6.1金剛石、石墨和C60(1).ppt

碳 的幾種單質(zhì) 可以 例如 氧元素可以組成氧氣和臭氧兩種不同的單質(zhì) 磷元素可以組成紅磷和白磷兩種不同的單質(zhì) 想一想 同種元素可以組成不同的單質(zhì)嗎 溫故知新 什么叫單質(zhì) 猜一猜 碳元素能組成不同的單質(zhì)嗎 碳元素組成的單質(zhì) 金剛石 石墨 c60 一 碳的單質(zhì) 1 金剛石 純凈的金剛石是無色 透明 正八面體形狀的固體 熔點3550 物理性質(zhì) 金剛石是天然存在的最硬的物質(zhì) 課題1金剛石 石墨和C60 金剛石的主要用途 裝飾品 鉆石 劃玻璃 作鉆探機的鉆頭 金剛石作軸承等 無 讓我們一起走進鉆石的世界 鉆石 礦物學名為金剛石 英文為Diamond 意為 堅硬無比 鉆石有寶石之王的美譽 不僅因為它是自然界中最堅硬的物質(zhì) 莫氏硬度10 比莫氏硬度9的剛玉的實際硬度大百倍以上 而且還因為它在無色為主的天然寶石中具有最高的折射率 2 42 和色散 0 044 加工成鉆石后 會呈現(xiàn)光線四射 五彩繽紛的效果 更為重要的是 它是自然界極稀少珍貴的礦產(chǎn)資源 即使是在盛產(chǎn)鉆石的金伯利巖礦區(qū) 要加工出1克拉的商業(yè)首飾鉆石 必須挖掘淘洗150 250噸的巖石 到目前為止 100克拉以上的鉆石全世界僅有2000顆左右 因而大于100克拉的鉆石就已經(jīng)是國寶了 世界上最大的一顆鉆石是1905年在南非發(fā)現(xiàn)的 重3106克拉 像拳頭大小 取名為 庫里南 Gullinan 這顆鉆石共磨出9顆大鉆96顆小鉆 最大一粒重530 2克拉 呈梨形 共有74個小面 稱為庫利南1號 取名為 非洲之星 現(xiàn)被鑲在英國國王的權杖上 它是現(xiàn)今世界上最大的琢型鉆石 讓我們一起走進鉆石的世界 庫里南 鉆石 圖片欣賞 世界最大鉆石 庫里南一號 國王權杖上的 庫里南一號 圖片欣賞 庫里南二號 帝國王冠上的 庫里南二號 中國第一鉆 常林鉆石 目前我國現(xiàn)存發(fā)現(xiàn)的最大鉆石為常林鉆 是1977年12月21日 山東臨沐縣發(fā)山公社常林村的一位女農(nóng)民在耕地時發(fā)現(xiàn)的 重157 77克拉 呈八面體 質(zhì)地潔凈 透明 淡黃色 據(jù)講 中國最大的鉆石曾是 金雞 鉆石 也發(fā)現(xiàn)于該地區(qū) 重217 75克拉 但在二戰(zhàn)期間被日軍掠走 至今下落不明 世界名鉆 馬辰鉆石 純凈的金剛石是無色透明 正八面體形狀的固體 天然采集到的金剛石經(jīng)過仔細琢磨后 可以成為璀璨奪目的裝飾品 鉆石 根據(jù)金剛石的用途可以推測金剛石一定很硬 事實上 它是天然存在的最硬的物質(zhì) 世界最大的寶石金剛石庫利南 南非之星 StarofSouthAfrica 2 石墨 物理性質(zhì) 深灰色 有金屬光澤 不透明 細鱗片狀固體 最軟的礦物質(zhì)之一 有滑膩感 良好的導電性 耐高溫 熔點3652 3697 石墨的主要用途 制造鉛筆芯 制造石墨滑板 石墨耐高溫 可以制成坩堝來熔煉金屬 石墨坩堝 鉛筆小知識鉛筆上的 B 是英文 Black 的第一個字母 在鉛筆中表示 軟 H 是英文 Hard 的第一個字母 在鉛筆中表示 硬 鉛筆為什么有軟和硬和差別呢 這是因為石墨太軟 光用石墨做筆芯 既易斷也易磨損 因此 生產(chǎn)上常在石墨粉末中摻進一些粘土粉末以增加硬度 粘土摻得越多 鉛筆就越硬 粘土摻得越少 鉛筆就越軟 想一想 6B 6H 與 HB 三種類型的鉛筆 哪種鉛筆最硬 哪種鉛筆最軟 金剛石和石墨的物理性質(zhì)的比較 金剛石 石墨 外觀 硬度 導電性 用途 無色 透明 正八面體形狀的固體 天然最硬的物質(zhì) 不導電 鉆石 鉆探機的鉆頭 切割玻璃等 深灰色 有金屬光澤 細鱗片狀固體 最軟的礦物質(zhì)之一 導電良好 鉛筆芯 電極 潤滑劑等 討論1 為什么金剛石和石墨的物理性質(zhì)有這么大差異呢 