组成燃料的主要元素-碳

5、2组成燃料的主要元素——碳三维目标：知识与技能：1.了解金刚石与石墨的物理性质及主要用途；2.明确物质的性质与用途的关系；3.知道一种元素可以因结构不同而能组成几种不同的单质；4.认识碳的燃烧及其产物；5.了解CO的性质和用途。

情感态度与价值观：培养学生思维的有序性和严密性。

培养学生尊重事实，实事求是的科学态度。

教学重点：正确书写化学方程式。

教学难点：知道一种元素可以因结构不同而能组成几种不同的单质。

教学方法：讲练结合，配合阅读。

教学过程：【导课】你知道吗，那璀璨夺目的钻石和大家用的铅笔芯都是由同一种碳元素组成的单质！【预习】1、金刚石和石墨金刚石和石墨都是由组成的单质，但它们的物理性质，这是因为在金刚石和石墨里碳原子的不同。

2、碳单质还包括由与形成的多种多样的无定形碳。

它包括、、、四种。

可用于防毒面具的是，用于字画的是。

3、近年来，科学家又合成出一类被称为“”的碳单质，其中最具有代表性是分子由60个碳原子构成的。

4、物质性质和用途的关系是。

5、碳的化学性质：①常温下有②6、写出下列化学方程式：碳的完全燃烧，氧气，放热。

碳不完全燃烧，氧气，放热。

转化为CO在高温条件下，炽热的碳可使CO27、CO是、、的气体，CO易燃，燃烧时产生火焰。

燃烧的化学方程式是。

CO具有可燃性，它与氧气（或空气）混合后点燃可能会发生爆炸，因此点燃一CO 前必须检验其 。

CO 是有毒的气体，它跟血液中 结合的能力很强，使血液失去输氧能力，发生煤气中毒。

【展示】1、 金刚石和石墨的性质和用途；2、碳单质的种类；2、 物质性质和用途的关系； 4、单质碳的化学性质；5、CO 2 、CO 和C 三种物质间的转化；6、CO 的性质、用途和毒性。

【反馈】1、 火炉中最多可能发生几个化学反应： 、 、2．只含有碳元素的物质（ ）A ．一定是金刚石B ．一定是石墨C ．一定是纯净物D ．可能是混合物3．1985年科学家发现了C60的新物质，与此有关的下列说法正确的是（ ）① 它的1个分子含60个碳原子 ② 它是一种新型化合物 ③ 它是一种混合物 ④ 它是一种单质A ．①④B ．②④C ．①②D ．③4、下图是金刚石、石墨、C 60的结构示意图，．它们的化学性质相似，物理性质却有很大差异。

5.1 洁净的燃料——氢气一、选择题1．以下燃料中对环境最友好的是( )A．煤 B．石油 C．氢气 D．天然气2．下列关于氢气性质的叙述中正确的是( )A．在常温下，氢气不能跟氧气混合B．水中含有氢元素，故氢气很容易制取C．在常温下，氢气的化学性质比较稳定D．在点燃或加热的条件下，氢气能跟所有的物质发生化学反应3．下列物质与空气混合，接触到明火，有发生爆炸危险的是( )①氢气②汽油蒸气③面粉尘④棉尘A．仅①B．仅①②④C．仅①②③ D．①②③④4．鉴别氢气、氧气、空气三种无色、无味的气体，最简便的方法是( )A．闻气味 B．测密度C．用带火星的木条 D．用燃着的木条5．氢气是一种理想的新能源，目前只在火箭发射等少数情况下使用，其主要原因是( )链接听/51例2方法点拨A．制取成本高、贮存困难B．氢气燃烧条件难以满足C．制备氢气的原料极其匮乏D．氢气燃烧过程难以控制二、填空题6．用有关氢气性质的字母填写下列空格。

A．可燃性B．难溶于水C．密度小(1)作为发射火箭或导弹的燃料：________。

(2)填充探空气球：________。

7．在空气中点燃氢气，并在火焰上方罩一个冷而干燥的烧杯。

(1)现象：氢气在空气中燃烧，产生________火焰，烧杯内壁有____________，用手触摸烧杯壁，感觉发烫，说明反应放出了大量的热，该实验说明氢气具有的化学性质是____________。

(2)反应的化学方程式为______________________________________。

(3)氢气作为一种新型燃料，是未来最理想的能源，这是因为其______________、______________、______________________________。

