔芯。
用２Ｂ铅笔芯串联 一个电路
吸附剂
焦炭 冶炼金属、生产水煤气（H2+CO） 炭黑 油墨、颜料、橡胶轮胎中的填充剂
1、下列物质中，属于同素异形体的是__C_____。
A. 甲烷和金刚石 B. 一氧化碳和二氧化碳 C. 金刚石、石墨和C60 D. 白磷和五氧化二磷
2、金刚石和石墨的物理性质有很大的差异的原因是_C__
A.金刚石不含杂质，而石墨含杂质
2、同素异形体
由同一种元素形成的多种单质，叫做这种元素的同素异形体。
3、碳的同素异形体
金刚石、石墨、C60
2、由同一种元素组成的物质一定是纯净物。
因此同一种元素组成的物质可以是单质（纯净物） 也可以是几种单质所形成的混合物。
3、臭氧变为氧气,发生的是化学变化。
臭氧和氧气量杂质组成
木炭、炭黑、焦炭、活性炭
吸附作用：气体或溶液里的物质被吸附在固体表面的作用 是物理变化
4、某自来水厂为了减少自来水中的某些杂质对人体 的危害，用活性炭代替明矾，因为活性炭具有_吸__附___ 性。
5、战争中空军袭击发电厂时，曾使用 “石墨炸弹”。 这种炸弹爆炸后释放出大量纤维状石墨覆盖在发电厂的
设备上，使设备短路而停电。这是利用了石墨的_C_____。
A. 可燃性 B. 还原性 C. 导电性 D. 润滑性
一:金刚石 石墨 4.2-1 碳 同素异形体
实验探究
实验
现象
结论
1、用金刚钻在玻 金刚钻留下很深的 璃片上划一下；2、 划痕, 刀片在玻璃片上划 刀片没有留下划痕 一下；3、铅笔芯 铅笔芯没有留下划 在玻璃片上划一下。痕
金刚石质硬 石墨软
1、用小刀削下一 些铅笔芯；2、用 手触摸铅笔芯。
用２Ｂ铅笔芯串联 一个电路
吸附剂
焦炭 冶炼金属、生产水煤气（H2+CO） 炭黑 油墨、颜料、橡胶轮胎中的填充剂
1、下列物质中，属于同素异形体的是__C_____。
A. 甲烷和金刚石 B. 一氧化碳和二氧化碳 C. 金刚石、石墨和C60 D. 白磷和五氧化二磷
2、金刚石和石墨的物理性质有很大的差异的原因是_C__
A.金刚石不含杂质，而石墨含杂质
2、同素异形体
由同一种元素形成的多种单质，叫做这种元素的同素异形体。
3、碳的同素异形体
金刚石、石墨、C60
碳的多样性PPT课件4
[方法导引] 你已经知道了碳酸钙的化学性质，碳酸 钠和碳酸氢钠是否具有类似的化学性质呢？
1、讨论提出假设； 2、探讨实验方案； 3、实验并做好记录。
物质 与酸反 应 与NaOH 反应
与 Ca(OH)2 与CaCl 2
碳酸钠Na2CO3
碳酸氢钠NaHCO3
产生气泡 无明显现象 产生白色沉淀
产生白色沉淀
△
热稳定 受热难分解 性
碳酸氢钠受热分解实验装置：
2NaHCO3===Na2CO3+CO2↑+H2O
△
Na2CO3与NaHCO3的相互转变 ⒈ Na2CO3转变成 NaHCO3 Na2CO3+CO2+H2O = 2NaHCO3 _____________________________ ⒉ NaHCO3转变成Na2CO3 △ 2NaHCO3===Na2CO3+CO2↑+H2O ①______________________________ 2NaHCO3+NaOH = Na2CO3+H2O ②_______________________________
产生气泡既快又多 无明显现象 产生白色沉淀 无明显现象
热稳定 性
无现象
分解产生CO2
物质 与酸反 应
碳酸钠Na2CO3
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2 ↑
碳酸氢钠NaHCO3
NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑
CO32-+2H+= CO2↑ + H2O
HCO3-+H+= CO2↑ +H2O
碳酸
碳酸盐
加热；加碱
1、讨论提出假设； 2、探讨实验方案； 3、实验并做好记录。
物质 与酸反 应 与NaOH 反应
与 Ca(OH)2 与CaCl 2
碳酸钠Na2CO3
碳酸氢钠NaHCO3
产生气泡 无明显现象 产生白色沉淀
产生白色沉淀
△
