61金剛石、石墨和C60課件

1、第六單元第六單元 碳和碳的氧化物碳和碳的氧化物 課題課題1 金剛石金剛石.石墨石墨.C60 (第一課時：碳的單質(zhì)第一課時：碳的單質(zhì)) 同種元素可組成不同的物質(zhì)嗎？同種元素可組成不同的物質(zhì)嗎？ C60 純凈的金剛石是純凈的金剛石是無色無色 透明、透明、 正八面體正八面體形狀的固體。形狀的固體。 加工琢磨后能發(fā)出璀璨加工琢磨后能發(fā)出璀璨 奪目光澤，可做奪目光澤，可做鉆石鉆石。 玻璃刀上的金剛石可以裁玻璃玻璃刀上的金剛石可以裁玻璃 金剛石很硬金剛石很硬 ，可，可 以用來以用來切割玻璃切割玻璃， 也可以作鉆探機(jī)的也可以作鉆探機(jī)的 鉆頭鉆頭。 天然礦物中最硬的物質(zhì)天然礦物中最硬的物質(zhì) 碳原子在空間碳原子

2、在空間 構(gòu)成構(gòu)成連續(xù)的網(wǎng)連續(xù)的網(wǎng) 狀結(jié)構(gòu)狀結(jié)構(gòu)所以其所以其 質(zhì)地堅硬。質(zhì)地堅硬。 金剛石的結(jié)構(gòu)：網(wǎng)狀金剛石的結(jié)構(gòu)：網(wǎng)狀 為什么金剛石的硬度最大？為什么金剛石的硬度最大？ 2、石墨、石墨 深灰色、有金屬光澤、不透明、深灰色、有金屬光澤、不透明、 細(xì)鱗片狀固體。細(xì)鱗片狀固體。 天然礦物中最軟的礦物之一天然礦物中最軟的礦物之一 鉛筆上的鉛筆上的“B”是英文是英文“Black”的第一個字的第一個字 母，在鉛筆中表示母，在鉛筆中表示“軟軟”；“H”是英文是英文“Hard” 的第一個字母，在鉛筆中表示的第一個字母，在鉛筆中表示“硬硬”。 鉛筆為什么有軟和硬和差別呢？這是因為石墨鉛筆為什么有軟和硬和差別呢？

3、這是因為石墨 太軟，光用石墨做筆芯，既易斷也易磨損，因此，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(jìn)一些粘土生產(chǎn)上常在石墨粉末中摻進(jìn)一些粘土 粉末以增粉末以增 加硬度。粘土摻得越多，鉛筆就越硬；粘土摻得加硬度。粘土摻得越多，鉛筆就越硬；粘土摻得 越少，鉛筆就越軟。越少，鉛筆就越軟。 想一想，想一想，“6B”、“6H”與與“HB”三種類三種類 型的鉛筆，哪種鉛筆最硬？哪種鉛筆最軟？型的鉛筆，哪種鉛筆最硬？哪種鉛筆最軟？ 為什么石墨很軟？為什么石墨很軟？ 石墨結(jié)構(gòu)石墨結(jié)構(gòu)層狀結(jié)構(gòu) 石墨的碳原子石墨的碳原子呈呈 平面層狀結(jié)構(gòu)平面層狀結(jié)構(gòu), ,層層 與層之間作用力與層之間作

4、用力 小，所以質(zhì)軟，小，所以質(zhì)軟， 有滑感。有滑感。 石墨石墨 金剛石金剛石石石 墨墨 外外 觀觀 光光 澤澤 硬硬 度度 導(dǎo)電性導(dǎo)電性 用用 途途切割玻璃切割玻璃 金剛石和石墨都是碳元素的單質(zhì)， 為什么物理性質(zhì)有這么大差異呢？ 比較金剛石、石墨的結(jié)構(gòu)：比較金剛石、石墨的結(jié)構(gòu)： 金剛石結(jié)構(gòu)金剛石結(jié)構(gòu) 石墨結(jié)構(gòu)石墨結(jié)構(gòu) 正八面體結(jié)構(gòu)層狀結(jié)構(gòu) 金剛石的碳原子在空間構(gòu)金剛石的碳原子在空間構(gòu) 成連續(xù)的，堅固的骨架的成連續(xù)的，堅固的骨架的 結(jié)構(gòu)，所以堅硬。結(jié)構(gòu)，所以堅硬。 石墨的碳原子呈平面層狀石墨的碳原子呈平面層狀 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu), ,層與層之間作用力小，層與層之間作用力小， 所以質(zhì)軟，有滑膩感。所以質(zhì)軟，

