w九年級(jí)金剛石石墨C60

1、 第六單元第六單元 碳和碳的氧化物碳和碳的氧化物金剛石金剛石石墨石墨C60課題課題1 1、金剛石、石墨和、金剛石、石墨和C6060一、碳的單質(zhì)一、碳的單質(zhì)1 1、金剛石：、金剛石：（1）物理性質(zhì)：）物理性質(zhì)：無色透明的、正八面體形狀無色透明的、正八面體形狀的固體，硬度大，不導(dǎo)電。的固體，硬度大，不導(dǎo)電。（2）用途：）用途：鉆石，切玻璃、探鉆機(jī)的鉆頭鉆石，切玻璃、探鉆機(jī)的鉆頭（自然界最硬的物質(zhì)）（自然界最硬的物質(zhì)）金剛石的結(jié)構(gòu)金剛石的結(jié)構(gòu)天然金剛石天然金剛石鉆頭鉆頭玻璃刀玻璃刀2 2、石墨：、石墨：（1）物理性質(zhì)：）物理性質(zhì)：深灰色，有金屬光澤的細(xì)鱗深灰色，有金屬光澤的細(xì)鱗片狀固體。質(zhì)軟，有滑膩

2、感，熔點(diǎn)高，導(dǎo)電片狀固體。質(zhì)軟，有滑膩感，熔點(diǎn)高，導(dǎo)電性良好。性良好。石墨石墨石墨是最軟的石墨是最軟的礦物之一礦物之一（最軟的礦物之一）（最軟的礦物之一）用石墨和粘用石墨和粘土粉末混合土粉末混合制鉛筆芯制鉛筆芯 用石墨做電極用石墨做電極石墨耐高溫，可以制石墨耐高溫，可以制成坩堝來熔煉金屬成坩堝來熔煉金屬（2）用途：）用途：鉛筆芯，石墨坩堝，電極，潤滑劑等鉛筆芯，石墨坩堝，電極，潤滑劑等金剛石金剛石石石 墨墨色態(tài)色態(tài)硬度硬度導(dǎo)電性導(dǎo)電性用途用途金剛石和石墨金剛石和石墨的的物理性質(zhì)物理性質(zhì)的的比較比較無色透明、正八面無色透明、正八面體形狀的固體體形狀的固體深灰色、有金屬光深灰色、有金屬光澤、細(xì)鱗片

3、狀固體澤、細(xì)鱗片狀固體天然最硬的物質(zhì)天然最硬的物質(zhì)最軟的礦物質(zhì)之一最軟的礦物質(zhì)之一不導(dǎo)電不導(dǎo)電導(dǎo)電性良好導(dǎo)電性良好鉆石、鉆探機(jī)的鉆鉆石、鉆探機(jī)的鉆頭、切割玻璃等頭、切割玻璃等鉛筆芯、坩堝、電鉛筆芯、坩堝、電極、潤滑劑等極、潤滑劑等 （3 3）無）無定形碳：定形碳： 無定形碳包括：無定形碳包括：木炭、活性炭、炭黑、焦炭木炭、活性炭、炭黑、焦炭。 a、木炭、活性炭木炭、活性炭：具具有有疏松多孔疏松多孔的結(jié)構(gòu)，因而具的結(jié)構(gòu)，因而具有有吸附性吸附性，活性炭的吸附性比，活性炭的吸附性比木炭強(qiáng)。木炭強(qiáng)。（由石墨的微小晶體和少量雜質(zhì)構(gòu)成的由石墨的微小晶體和少量雜質(zhì)構(gòu)成的）活性炭防毒面具活性炭防毒面具b、炭、

4、炭黑黑：黑色粉末，主要用于黑色粉末，主要用于制黑色顏料，制黑色顏料， 如油墨、油漆等。如油墨、油漆等。c、焦、焦炭炭：灰黑色堅(jiān)硬的固體，主要用于灰黑色堅(jiān)硬的固體，主要用于冶煉冶煉 金金屬屬。“炭炭”：不是化學(xué)用語，無定形碳是人工制造：不是化學(xué)用語，無定形碳是人工制造 的，都含有少量雜質(zhì)，為表示區(qū)別，的，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。常寫：木炭，活性炭，焦炭，炭黑等?！疤继肌保禾荚兀瑢儆诨瘜W(xué)用語：碳元素，屬于化學(xué)用語。在書寫元素。在書寫元素名名 稱和碳的單質(zhì)及碳的化合物等用到。稱和碳的單質(zhì)及碳的化合物等用到。3 3、C C6060分子：分子： 隨著科技的發(fā)展，