热稳定 受热难分解 性
碳酸氢钠受热分解实验装置：
2NaHCO3===Na2CO3+CO2↑+H2O
△
Na2CO3与NaHCO3的相互转变 ⒈ Na2CO3转变成 NaHCO3 Na2CO3+CO2+H2O = 2NaHCO3 _____________________________ ⒉ NaHCO3转变成Na2CO3 △ 2NaHCO3===Na2CO3+CO2↑+H2O ①______________________________ 2NaHCO3+NaOH = Na2CO3+H2O ②_______________________________
产生气泡既快又多 无明显现象 产生白色沉淀 无明显现象
热稳定 性
无现象
分解产生CO2
物质 与酸反 应
碳酸钠Na2CO3
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2 ↑
碳酸氢钠NaHCO3
NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑
CO32-+2H+= CO2↑ + H2O
HCO3-+H+= CO2↑ +H2O
碳酸
碳酸盐
加热；加碱
碳的多样性PPT课件8 鲁科版
1．碳单质的化学性质
• 2．一氧化碳的化学性质
• 3．二氧化碳的化学性质
• • • • • (1)具有酸性氧化物的性质 CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O CO2＋CaO===CaCO3 CO2＋Na2SiO3＋H2O===H2SiO3↓＋Na2CO3 (2)具有氧化性
• • • • • •
• 2．碳的同素异形体 • (1)石墨：碳原子呈 层状 排列， 每一层上的碳原子以强的相互作 用形成 平面六边形 结构；层与 层之间的相互作用较弱 ，容易发生 相对滑动。 • (2)金刚石：每个碳原子都与相邻 的 4个碳原子以强的相互作用直接 连接，形成 正四面体 结构。 • (3)C60：由 60 个碳原子构成的分 子，形似足球，碳原子位于球的 表面， 呈正五边形和正六边形排列的 空心球体。
巩固训练
1.下列各变化中，在木炭燃烧时不可能发生的反应是（ D）
A.2C+O2 B.C+O2
C.CO2+C
点燃
2CO
点燃
CO2
2CO
点燃
D.CO2＝C+O2
2.（2009年连云港质检）下列有关CO2的实验中，只能证明 CO2的物理性质的实验是（ ） D
3.下列说法错误的是（
B
）
A.铅笔芯的主要原料是石墨，儿童在使用时不会引起中毒 B.CO有毒，生有煤炉的居室可放置数盆清水，这样有效地吸收 CO，防止煤气中毒 C.“汽水”浇灌植物有一定的道理，其中CO2的缓释，有利于植物的 光合作用 D.金刚石中所有的碳原子都按一定的方式连成一个向空间伸展的网 络，而C60中每60个碳原子构成一个分子
与CaCl
2
不反应
CO32-+Ca2+= Ca CO3↓
2014年高考化学一轮知识梳理课件：3-1碳的多样性(57张PPT)(鲁科版)
1．牢记碳的 3 种同素异形体：金刚石、石墨、C60。 2．熟记 2 种物质的俗名： Na2CO3——纯碱、苏打；NaHCO3——小苏打。
2 3．掌握 2 种离子的检验：CO3 和 HCO3 。
－ －
4．掌握 5 种物质之间的转化关系：
考向一
CO2与碱、盐的反应总结
1．与碱(以NaOH为例)的反应 (1)反应原理：CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O或NaOH＋ CO2===NaHCO3 少量CO2 过量CO2 即，NaOH ― ― ― ― → Na2CO3 ― ― ― ― → NaHCO3
－ ＋ (2)反应的离子方程式：CO2 3 ＋2H ===CO2↑＋H2O。