5、有滑膩感。 因為因為碳原子的排列方式不同碳原子的排列方式不同，所，所 以金剛石和石墨的物理性質(zhì)有很大差異以金剛石和石墨的物理性質(zhì)有很大差異 記記 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)性質(zhì) 金剛石和石墨的物理性質(zhì)有很大差異的原因：金剛石和石墨的物理性質(zhì)有很大差異的原因： 除金剛石與石墨外，生活中常接觸到的木炭、除金剛石與石墨外，生活中常接觸到的木炭、 活性炭、焦炭、炭黑也是含碳的物質(zhì)。它們都是活性炭、焦炭、炭黑也是含碳的物質(zhì)。它們都是 由由石墨的微小晶體和少量雜質(zhì)石墨的微小晶體和少量雜質(zhì)構(gòu)成的。構(gòu)成的。 木木 炭炭 焦焦 炭炭 炭炭 黑黑 活活 性性 炭炭 生活中常見含石墨的物質(zhì)生活中常見含石墨的物質(zhì) 木炭能吸附紅

6、墨水嗎？ 現(xiàn)象：現(xiàn)象：紅色逐漸褪去紅色逐漸褪去 加熱后的 木炭 木炭與活性炭：木炭與活性炭： 思考：吸附作用是物理變化思考：吸附作用是物理變化 還是化學(xué)變化？還是化學(xué)變化？ 顯微鏡下的木炭的結(jié)構(gòu)顯微鏡下的木炭的結(jié)構(gòu) 為什么木炭會具有吸附性呢？為什么木炭會具有吸附性呢？ 疏松多孔的結(jié)構(gòu)疏松多孔的結(jié)構(gòu) 疏松多孔的結(jié)構(gòu)疏松多孔的結(jié)構(gòu) 木炭具木炭具有疏松多孔的結(jié)構(gòu)，有疏松多孔的結(jié)構(gòu)， 表面積很大，具有較強(qiáng)的吸表面積很大，具有較強(qiáng)的吸 附性，附性，能將紅墨水吸附在木能將紅墨水吸附在木 炭多孔性結(jié)構(gòu)中。炭多孔性結(jié)構(gòu)中。 防毒面具的濾毒罐里防毒面具的濾毒罐里 裝的是活性炭裝的是活性炭 冰箱中的去味劑冰箱中的

7、去味劑 制糖工業(yè)的脫色劑制糖工業(yè)的脫色劑 木炭、活性炭有強(qiáng)吸附性 木炭與活性炭：木炭與活性炭： 具有疏松多孔結(jié)構(gòu)，有較強(qiáng)的吸附能力具有疏松多孔結(jié)構(gòu)，有較強(qiáng)的吸附能力,既能吸附既能吸附 氣體氣體,又能吸附色素又能吸附色素,故可用作故可用作 炭黑炭黑: 黑色粉末黑色粉末,可用于作墨汁可用于作墨汁. 焦炭焦炭: 可用于冶煉金屬可用于冶煉金屬. “炭炭”：不是化學(xué)用語，無定形炭是人工制造的：不是化學(xué)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，活性 炭，焦炭，炭黑等。炭，焦炭，炭黑等。 “碳碳”：碳元素，屬于化學(xué)用語。在書

8、寫元素名稱：碳元素，屬于化學(xué)用語。在書寫元素名稱 和碳的單質(zhì)及碳的化合物等用到。和碳的單質(zhì)及碳的化合物等用到。 隨著科技的發(fā)展，新形態(tài)的碳單質(zhì)逐漸被人們發(fā)現(xiàn)，隨著科技的發(fā)展，新形態(tài)的碳單質(zhì)逐漸被人們發(fā)現(xiàn)， 其中取得重要進(jìn)展的是其中取得重要進(jìn)展的是C60分子。分子。 C60 分子由分子由60個碳原子構(gòu)個碳原子構(gòu) 成，分子形似足球，又名成，分子形似足球，又名 足球烯。這種足球結(jié)構(gòu)的足球烯。這種足球結(jié)構(gòu)的 分子很穩(wěn)定。它應(yīng)用于材分子很穩(wěn)定。它應(yīng)用于材 料科學(xué)、超導(dǎo)體等方面的料科學(xué)、超導(dǎo)體等方面的 研究正在進(jìn)行中。研究正在進(jìn)行中。 3.C60 C540C240C70 有關(guān)碳的新的進(jìn)展 1 1填寫下列空

