金剛石石墨和C[上課用][]

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、石墨和金剛石、石墨和C60 金剛石金剛石石墨石墨碳碳60金剛石、石墨、金剛石、石墨、C60都是由碳元素組成的單質(zhì)都是由碳元素組成的單質(zhì) 碳單質(zhì)碳單質(zhì) 金剛石金剛石 無定形炭無定形炭木炭木炭 活性炭活性炭 焦炭焦炭炭黑炭黑C60 石墨石墨（混合物）（混合物）純凈的金剛石是一種無色透純凈的金剛石是一種無色透明的、正八面體形狀的固體，明的、正八面體形狀的固體，經(jīng)過仔細的琢磨就會成為璀經(jīng)過仔細的琢磨就會成為璀璨奪目的裝飾品璨奪目的裝飾品鉆石鉆石 是是金剛石最重要金剛石最重要的性質(zhì)。利用的性質(zhì)。利用這個性質(zhì)，可這個性質(zhì)，可用金剛石劃玻用金

2、剛石劃玻璃。璃。1、金剛石有哪些物理性質(zhì)？哪些用途？、金剛石有哪些物理性質(zhì)？哪些用途？第第1 1種碳單質(zhì)：金剛種碳單質(zhì)：金剛石石 石墨是一種深灰色石墨是一種深灰色的有金屬光澤而不透明的有金屬光澤而不透明的細鱗片狀固體。的細鱗片狀固體。石墨是最軟的礦物之一石墨是最軟的礦物之一2、石墨有哪些物理性質(zhì)？哪些用途？、石墨有哪些物理性質(zhì)？哪些用途？第第2 2種碳單質(zhì)：石墨種碳單質(zhì)：石墨 是石墨和粘是石墨和粘土粉末混合土粉末混合而成的。而成的。 石墨具有優(yōu)石墨具有優(yōu)良的導電性能，良的導電性能，可以用來做可以用來做。鉛筆芯含鉛嗎？鉛筆芯含鉛嗎？科學小常識科學小常識 鉛筆上的鉛筆上的“B”是英文是英文“Bla

3、ck”的第一個字母，的第一個字母，在鉛筆中表示在鉛筆中表示“軟軟”；“H”是英文是英文“Hard”的第的第一個字母，在鉛筆中表示一個字母，在鉛筆中表示“硬硬”。鉛筆為什么有。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墨粉末中摻進一些粘土 粉末以增加硬度。粘土摻粉末以增加硬度。粘土摻得越多，鉛筆就越硬；粘土摻得越少，鉛筆就越得越多，鉛筆就越硬；粘土摻得越少，鉛筆就越軟。軟。 想一想，想一想，“6B”、“6H”與與“HB”三種類型三種類型的鉛

4、筆，哪種鉛筆最硬？哪種鉛筆最軟？的鉛筆，哪種鉛筆最硬？哪種鉛筆最軟？鉛筆芯能導電嗎？鉛筆芯能導電嗎？思考思考1：木炭、活性炭是不是單質(zhì)？：木炭、活性炭是不是單質(zhì)？思考思考2：右圖所示是利用了活性炭的：右圖所示是利用了活性炭的什么性質(zhì)什么性質(zhì)? 木炭和活性炭為什么具有木炭和活性炭為什么具有吸附能力吸附能力？木炭和活性炭具有較強的吸附能力是由木炭和活性炭具有較強的吸附能力是由它們它們疏松多孔的結(jié)構(gòu)決定疏松多孔的結(jié)構(gòu)決定的。由于它們的。由于它們內(nèi)部疏松多孔，因而跟氣體或溶液接觸內(nèi)部疏松多孔，因而跟氣體或溶液接觸的表面積就很大，這樣它們就很容易吸的表面積就很大，這樣它們就很容易吸附一些氣體或色素等物質(zhì)

5、附一些氣體或色素等物質(zhì)?；钚蕴炕钚蕴康目紫侗饶咎扛蟮目紫侗饶咎扛?，因而活性炭因而活性炭的吸附性能比木炭更強的吸附性能比木炭更強?；钚蕴炕钚蕴糠婪蓝径久婷婢呔邽V毒罐濾毒罐輔助輔助材料材料活性炭的活性炭的吸附作用吸附作用比木炭還比木炭還要強，要強，防防毒面具里毒面具里的濾毒罐的濾毒罐就是利用就是利用活性炭來活性炭來吸附毒氣吸附毒氣的。的。 區(qū)區(qū)別別 木炭木炭 活性炭活性炭 焦炭焦炭 炭黑炭黑制制法法色色態(tài)態(tài)特特性性用用途途 木材隔木材隔絕空氣絕空氣加強熱加強熱木炭在水木炭在水蒸氣中加蒸氣中加強熱加工強熱加工制得制得煤隔絕煤隔絕空氣加空氣加強熱強熱含碳物質(zhì)含碳物質(zhì)不完全燃不完全燃燒形成的燒形成的