8. 实验室用图29－K－1所示装置制取氢气，并进行氢气在氯气(Cl2)中燃烧的实验。

纯净的氢气可以在黄绿色的氯气中安静地燃烧，发出苍白色火焰，生成氯化氢(HCl)气体。

《5.2 组成燃料的主要元素——碳》教学设计教学内容：1、了解金刚石与石墨，碳单质的物理性质及主要用途2、知道一种元素可以因结构不同而能组成几种不同的单质3、认识碳的燃烧及其产物4、了解CO和CO2的性质、实验室制法及CO2的用途教学重点：C、CO和CO2的性质及CO2的实验室制法教学难点：C、CO2的性质的探究过程教学过程：一、碳单质【引言】大家已经学过氧和氢两种元素，今天再来学习一种元素——碳，C、H、O这三种元素与人类的关系非常密切，是构成生命的基本元素。

目前已知的1000多万种化合物中，绝大多数都是含碳化合物，碳是为人类提供能量的燃料的主要元素。

今天，我们来认识一下碳的几种单质。

【实验】用玻璃刀切割玻璃用石墨做导电实验用铅笔写字【讨论】通过以上实验现象，体现了碳单质的哪些性质呢？1.金刚石的硬度居天然物质之冠，可制成玻璃刀、钻头或装饰品等。

2.石墨硬度很小，有滑腻感，可制成铅笔芯；能够导电、熔点高，可做干电池和电炉的电极、坩埚等。

3.无定形碳具有较强的吸附能力，作防毒面具中的滤芯。

【思考】这些物质在物理性质上具有这么大的差异，是不是由同种元素组成的呢？【讲解】实验证明，金刚石和石墨都能在氧气中燃烧，而且都生成同一种物质，这种物质能够使澄清的石灰水变浑浊。

它们都是由碳元素组成的单质。

【思考】既然这些物质是同种元素组成的单质，为什么物理性质有这么大的差异呢？【讲解】虽然构成这些单质的原子结构是相同的，但是，其排列方式是不同的。

所以产生了不相同的物理性质。

近年来，除了我们常见的金刚石、石墨这些碳单质以外，科学家们还合成了C60、C50、C70等，近期又合成了碳纳米管，现正对此进行开发和利用。

【思考】既然金刚石、石墨都是由同种元素组成的单质，能不能利用外界力量将它们的结构改变，将石墨变成金刚石呢？【讲解】现在已经有了人造金刚石，主要是在工业上使用，如钻头等。