3．碳酸钠、碳酸氢钠与盐酸反应的基本图象的归纳总结 (1)向 Na2CO3 中逐滴加入盐酸，消耗 HCl 的体积与产生 CO2 的 体积的关系如图 1 所示； (2)向 NaHCO3 中逐滴加入盐酸，消耗 HCl 的体积与产生 CO2 的体积的关系如图 2 所示； (3)向 NaOH、Na2CO3 的混合物中逐滴加入盐酸，消耗 HCl 的 体积与产生 CO2 的体积的关系如图 3 所示(设 NaOH、Na2CO3 的物 质的量之比 x∶y＝1∶1，其他比例时的图象略)；
－
HCO3 ，因两种离子都有该现象发生。
－
往 100 mL 的 NaOH 溶液中通入 CO2 充分反应后，在减 压和较低温度下， 小心地将溶液蒸干， 得到白色固体 M。 通入的 CO2 的体积 V(标准状况)与 M 的质量(W)的关系如图所示。
试解答下列问题： (1)A 点时，白色固体 M 的化学式为________，通入的 CO2 的体 积为________mL(标准状况下，下同)。 (2)C 点时，白色固体 M 的化学式为________，通入的 CO2 的体 积为________ mL。 (3)B 点的 M 的组成成分为________(用化学式表示)， 通入的 CO2 的体积为________mL。 (4)该 NaOH 溶液的物质的量浓度为________。
碳的同素异形体
碳的同素异形体*石墨石墨(graphite)是一种矿物名，通常产于变质岩中，是煤或碳质岩石（或沉积物）受到区域变质作用或岩浆侵入作用形成。
石墨是元素碳的一种同素异形体，每个碳原子的周边连结著另外三个碳原子，排列方式呈蜂巢式的多个六边形，每层间有微弱的范德华引力。
由于每个碳原子均会放出一个电子，那些电子能够自由移动，因此石墨属于导电体。
石墨是其中一种最软的矿物，不透明且触感油腻，颜色由铁黑到钢铁灰，形状呈晶体状、薄片状、鳞状、条纹状、层状体或散布在变质岩中。
化学性质不活泼，具有耐腐蚀性。
石墨质软，黑灰色；有油腻感，可污染纸张。
硬度为1～2，沿垂直方向随杂质的增加其硬度可增至3～5。
比重为1．9～2．3。
比表面积范围集中在1-20m2/g，在隔绝氧气条件下，其熔点在3000℃以上，是最耐温的矿物之一。
它能导电、导热。
自然界中纯净的石墨是没有的，其中往往含有SiO2、Al2O3、FeO、CaO、P2O5、CuO 等杂质。
这些杂质常以石英、黄铁矿、碳酸盐等矿物形式出现。
此外，还有水、沥青、CO2、H2、CH4、N2等气体部分。
因此对石墨的分析，除测定固定碳含量外，还必须同时测定挥发分和灰分的含量。
*钻石（金刚石）金刚石的化学式C----N个C,金刚石是原子晶体,一块金刚石是一个巨分子，N个C的聚合体。
只能用它的元素符号加注释来表示[C(金刚石)].钻石就是我们常说的金刚石,它是一种由纯碳组成的矿物。
金刚石是自然界中最坚硬的物质，因此也就具有了许多重要的工业用途，如精细研磨材料、高硬切割工具、各类钻头、拉丝模。
还被作为很多精密仪器的部件。
金刚石与石墨同属于碳的单质。
是一种具有超硬、耐磨、热敏、传热导、半导体及透远等优异的物理性能，素有“硬度之王”和宝石之王的美称，金刚石的结晶体的角度是54度44分8秒。
上个世纪50年代，美国以石墨为原料，在高温高压下成功制造出人造金刚石。
现在人造金刚石已经广泛用于生产和生活中，虽然造出大颗粒的金刚石还很困难（所以大颗粒的天然金刚石仍然价值连城），但是已经可以制成了金刚石的薄膜。
碳的多样性ppt9
过量的CO2通入下列溶液中，最终出现浑浊的是(
A．氯化钙溶液 B．石灰水 C．饱和亚硫酸钠溶液 D．水玻璃
)
【思路点拨】 解答本题应抓住如下关键：较强酸＋较弱酸盐
―→较弱酸＋较强酸盐，即较强酸能制较弱的酸。 【尝试解答】 CaCl2、Na2SO3均属比碳酸酸性强的酸的盐，不能
与H2CO3(CO2＋H2O)反应生成新盐和新酸；CO2与石灰水最终生成可溶性
【名师解析】 化合物A受热分解可生成三种化合物，在中学常 见的化合物范围内，固体A可能是不稳定的酸式盐或碱式碳酸铜，又 因为A分解产生的两种化合物都能与化合物E反应产生单质G。G可能为 O2，E为Na2O2，据此可判断C、D应为H2O、CO2。再根据A、B在溶液中可
通过与F、C反应可相互转化，综合分析可确定C为CO2，D为H2O，则A为