5、新形態(tài)的碳單質(zhì)逐隨著科技的發(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)展的是漸被人們發(fā)現(xiàn)，其中取得重要進(jìn)展的是C60分子。分子。C60 C60分子由分子由60個(gè)碳原子個(gè)碳原子構(gòu)成，分子形似足球，又名構(gòu)成，分子形似足球，又名足球烯。這種足球結(jié)構(gòu)的分足球烯。這種足球結(jié)構(gòu)的分子很穩(wěn)定。它應(yīng)用于材料科子很穩(wěn)定。它應(yīng)用于材料科學(xué)、超導(dǎo)體等方面的研究正學(xué)、超導(dǎo)體等方面的研究正在進(jìn)行中。在進(jìn)行中。C60在以下幾個(gè)方面具有在以下幾個(gè)方面具有廣泛的應(yīng)用前景廣泛的應(yīng)用前景 氣體的貯存；氣體的貯存； 有感覺功能的傳感器有感覺功能的傳感器 增強(qiáng)金屬的強(qiáng)度；增強(qiáng)金屬的強(qiáng)度； 新型的催化劑；新型的催化劑； 光學(xué)應(yīng)用

6、；光學(xué)應(yīng)用； 對(duì)癌細(xì)胞具有殺傷對(duì)癌細(xì)胞具有殺傷 等醫(yī)療功能。等醫(yī)療功能。 C60 現(xiàn)在還發(fā)現(xiàn)了現(xiàn)在還發(fā)現(xiàn)了C28、C32、C50、C240、C540等碳單質(zhì)等碳單質(zhì)知識(shí)延伸知識(shí)延伸 科學(xué)家正在致力于一種新型科學(xué)家正在致力于一種新型納米材料納米材料-碳納米管的研究，價(jià)格碳納米管的研究，價(jià)格高于黃金。這是一種非常奇特的材高于黃金。這是一種非常奇特的材料，它很輕，但很結(jié)實(shí)。它的密度料，它很輕，但很結(jié)實(shí)。它的密度是鋼的是鋼的1/6，而強(qiáng)度卻是鋼的，而強(qiáng)度卻是鋼的100倍。倍。用這樣輕而柔軟、又非常結(jié)實(shí)的材用這樣輕而柔軟、又非常結(jié)實(shí)的材料做防彈背心是最好不過的了。如料做防彈背心是最好不過的了。如果用碳納

7、米管做繩索，是唯一可以果用碳納米管做繩索，是唯一可以從月球掛到地球表面，而不被自身從月球掛到地球表面，而不被自身重量所拉斷的繩索重量所拉斷的繩索 。 碳單質(zhì)碳單質(zhì) 金剛石金剛石 無定形碳無定形碳木炭木炭 活性炭活性炭焦炭焦炭炭黑炭黑C60 石墨石墨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、石墨很軟，可用來做鉛筆芯；石墨有良好的導(dǎo)電性，可用來做電極；有良好的導(dǎo)電性，可用來做電極；3、木炭、活性炭有強(qiáng)吸附性，可做吸附、木炭、活性炭有強(qiáng)吸附性，可做吸附劑；炭黑可制黑色顏料；焦炭可冶煉金屬劑；炭黑可制黑色顏料；焦炭可冶煉金屬4、C60有特殊的性質(zhì)

8、，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。 5、結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)決定用途、結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)決定用途6、金剛石、石墨、金剛石、石墨、 C60都是由碳元素組成都是由碳元素組成的單質(zhì)，但它們的物理性質(zhì)各不相同，是的單質(zhì)，但它們的物理性質(zhì)各不相同，是因?yàn)樘荚优帕蟹绞讲煌?。因?yàn)樘荚优帕蟹绞讲煌?1、將以下左例和右例有關(guān)項(xiàng)目用線連接起來。、將以下左例和右例有關(guān)項(xiàng)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 電極電極 金剛石金剛石 新型催化劑新型催化劑 C60 制油墨制油墨 活性炭活性炭 切割堅(jiān)硬金屬切割堅(jiān)硬金屬課堂練習(xí)：課堂練習(xí)

9、：2.2.金剛石、石墨金剛石、石墨、 C C6060都是由都是由_組成的組成的單質(zhì)。但是，它們的性質(zhì)卻存在巨大的差異單質(zhì)。但是，它們的性質(zhì)卻存在巨大的差異（例如金剛石是天然存在的最硬的物質(zhì)，而（例如金剛石是天然存在的最硬的物質(zhì)，而石墨卻很軟）這是因?yàn)樗鼈兪珔s很軟）這是因?yàn)樗鼈僟不同。不同。3.3.下列物質(zhì)中最硬的單質(zhì)是下列物質(zhì)中最硬的單質(zhì)是( )( )A.A.木炭木炭 B. CB. C60 60 C. C.金剛石金剛石 D.D.二氧化碳二氧化碳碳元素碳元素碳原子排列方式碳原子排列方式C4 4、下列關(guān)于金剛石和石墨的敘述正確的是、下列關(guān)于金剛石和石墨的敘述正確的是（ ）A A金剛石和石墨都是由