6、灰黑色灰黑色多孔固體多孔固體黑色粉末或黑色粉末或顆粒狀固體顆粒狀固體淺灰色淺灰色多孔固體多孔固體非常細的非常細的黑色粉末黑色粉末 吸附能力吸附能力具有比木炭強具有比木炭強的吸附能力的吸附能力還原性還原性耐磨性耐磨性冶煉生鐵冶煉生鐵生產(chǎn)水煤生產(chǎn)水煤氣氣燃料燃料冶煉金屬冶煉金屬脫色劑脫色劑去異味劑去異味劑防毒面具防毒面具凈水劑凈水劑脫色劑脫色劑去異味劑去異味劑黑色顏料黑色顏料橡膠制品的橡膠制品的添加劑添加劑C60 的分子結(jié)構(gòu)的分子結(jié)構(gòu) C60是分子。是分子。 每個每個C60的分子是由的分子是由60個碳原子構(gòu)成。個碳原子構(gòu)成。 C60分子的結(jié)構(gòu)形似足球。（又叫足球?。┓肿拥慕Y(jié)構(gòu)形似足球。（又叫足球稀

7、）這種足球結(jié)構(gòu)的碳分子很穩(wěn)定。這種足球結(jié)構(gòu)的碳分子很穩(wěn)定。4、C60用于材料科學、超導體等方面的研究正在進行中。用于材料科學、超導體等方面的研究正在進行中。第第3種碳單質(zhì)：種碳單質(zhì)：C60 思考思考4.金剛石、石墨和金剛石、石墨和C60是不同物質(zhì)及物理是不同物質(zhì)及物理性質(zhì)存在差異的原因是什么？性質(zhì)存在差異的原因是什么？是它們的微觀結(jié)構(gòu)中碳原子的排列方式不同是它們的微觀結(jié)構(gòu)中碳原子的排列方式不同。說明：金剛石、石墨是由原子構(gòu)成的物質(zhì)，說明：金剛石、石墨是由原子構(gòu)成的物質(zhì)， C60是由分子構(gòu)成的物質(zhì)是由分子構(gòu)成的物質(zhì)小結(jié)1：金剛石、石墨和金剛石、石墨和C60C60的物理性質(zhì)和用途的物理性質(zhì)和用途

8、金剛石（金剛石（C）石墨（石墨（C）C60（又叫足球烯）（又叫足球烯）結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)模型模型色態(tài)色態(tài)無色、透明、正八面體固無色、透明、正八面體固體，加工琢磨后光彩體，加工琢磨后光彩奪目奪目深灰色細鱗片狀固體，深灰色細鱗片狀固體，有金屬光澤有金屬光澤黃色固體、有金屬光黃色固體、有金屬光澤澤硬度硬度在自天然里硬度最大在自天然里硬度最大軟、滑，在紙上劃過軟、滑，在紙上劃過能留下深灰色痕能留下深灰色痕跡跡質(zhì)脆質(zhì)脆熔點熔點很高很高高、耐高溫高、耐高溫高高導電性導電性不導電不導電導電（良好）導電（良好）不導電不導電導熱性導熱性無無良好良好很差很差用途用途鉆頭、玻璃刀、裝飾品鉆頭、玻璃刀、裝飾品潤滑劑、鉛筆芯、電

9、潤滑劑、鉛筆芯、電極等極等制備新材料、器件等制備新材料、器件等 納米材料之王碳納米管納米材料之王碳納米管其他碳單質(zhì)：其他碳單質(zhì)：太空電梯太空電梯C70更新的碳單質(zhì)：更新的碳單質(zhì)：C240C540現(xiàn)在還發(fā)現(xiàn)了現(xiàn)在還發(fā)現(xiàn)了C C2828、C C3232、C C5050、C C7070、C C240240、C C540540等碳單質(zhì)等碳單質(zhì)2 2、由同種元素組成的物質(zhì)一定是單質(zhì)嗎？、由同種元素組成的物質(zhì)一定是單質(zhì)嗎？為什么？請舉例。為什么？請舉例。白磷白磷紅磷紅磷氧氣氧氣O2臭氧臭氧O3 由同種元素組成的物質(zhì)由同種元素組成的物質(zhì)不一定不一定是單質(zhì)；是單質(zhì)；因為由同種元素組成的因為由同種元素組成的純凈