学家致力于二氧化碳组合转化方面的技术研究，把过多的二氧化碳转
化为对人类有益的物质。如将二氧化碳和氢气以1∶4的比例混合，通 入反应器，在适当的条件下反应，可获得一种重要的能源。请完成下
列化学方程式：CO2＋4H2===______＋2H2O
(4)科学家研究发现，用“汽水”(一种能释放CO2的弱酸性溶液) 浇灌植物能促进植物的生长。原因是它能( ) ①加强呼吸作用 ②加强光合作用 ③改良碱性土壤、调节pH ④加强植物蒸腾作用 A．①② B．②③ C．③④ D．②③④ (5)快速、有效地减缓大气中CO2大量增加的生态学措施是( A．使用天然气等燃料 B．控制全球人口增长 C．植树造林，保护森林 D．立即减少煤和石油的燃烧 )
其目的是________。
(4)按气流方向连接各仪器。用字母表示接口的顺序： g—ab—_________________。 (5)能证明混合气中含有CO的实验依据是
《同素异形体》课件
造成O3与O2的这些化学性质差别 的原因是什么？
阅读书上P19 资料卡里的内容
臭氧空洞扩大的危害
(1) 直接危害人体健康，象皮肤癌、白 内障、各种传染病患者会大幅度增加；
(2) 对生态环境和农林牧渔业造成破坏， 农产品减产、品质下降，渔业产量减 少，森林覆盖率减少等等。
你知道吗
归纳总结：
同素异形体之间，
11H、21H、31H； 3517Cl、3717Cl
实例2：氧元素的不同单质 ——臭氧和氧气
臭氧与氧气的物理性质对比
臭氧
氧气
色 鱼腥味的淡蓝色 无色无味气体， 态 气体，液态深蓝 液态淡蓝色，固 味 色，固态紫黑色 态雪花状淡蓝色
溶解度
大
小
熔点 沸点
-251℃ -112.4℃
-218℃ -183℃
阅读并思考：
1.O3具有极强的氧化性，如不活泼金属Ag、
H情 物g况 在等下 常在却温空被下气O遇或3较氧氧多化气的，中分OO再不子33如会易与组酒立被O精即氧成2、着化的、棉火，絮，而等从在易而通燃引常 发不可想象的火灾。分子结构不 2.O3相对于O2不稳定，常同温下能缓慢分解，
若加热或高温或催化剂时可迅速分解，而且 O3生成O2的反应为放热反应
纳米碳管结构模型
它是石墨中一层或若干层碳原子卷曲而成 的笼状“纤维”，内部是空的，外部直径只有 几到几十纳米，轻而结实。
用途：防弹背心，电子枪； 可做成地球-月球乘人的电梯。
碳元素形成的不同单质的结构图
金 刚 石
石 墨
足球烯
纳米碳管
你知道吗
• 1.钠原子(Na)和钠离子(Na+)都是同一 种元素----钠元素形成的，它们是同素 异形体吗？为什么？
阅读书上P19 资料卡里的内容
臭氧空洞扩大的危害
(1) 直接危害人体健康，象皮肤癌、白 内障、各种传染病患者会大幅度增加；
(2) 对生态环境和农林牧渔业造成破坏， 农产品减产、品质下降，渔业产量减 少，森林覆盖率减少等等。
你知道吗
归纳总结：
同素异形体之间，
11H、21H、31H； 3517Cl、3717Cl
实例2：氧元素的不同单质 ——臭氧和氧气
臭氧与氧气的物理性质对比
臭氧
氧气
色 鱼腥味的淡蓝色 无色无味气体， 态 气体，液态深蓝 液态淡蓝色，固 味 色，固态紫黑色 态雪花状淡蓝色
溶解度
大
小
熔点 沸点
-251℃ -112.4℃
-218℃ -183℃
阅读并思考：
1.O3具有极强的氧化性，如不活泼金属Ag、
H情 物g况 在等下 常在却温空被下气O遇或3较氧氧多化气的，中分OO再不子33如会易与组酒立被O精即氧成2、着化的、棉火，絮，而等从在易而通燃引常 发不可想象的火灾。分子结构不 2.O3相对于O2不稳定，常同温下能缓慢分解，
若加热或高温或催化剂时可迅速分解，而且 O3生成O2的反应为放热反应
纳米碳管结构模型
它是石墨中一层或若干层碳原子卷曲而成 的笼状“纤维”，内部是空的，外部直径只有 几到几十纳米，轻而结实。
用途：防弹背心，电子枪； 可做成地球-月球乘人的电梯。
碳元素形成的不同单质的结构图
金 刚 石
石 墨
足球烯
纳米碳管
你知道吗
• 1.钠原子(Na)和钠离子(Na+)都是同一 种元素----钠元素形成的，它们是同素 异形体吗？为什么？