9、白填寫下列空白 石墨、金剛石、石墨、金剛石、C C6060 、碳單質(zhì)：以單質(zhì)形式存在的碳主要、碳單質(zhì)：以單質(zhì)形式存在的碳主要 有有_ 、_是天然存在的最硬的物質(zhì)是天然存在的最硬的物質(zhì). . 、_是最軟的礦物之一是最軟的礦物之一. . 、金剛石和石墨都是碳單質(zhì)，物理性、金剛石和石墨都是碳單質(zhì)，物理性 質(zhì)差別較大的原因是質(zhì)差別較大的原因是 _ 金剛石金剛石 石墨石墨 碳原子的排列方式不同碳原子的排列方式不同 2.將以下左例和右例有關(guān)項目用線連接起來。將以下左例和右例有關(guān)項目用線連接起來。 石墨石墨 冰箱去味劑、防毒面具冰箱去味劑、防毒面具 炭黑炭黑 導(dǎo)電導(dǎo)電 金剛石金剛石 用于超導(dǎo)、材料等領(lǐng)域用于

10、超導(dǎo)、材料等領(lǐng)域 C60 制油墨制油墨 活性炭活性炭 切割堅硬金屬切割堅硬金屬 3.1999年，美國曾使用了一種年，美國曾使用了一種“石墨炸彈石墨炸彈”。 這種炸彈爆炸后釋放出大量纖維狀的石墨，這種炸彈爆炸后釋放出大量纖維狀的石墨， 它們覆蓋在發(fā)電廠的設(shè)備上，造成設(shè)備短路它們覆蓋在發(fā)電廠的設(shè)備上，造成設(shè)備短路 而停電，這說明了石墨具有什么樣的性質(zhì)？而停電，這說明了石墨具有什么樣的性質(zhì)？ 4.如下圖所示，在盛有紅棕色二氧化氮?dú)怏w 的集氣瓶里放幾小塊活性炭，最終觀察到 紅棕色 (填“變深”或“消失”或 “不變”)，漏斗中液面 (填“上 升”或“下降”或“不變”)。其原因為： 活性炭具有 作用，使瓶

11、中氣體壓 強(qiáng) 外界大氣壓。 消失消失 上升上升 吸附吸附 小于小于 5.5. 繼發(fā)現(xiàn)繼發(fā)現(xiàn)C C6060后后C C7070也已經(jīng)制得也已經(jīng)制得, , 下列有關(guān)下列有關(guān)C C7070的說法正確的是的說法正確的是( )( ) A. A. 它是一種化合物它是一種化合物 B. B. 它是一種單質(zhì)，它是一種單質(zhì)， 并且它是有并且它是有7070個碳原子構(gòu)成的。個碳原子構(gòu)成的。 C. C. 它是一種混合物它是一種混合物 D. D. 它的相對分子質(zhì)量是它的相對分子質(zhì)量是840840 D 1、金剛石很硬，可用來切割玻璃、金剛石很硬，可用來切割玻璃 2、石墨很軟，可用來做鉛筆芯、石墨很軟，可用來做鉛筆芯 石墨有良

12、好的導(dǎo)電性，可用來做石墨有良好的導(dǎo)電性，可用來做 電極電極 3、木炭、活性炭有吸附性，可做吸附劑、木炭、活性炭有吸附性，可做吸附劑 4、C60有特殊的性質(zhì)，可用于材料科學(xué)、有特殊的性質(zhì)，可用于材料科學(xué)、 超導(dǎo)體等方面。超導(dǎo)體等方面。 決定決定 體現(xiàn)體現(xiàn) 6、金剛石、石墨、金剛石、石墨、 C60都是由都是由碳元素碳元素組成的單組成的單 質(zhì)，但它們的物理性質(zhì)各不相同，是因為質(zhì)，但它們的物理性質(zhì)各不相同，是因為碳原碳原 子排列方式不同子排列方式不同。 第二課時第二課時 單質(zhì)碳的化學(xué)性質(zhì)單質(zhì)碳的化學(xué)性質(zhì) 鄭鄭 板板 橋橋 討論：討論： 思考：元素的化學(xué)性質(zhì)與什么有關(guān)呢？思考：元素的化學(xué)性質(zhì)與什么有關(guān)呢

