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1、第一节第二课时,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,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
2、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,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。,C60图片,计算方法,2,6,3,1,5,4,六边形,五边形,1,2,5,4,3,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C70的空间结构和C60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C70所含的五边形和
3、六边形数目。,C60及其应用前景,(1)、发现：知道了 C60 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。,(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,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16。因为性能奇特，被科学家称为未来的“
4、超级纤维”。,碳纳米管的性质,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.CH4 B.SiH4 C.H2S D.PH4,3.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,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,5.最近科学家制得一种新的分子，它
5、具有空心的类似足球状结构，化学式为C60下列说法中，正确的是 A.C60是一种新型的化合物 B.C60和石墨都是碳的同素异形体 C.C60中含有离子键 D.C60的式量为720,B D,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.72.67.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.SiH4的稳定性比PH3的差 D.CH4稳定性比NH3强,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
6、成CO2 D 在一定条件下它们可能相互转化,A,9下列叙述正确的是 A、SiH4、CH4、NH3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、H2SeO4、H4GeO4、H3AsO4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 H2SiO3 PH3 HI NH3C、原子半径 Si P O FD、还原性GeH4 SiH4 H2S HI,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
7、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、SiO2、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,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
8、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,以下是第三课时,（2）化学性质,3.二氧化碳的性质,（2）化学性质,（1）物理性质,酸性氧化物：CO2+Ca(OH)2=CaCO3+H2O CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2,Na2CO3(饱和)+CO2+H2O=2NaHCO3,（3）制法,实验室制法 Ca
9、CO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2,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。,4.一氧化碳,（1）物理性质,（2）化学性质,（3）毒性,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、H2，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H2。,CO、H2、CO2、H2O,除CO2、H2O,检验CO、H2,先除CO2，后除H2O,先转化成CO2和H2O，后检验,先检验H2O，后检验CO2,E，F接D，C接A，B（或B，A）接J，I接H，G,5.碳及其化合物的转化关系,zjgg,Thank You!,