10、物純凈物才叫單質(zhì)，而才叫單質(zhì)，而同一種元素可能會形成兩種或兩種以上的單同一種元素可能會形成兩種或兩種以上的單質(zhì)，因此同一種元素組成的物質(zhì)可以是單質(zhì)質(zhì)，因此同一種元素組成的物質(zhì)可以是單質(zhì)（純凈物）也可以是幾種單質(zhì)所形成的混合（純凈物）也可以是幾種單質(zhì)所形成的混合物。如：物。如：金剛石金剛石石墨石墨C604、怎樣證明純凈的金剛石和石墨怎樣證明純凈的金剛石和石墨都是由碳元素組成的？都是由碳元素組成的？答：高溫下將答：高溫下將純凈的金剛石和石墨純凈的金剛石和石墨燃燒，燃燒，得到的唯一產(chǎn)物都是得到的唯一產(chǎn)物都是COCO2 2。證明。證明純凈的金純凈的金剛石和石墨都是由碳元素組成的。剛石和石墨都是由碳元素

11、組成的?；瘜W變化化學變化3、石墨可以制成金剛石、石墨可以制成金剛石此變化是物理變化還是化學變化？此變化是物理變化還是化學變化？1、有紅棕色二氧化氮氣體的空氣通過裝有活性、有紅棕色二氧化氮氣體的空氣通過裝有活性 炭的玻璃管后氣體顏色消失，主要因為（炭的玻璃管后氣體顏色消失，主要因為（ ） A二氧化氮氣體跟活性炭發(fā)生了化合反應(yīng)二氧化氮氣體跟活性炭發(fā)生了化合反應(yīng) B二氧化氮氣體被活性炭吸附了，未發(fā)生化學二氧化氮氣體被活性炭吸附了，未發(fā)生化學 變化變化C二氧化氮被活性炭分解了二氧化氮被活性炭分解了 D二氧化氮被活性炭還原成了無色物質(zhì)二氧化氮被活性炭還原成了無色物質(zhì) 選擇題：選擇題：B2、金剛石和石墨的

12、物理性質(zhì)有很大的、金剛石和石墨的物理性質(zhì)有很大的 差異的原因是（差異的原因是（ ）A.金剛石不含雜質(zhì)，而石墨含雜質(zhì)金剛石不含雜質(zhì)，而石墨含雜質(zhì)B.金剛石是單質(zhì)，而石墨是化合物金剛石是單質(zhì)，而石墨是化合物C. 金剛石和石墨里碳原子的排列不同金剛石和石墨里碳原子的排列不同D.金剛石和石墨是由不同元素組成的金剛石和石墨是由不同元素組成的C3、1985年，科學家們發(fā)現(xiàn)了一種新的物年，科學家們發(fā)現(xiàn)了一種新的物 質(zhì)，其化學式為質(zhì)，其化學式為C60，下列關(guān)于，下列關(guān)于C60的的 說法正確的是（說法正確的是（ ） A. C60是由是由60個碳分子所構(gòu)成個碳分子所構(gòu)成 B. C60的相對分子質(zhì)量為的相對分子質(zhì)量

13、為720 g C. C60是一種新型化合物是一種新型化合物 D. C60是一種單質(zhì)碳是一種單質(zhì)碳D“鉆石恒久遠，一顆永流傳鉆石恒久遠，一顆永流傳”1、這句廣告詞說明什么？、這句廣告詞說明什么？（鉆石的主要成分是（鉆石的主要成分是C）古代字畫古代字畫重要檔案重要檔案北宋黃庭堅用墨（用炭黑等制成）寫的字北宋黃庭堅用墨（用炭黑等制成）寫的字2、我國古代一些書法家、畫家用墨（用、我國古代一些書法家、畫家用墨（用炭黑等制成）書寫或繪制的字畫能夠保存炭黑等制成）書寫或繪制的字畫能夠保存很長時間而不變色，這是為什么呢？很長時間而不變色，這是為什么呢？ 這是因為在這是因為在常溫下，碳的化學性常溫下，碳的化學性