金剛石 碳原子間是立體網(wǎng)狀結構 硬度大 石墨 碳原子間是平面層狀的結構 層與層之間很容易滑動 思考 為什么同是碳元素組成的單質(zhì) 性質(zhì)差異卻如此之大呢 金剛石的結構 石墨的結構 它們的碳原子的排列方式不同 討論2 結合金剛石 石墨的性質(zhì)和用途 討論物質(zhì)的結構 性質(zhì)和用途之間有什么關系 性質(zhì) 決定 體現(xiàn) 用途 結構 決定 小資料 除金剛石與石墨外 生活中常接觸到的木炭 活性炭 焦炭 炭黑也是碳的單質(zhì) 它們都是由石墨的微小晶體和少量雜質(zhì)構成的 因含有少量的雜質(zhì) 從而沒有固定的形狀 故稱為無定形炭 木炭具有疏松多孔的結構 焦炭 活性炭 炭黑的結構與木炭類似 木炭 活性炭用途很廣 你想知道它們有什么性質(zhì)嗎 實驗探究 現(xiàn)象 紅色逐漸褪去 烘烤過的木炭 木炭能吸附紅墨水嗎 木炭和活性炭的吸附性 感受 活性炭比木炭的吸附作用要強 木炭 活性炭為什么具有吸附性呢 現(xiàn)象 紅墨水的顏色消失 電子顯微鏡下看到的木炭結構 如果將1cm3的木炭的表面積平鋪開來 約有一個標準足球場那樣大 討論 你認為吸附的過程是物理變化 還是化學變化呢 你的根據(jù)是什么 木炭的用途 高性能木炭填充的枕頭 木炭做成的小盆飾 活性炭的用途 食品脫色 冰箱去味劑 木材隔絕空氣加強熱 木炭在水蒸氣中加強熱加工制得 煤隔絕空氣加強熱 含碳物質(zhì)不完全燃燒形成的 灰黑色多孔固體 黑色粉末或顆粒狀固體 淺灰色多孔固體 非常細的黑色粉末 吸附能力 具有比木炭強的吸附能力 多孔性 耐磨性 冶煉生鐵生產(chǎn)水煤氣 燃料冶煉金屬脫色劑去異味劑 防毒面具凈水劑脫色劑去異味劑 黑色顏料橡膠制品的添加劑 幾種無定形炭的比較 1 碳 和 炭 的區(qū)別 2 木炭和活性炭的吸附作用是將被吸附物 有色液體及氣體 有毒氣體等 吸附在表面 細管道內(nèi) 這個變化是 物理變化 碳 是元素的名稱 而 炭 是指由碳元素組成的某種單質(zhì) 討論3 無定形炭 為什么用這個 炭 碳 和 炭 有什么區(qū)別 炭 不是化學用語 無定形炭是人工制造的碳單質(zhì) 都含有少量雜質(zhì)為表示區(qū)別 常寫 木炭 活性炭 焦炭 炭黑等 碳 碳元素 屬于化學用語 在書寫元素名稱和碳的單質(zhì)及碳的化合物等用到 3 c60 每一個C60分子都是由60個碳原子構成 C60的分子和足球相似結構 物理性質(zhì) 紅色固體 形似足球狀 質(zhì)脆 不導電 主要用途 材料科學 超導體 C60和幾個更新的碳單質(zhì) C60 C70 C540 C240 如何證明金剛石 石墨 C60都是由碳元素組成的單質(zhì) 將金剛石 石墨 C60分別在純氧中燃燒 其唯一產(chǎn)物是CO2 CO2中的含碳量恰好等于它們各自燃燒前后所減少的質(zhì)量 思考 石墨轉(zhuǎn)化為金剛石屬于什么變化 雖然組成元素沒有改變 但碳原子的排列方式發(fā)生了改變 生成了新物質(zhì) 所以發(fā)生了化學變化 想一想 碳單質(zhì) 金剛石 石墨 C60 結構 決定 性質(zhì) 用途 決定 小結 體現(xiàn) 開心辭典練習題 請聽題 1 下列物質(zhì)中最硬的單質(zhì)是 A 木炭 B C60 C 金剛石 D 二氧化碳 c 請聽題 2 家用凈水器常用活性炭作凈水劑 這是因為活性炭 A 可作催化劑 B 疏松多孔 吸附性強 C 無毒 D 可以把硬水轉(zhuǎn)化為軟水 B 3 金剛石和石墨的物理性質(zhì)有很大的差異的原因是 請聽題 D 金剛石和石墨是由不同元素組成的 C 金剛石不含雜質(zhì) 而石墨含雜質(zhì) B 金剛石是單質(zhì) 而石墨是化合物 A 金剛石和石墨里碳原子的排列不同 A 請聽題 4 石墨可以作高溫電爐的電極 是因為 A 能燃燒 B 能傳熱 C 很軟 D 耐高溫能導電 D 請聽題 5 化學物質(zhì)中有一種由多個六邊形組成的形似