10、碳元素形成的物金剛石和石墨都是由碳元素形成的物 質(zhì)，因此用石墨人工合成金剛石是物理變質(zhì)，因此用石墨人工合成金剛石是物理變化化 B B金剛石和石墨都由碳元素組成金剛石和石墨都由碳元素組成, ,所以都所以都不導(dǎo)電不導(dǎo)電 C C金剛石和石墨在氧氣中完全燃燒的產(chǎn)物金剛石和石墨在氧氣中完全燃燒的產(chǎn)物都是二氧化碳都是二氧化碳 D D金剛石和石墨的物理性質(zhì)有較大的差異金剛石和石墨的物理性質(zhì)有較大的差異是因?yàn)樾纬山饎偸奶荚优c形成石墨的是因?yàn)樾纬山饎偸奶荚优c形成石墨的碳原子不相同碳原子不相同C如如：用墨（用炭黑等制成：用墨（用炭黑等制成)書寫或繪制的字畫書寫或繪制的字畫能夠保存很長時(shí)間不變色；埋入地下的

11、一能夠保存很長時(shí)間不變色；埋入地下的一部分木頭表面稍稍烤焦；填入檔案或重要部分木頭表面稍稍烤焦；填入檔案或重要資料用碳素筆（筆水主要用碳單質(zhì)制成）資料用碳素筆（筆水主要用碳單質(zhì)制成）書寫都是利用書寫都是利用碳常溫下穩(wěn)定碳常溫下穩(wěn)定這個(gè)這個(gè)性質(zhì)。性質(zhì)。鐵路枕木被炭化鐵路枕木被炭化常溫下碳化學(xué)性質(zhì)不活潑的原因： C+624結(jié)論：結(jié)論：結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)碳原子最外層有碳原子最外層有4 4個(gè)電子，個(gè)電子，它要成為穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，它要成為穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，得得4 4個(gè)或失個(gè)或失4 4個(gè)電子都不容易個(gè)電子都不容易，所以化學(xué)性質(zhì)不活潑所以化學(xué)性質(zhì)不活潑C + O2 = CO2點(diǎn)燃點(diǎn)燃（氧氣充足）（氧氣充足）2C +

12、 O2 = 2CO點(diǎn)燃點(diǎn)燃（氧氣氧氣不充足不充足） 結(jié)論：碳具有可燃性，反應(yīng)物相同，量結(jié)論：碳具有可燃性，反應(yīng)物相同，量不同，則其生成物可能不同。不同，則其生成物可能不同。2.可燃性：可燃性：碳跟氧氣的反應(yīng)碳跟氧氣的反應(yīng)（反應(yīng)條件：高溫）（反應(yīng)條件：高溫）3.還原性：還原性：碳跟某些氧化物的反應(yīng)碳跟某些氧化物的反應(yīng)防止冷凝的水倒流到試管底部使試管炸裂。防止冷凝的水倒流到試管底部使試管炸裂。用網(wǎng)罩用網(wǎng)罩使火焰集中，提高溫度。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。防止灼熱的銅被氧氣氧化。防止灼熱的銅被氧氣氧化。黑色物質(zhì)逐漸變紅，澄清石灰水變渾

13、濁。黑色物質(zhì)逐漸變紅，澄清石灰水變渾濁。 在上述反應(yīng)里：氧化銅失去氧而變成單質(zhì)銅，在上述反應(yīng)里：氧化銅失去氧而變成單質(zhì)銅，這種這種含氧化合物里的氧被奪去的反應(yīng)，叫含氧化合物里的氧被奪去的反應(yīng)，叫 上述反應(yīng)將氧化銅煉成金屬銅，如果將上述反應(yīng)將氧化銅煉成金屬銅，如果將氧化銅換成氧化鐵、氧化鋁，就可以煉得鐵氧化銅換成氧化鐵、氧化鋁，就可以煉得鐵和鋁了。和鋁了。 木炭使氧化銅還原為銅單質(zhì)，具有還原性，木炭使氧化銅還原為銅單質(zhì)，具有還原性，叫做叫做還原劑還原劑。 4.4.用途：用途：有可燃性可做燃料、有還原性有可燃性可做燃料、有還原性 可冶煉金屬可冶煉金屬C + CO2 = 2CO 高溫高溫3C + 2Fe2O3 = 4Fe + 3CO2 高溫高溫3C + 2Al2O3 = 4Al + 3CO2 高溫高溫1、常溫下，碳的化學(xué)性質(zhì)不活潑，碳單質(zhì)的下列用、常溫下，碳的化學(xué)性質(zhì)不活潑，碳單質(zhì)的下列用 途與這一性質(zhì)有關(guān)的是（途與這一性質(zhì)有關(guān)的是（ ）A用碳素筆書寫重要文件和資料用碳素筆書寫重要文件和資料 B用金剛石切割大理石用金剛石切割大理石C用石墨為主要原料制鉛筆芯用石墨為主要原料制鉛筆芯 D用活性炭脫色制