14、質(zhì)不活潑，質(zhì)不活潑，碳受日光照射或與空氣、碳受日光照射或與空氣、水分接觸，都不容易起變化的緣故。水分接觸，都不容易起變化的緣故。 單質(zhì)碳的化學性質(zhì)單質(zhì)碳的化學性質(zhì)二、高溫下有活潑性二、高溫下有活潑性: :高溫下，碳單質(zhì)能跟高溫下，碳單質(zhì)能跟多種物質(zhì)反應(yīng)多種物質(zhì)反應(yīng)1 1、可燃性：、可燃性：跟氧氣反應(yīng)跟氧氣反應(yīng)C + OC + O2 2（充足）（充足） = CO= CO2 2 （充分燃燒）（充分燃燒）點燃點燃(放出熱量放出熱量)一、常溫下有穩(wěn)定性：一、常溫下有穩(wěn)定性：常溫下，碳單質(zhì)的常溫下，碳單質(zhì)的化學性質(zhì)不活潑；化學性質(zhì)不活潑； C + OC + O2 2（不充足）（不充足） = CO= CO

15、（不充分燃燒）（不充分燃燒）點燃點燃C+2CuO = 2Cu+CO2高溫高溫（1)、黑色粉末變成紫紅色黑色粉末變成紫紅色;(2)、產(chǎn)生使澄清石灰水變渾濁產(chǎn)生使澄清石灰水變渾濁的氣體。的氣體?；瘜W方程式：化學方程式：現(xiàn)象：現(xiàn)象：2 2、高溫條件下單質(zhì)、高溫條件下單質(zhì)C C有還原性有還原性防止冷凝的水流到熱的試管底部使試管炸裂。防止冷凝的水流到熱的試管底部使試管炸裂。因為木炭與氧化銅反應(yīng)的溫度要求較高，因為木炭與氧化銅反應(yīng)的溫度要求較高，用網(wǎng)罩使火焰集中，提高溫度。用網(wǎng)罩使火焰集中，提高溫度。防止石灰水倒吸入熱的試管使試管炸裂。防止石灰水倒吸入熱的試管使試管炸裂。還原性：能奪走含氧化合物里氧的物質(zhì)

16、具有還原性：能奪走含氧化合物里氧的物質(zhì)具有 還原性（物質(zhì)叫還原劑）還原性（物質(zhì)叫還原劑）2WO2WO3 3+ +3C 2W 3C 2W 3CO3CO2 2高高 溫溫氧化性：失去氧的物質(zhì)具有氧化性氧化性：失去氧的物質(zhì)具有氧化性（物質(zhì)叫氧化劑）（物質(zhì)叫氧化劑） 2WO2WO3 3 + 3C 2W + 3C 2W 3CO3CO2 2高高 溫溫氧化劑氧化劑還原劑還原劑具有氧化性具有氧化性具有還原性具有還原性 失去氧失去氧發(fā)生還原反應(yīng)發(fā)生還原反應(yīng) 得到氧得到氧發(fā)生氧化反應(yīng)發(fā)生氧化反應(yīng)氧化還原反應(yīng)氧化還原反應(yīng) 課題課題1 金剛石、石墨和金剛石、石墨和C60 一、碳的單質(zhì)1金剛石、石墨、C602 結(jié)構(gòu) 性質(zhì)

17、 用途 二、碳的化學性質(zhì)1常溫下：穩(wěn)定2高溫下： (1)跟氧氣反應(yīng) (2)跟某些氧化物反應(yīng)練習穩(wěn)定穩(wěn)定增強增強CO2CO+4+22.碳燃燒可以生成兩種氧化物，碳燃燒可以生成兩種氧化物， 和和 ，其中碳元素的化合價分別為其中碳元素的化合價分別為 和和 。1常溫下，碳的化學性質(zhì)常溫下，碳的化學性質(zhì) ，隨著溫度的，隨著溫度的升高，碳的活動性升高，碳的活動性 。3下列性質(zhì)中，不屬于碳的化學性質(zhì)的是（下列性質(zhì)中，不屬于碳的化學性質(zhì)的是（ ）(A)穩(wěn)定性穩(wěn)定性 （B）吸附性）吸附性 （C）可燃燒）可燃燒 （D）還原性）還原性別忘了我！別忘了我！4.下面關(guān)于用木炭還原氧化銅的實驗現(xiàn)象的說法中，下面關(guān)于用木炭還原氧化銅的實驗現(xiàn)象的說法中，符合實驗事實的是（符合實驗事實的是（ ）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、黑色粉逐漸變紅色，石灰水無