【小结】物质性质决定物质用途物质用途推知物质性质【过渡】以上是我们了解的有关碳单质的物理性质，不同的单质在物理性质上有差异。

碳知识点归纳总结一、碳的基本概念碳是地球上一种非常常见的元素，化学符号为C，原子序数为6，在元素周期表中位于第14族。

它是一种固体元素，具有多种同素异形体，包括金刚石、石墨、纳米碳等。

碳在自然界中广泛存在，它是有机物的主要组成部分，也是地球上生命存在的基础。

碳的化学性质稳定，与许多元素和化合物发生反应，形成各种有机物和无机物。

二、碳的物理性质1. 碳的同素异形体：碳在自然界中存在多种同素异形体，包括金刚石、石墨、纳米碳等。

这些同素异形体的结构和性质各有不同，具有广泛的应用价值。

2. 碳的热导率和电导率：金刚石具有很高的热导率和电导率，是一种优良的导热材料和导电材料。

3. 碳的密度：金刚石的密度较大，为3.5g/cm^3，而石墨密度较小，为2.3g/cm^3。

这种密度差异导致了它们的物理性质上的差异。

三、碳的化学性质1. 碳与氧气的反应：碳在高温下与氧气发生剧烈的反应，生成二氧化碳。

这是一种非常重要的反应，在自然界中是碳循环的重要环节。

2. 碳的还原性：碳具有很强的还原性，可以还原许多金属离子。

3. 碳的化合物：碳可以与许多元素形成化合物，包括碳氢化合物、碳氧化合物等。

四、碳的地质作用1. 煤炭的形成：煤是一种由植物残体经过压实和高温作用形成的矿物质，主要由碳和氢等元素组成。

煤炭是一种重要的化石燃料，被广泛用于工业生产和能源生产。

2. 石油和天然气的形成：石油和天然气是由古代生物遗体经过压实和高温作用形成的，主要由碳和氢等元素组成。

它们是人类重要的能源资源之一。

3. 碳酸盐的沉积：碳酸盐是由碳酸钙等矿物质形成的矿石，存在于地球表面的岩石中，是地壳中的重要成分。

五、碳的生物地球化学循环1. 生物的呼吸作用：在生物的呼吸作用中，碳化合物被氧化成二氧化碳释放到大气中。

2. 植物的光合作用：植物通过光合作用将二氧化碳转化成有机物，释放氧气。

3. 碳酸盐岩的形成：当有机物被埋藏在地下形成石油和天然气时，经过化学作用形成碳酸盐岩。

煤中有机物质的主要元素组成
煤是一种常见的化石燃料，由于其丰富的储量和广泛的应用，对于了解煤的组成和性质具有重要意义。

煤中的有机物质是其主要组成部分，其元素组成主要包括碳、氢、氧、氮和硫。

首先，碳是煤中有机物质的主要元素，占据了煤中重要的地位。

煤中的有机物质主要由高分子碳氢化合物组成，其中的碳元素是构成煤的基础。

碳的含量决定了煤的热值和品质，高碳含量的煤通常具有更高的热值，因此在能源领域有着重要的应用价值。

其次，氢是煤中有机物质的第二重要元素。

氢与碳结合形成的碳氢化合物是煤中的基本成分，氢的含量对煤的热值和物化性质具有重要影响。

氢的存在可以增加煤的可燃性，提高煤的燃烧效率。

同时，氢还能与氧结合形成水，通过燃烧反应释放能量。

此外，氧是煤中有机物质的第三重要元素。

氧与碳和氢结合形成的羧基和酮基等氧化物含量较高，一方面降低了煤的热值，另一方面
也影响了煤的燃烧特性。

氧的存在还与煤的氧化反应密切相关，直接影响煤的稳定性和易燃性。

此外，煤中还含有少量的氮和硫。

氮是煤中的一种常见杂质元素，主要以有机形式存在。

氮的含量会对煤的燃烧产生影响，高氮含量的煤易产生氮氧化物，对环境造成污染。

硫是煤中另一种常见的杂质元素，主要以有机硫和无机硫的形式存在。

硫的含量会影响煤的燃烧产生硫氧化物，对环境和人体健康造成危害。

综上所述，煤中的有机物质的主要元素组成包括碳、氢、氧、氮和硫。

这些元素的含量和比例决定了煤的性质和用途。

了解煤的元素组成有助于我们更好地利用煤资源，提高能源利用效率，减少环境污染。

组成燃料的主要元素——碳组成燃料的主要元素——碳【学习⽬标】1.了解⾦刚⽯和⽯墨的物理性质和主要⽤途；知道⽊炭、活性炭的吸附性。

2.知道碳单质的化学性质，掌握碳跟氧⽓的反应。

3.知道不同元素可以组成不同的物质，同⼀种元素也可以组成不同物质。

4.了解⼀氧化碳的物理性质和化学性质。

【要点梳理】要点⼀、碳的单质1.同⼀种元素可以组成不同的单质：⾦刚⽯、⽯墨都是由碳元素组成的单质，但是由于碳原⼦排列⽅式不同，即结构不同，因此它们的性质存在着差异。

⾦刚⽯的结构⽯墨的结构2.⾦刚⽯3.⽊炭、活性炭、焦炭、炭⿊等物质都是由⽯墨的微⼩晶粒和少量杂质构成的，所以从严格的意义上来说它们还不是碳的单质（被称为⽆定形碳）。

由于⽊炭和活性炭均具有疏松多孔的结构，因此它们具有较强的吸附能⼒，可以吸附毒⽓、⾊素以及有异味的物质等。

⽊炭和活性炭有吸附性，所以它们在制糖⼯业、⾷品⼯业、防毒⾯具制作等⽅⾯有重要的应⽤，炭⿊在常温时⾮常稳定，⽤炭⿊墨汁所绘的画和书写的字经久不变⾊。

【要点诠释】1.⾦刚⽯和⽯墨在⼀定条件下可以相互转化，这个转化过程发⽣了化学变化。

2.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。

3.由于⽊炭疏松多孔，有很⼤的表⾯积，因此它具有吸附性，活性炭的吸附性⽐⽊炭更强。

吸附作⽤是将⽓体或溶液⾥的微⼩粒⼦吸附在固体表⾯，没有⽣成新物质，属于物理变化。

4.“碳”和“炭”的区别：“碳”是元素的名称，是核电荷数为6的⼀类原⼦的总称。

⽐如碳元素、碳单质、含碳化合物、⼀氧化碳等，这⼉不能⽤“炭”。

⽽“炭”指的是具体物质，它表⽰由碳元素组成的某种单质——⽊炭、活性炭、焦炭等。

⼀般在未指明具体单质时，习惯上⽤碳，如“炽热的碳”、“当碳燃烧时”。

要点⼆、碳的化学性质1.稳定性：在常温下，碳的化学性质不活泼。

在⾼温下，碳能够与很多物质起反应。

2.可燃性（碳与氧⽓反应）：（1）当氧⽓充⾜时，碳完全燃烧，⽣成⼆氧化碳，同时放出⼤量的热。