13、？ 碳的化學(xué)性質(zhì)碳的化學(xué)性質(zhì) 思考？思考？ 碳在常溫下化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，碳在常溫下化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定， 那么溫度升高，碳的化學(xué)性那么溫度升高，碳的化學(xué)性 質(zhì)會發(fā)生變化嗎？質(zhì)會發(fā)生變化嗎？ 1 1、碳與氧氣的反應(yīng)、碳與氧氣的反應(yīng) 回憶木炭在氧氣中燃燒的現(xiàn)象：回憶木炭在氧氣中燃燒的現(xiàn)象： 木炭充分燃燒時，發(fā)出白光，放木炭充分燃燒時，發(fā)出白光，放 出熱量，出熱量， 生成一種能使澄清石灰生成一種能使澄清石灰 水變渾濁的氣體水變渾濁的氣體 化學(xué)方程式：化學(xué)方程式： C+O2=CO2 點(diǎn)燃點(diǎn)燃 木炭在氧氣中不充分燃燒時，生成一氧化碳木炭在氧氣中不充分燃燒時，生成一氧化碳 化學(xué)方程式：化學(xué)方程式： 2C+O2=2CO

14、 點(diǎn)燃點(diǎn)燃 2 2 、碳與氧化物的反應(yīng)碳與氧化物的反應(yīng)（實(shí)驗（實(shí)驗6-26-2） 實(shí)驗 圖圖 用木炭還原氧化銅用木炭還原氧化銅 現(xiàn)象：現(xiàn)象： 黑色粉末逐漸變成光亮的黑色粉末逐漸變成光亮的 紅色，澄清石灰水變渾濁紅色，澄清石灰水變渾濁 方程式方程式： C+2CuO=2Cu+CO2 高溫高溫 此反應(yīng)中木炭粉有此反應(yīng)中木炭粉有 _性性, ,作作_ _ _ _劑劑 氧化銅失去氧化銅失去_變成變成_, ,發(fā)生了發(fā)生了 反應(yīng)反應(yīng) _ _ _得到氧得到氧, ,發(fā)生了發(fā)生了 反應(yīng)反應(yīng) 還原還原還原還原 還原還原氧氧銅銅 碳碳 C+2CuO=2Cu+CO2 高溫高溫 氧化氧化 還原反應(yīng)還原反應(yīng)：含氧化合物含氧化

15、合物里的里的氧氧被奪去的反應(yīng)被奪去的反應(yīng) 奪取含氧化合物中氧的物質(zhì)是奪取含氧化合物中氧的物質(zhì)是還原劑還原劑， 它的這種性質(zhì)叫做它的這種性質(zhì)叫做還原性還原性 2Fe2O3+3C=4Fe+3CO2 高溫高溫 冶煉金屬冶煉金屬 此外，高溫下，碳還能使二氧化碳變成一氧化碳此外，高溫下，碳還能使二氧化碳變成一氧化碳 CO2+C=2CO 高溫高溫 1.1.下列性質(zhì)中，不屬于碳的化學(xué)性質(zhì)的下列性質(zhì)中，不屬于碳的化學(xué)性質(zhì)的 是（是（ ） A.A.穩(wěn)定性穩(wěn)定性 B.B.吸附性吸附性 C.C.可燃性可燃性 D.D.還原性還原性 B 2.2.下面關(guān)于用木炭還原氧化銅的實(shí)驗現(xiàn)象的下面關(guān)于用木炭還原氧化銅的實(shí)驗現(xiàn)象的

16、說法中，符合實(shí)驗事實(shí)的是（說法中，符合實(shí)驗事實(shí)的是（ ） A A、黑色粉末無變化，澄清石灰水變渾濁、黑色粉末無變化，澄清石灰水變渾濁 B B、黑色粉逐漸變紅色，石灰水無變化、黑色粉逐漸變紅色，石灰水無變化 C C、黑色粉逐漸變紅色，澄清石灰水變渾濁、黑色粉逐漸變紅色，澄清石灰水變渾濁 D D、黑色粉末和澄清石灰水都變紅色、黑色粉末和澄清石灰水都變紅色 C C FeFe2 2O O3 3發(fā)生發(fā)生_反應(yīng)，作反應(yīng)，作_劑劑 氫氣有氫氣有 _性性, ,作作_劑劑 分析：三氧化二鐵失去分析：三氧化二鐵失去 變成變成 ， 還原還原 還原還原 H2+Fe2O3=2Fe+3H2O 氫氣得到氫氣得到 _ 變成變成_ ，氫氣，氫氣 發(fā)生發(fā)生 _ 反應(yīng)反應(yīng) 3.3.完成下列空格完成下列空格 氧化氧化 還原還原 氧氧 鐵 水水 氧化氧化