課題1金剛石、石墨和C60第一課時(shí)1

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1 金剛石、石墨和C60 金剛石、石墨金剛石、石墨 和和 C60碳元素組成的單質(zhì)碳元素組成的單質(zhì)C60金剛石（C）石 墨（C） 純凈的金剛石是無(wú)色、透明的正八面體的固體。帶有雜質(zhì)的金剛石往往呈褐色、黃色。金剛石金剛石石墨石墨外外 觀觀無(wú)色透明無(wú)色透明 正八面體正八面體 琢磨后有光澤琢磨后有光澤深灰色細(xì)鱗片狀深灰色細(xì)鱗片狀有金屬光澤有金屬光澤硬硬 度度它是自然界中它是自然界中最硬最硬的礦物的礦物它是自然界中它是自然界中最最軟軟的礦物之一的礦物之一導(dǎo)電性導(dǎo)電性不導(dǎo)電不導(dǎo)電良良 好好 金剛石和石墨的比較（物理性質(zhì)）（物理性質(zhì)）動(dòng)動(dòng)腦動(dòng)動(dòng)腦：金剛石和石

2、墨都是由碳元素組成的單質(zhì)，金剛石和石墨都是由碳元素組成的單質(zhì)，為什么物理性質(zhì)會(huì)有很大的差異呢為什么物理性質(zhì)會(huì)有很大的差異呢因?yàn)橐驗(yàn)椋涸诮饎偸褪?，碳原子的在金剛石和石墨中，碳原子的排列方式排列方式不同。不同。金剛石的用途金剛石和石墨有哪些用途？金剛石的用途：切割玻璃、大理石，金剛石的用途：切割玻璃、大理石?做首飾做首飾石墨的用途：做電極、潤(rùn)滑劑、制鉛芯石墨的用途：做電極、潤(rùn)滑劑、制鉛芯小結(jié)：小結(jié)：物質(zhì)的用途是由性質(zhì)的決定物質(zhì)的用途是由性質(zhì)的決定 石墨炸彈是美國(guó)制造石墨炸彈是美國(guó)制造的一種可使供電系統(tǒng)短的一種可使供電系統(tǒng)短路而導(dǎo)致癱瘓的新式炸路而導(dǎo)致癱瘓的新式炸彈。石墨炸彈實(shí)際上是彈。石墨

3、炸彈實(shí)際上是集束炸彈的變種，它在集束炸彈的變種，它在目標(biāo)上空爆炸，釋放出目標(biāo)上空爆炸，釋放出無(wú)數(shù)無(wú)數(shù)“易拉罐易拉罐”大小的大小的小炸彈，這些內(nèi)裝碳纖小炸彈，這些內(nèi)裝碳纖維的小炸彈隨即在更大維的小炸彈隨即在更大的區(qū)域爆炸，形成大范的區(qū)域爆炸，形成大范圍的碳纖維云，這些碳圍的碳纖維云，這些碳纖維可使供電系統(tǒng)短路纖維可使供電系統(tǒng)短路而癱瘓。而癱瘓。開(kāi)眼界開(kāi)眼界結(jié)構(gòu)：疏松多孔用途：制防毒面具、制糖工業(yè) 中的脫色劑性質(zhì)：性質(zhì)：吸附性-活性炭活性炭活性炭活性炭: 結(jié)結(jié) 構(gòu)構(gòu) 用用 途途 木木 炭炭主要是由石主要是由石墨的微小晶墨的微小晶體和少量雜體和少量雜質(zhì)構(gòu)成的，質(zhì)構(gòu)成的，具有疏松多具有疏松多孔的結(jié)構(gòu)，

4、孔的結(jié)構(gòu)，具有吸附能具有吸附能力力。作燃料，制造黑火藥，作燃料，制造黑火藥，制造活性炭，冶煉金屬，制造活性炭，冶煉金屬，作吸附劑作吸附劑 活性炭活性炭?jī)艋喾N氣體和液體，凈化多種氣體和液體，用于防毒面具，作吸附用于防毒面具，作吸附劑劑 炭炭 黑黑制造油墨、油漆、鞋油制造油墨、油漆、鞋油和顏料等，橡膠制品的和顏料等，橡膠制品的填料填料 焦焦 炭炭作燃料和冶煉金屬作燃料和冶煉金屬如圖所示如圖所示,向盛有紅棕色二氧化氮?dú)怏w向盛有紅棕色二氧化氮?dú)怏w的集氣瓶里投入幾小塊烘烤過(guò)的木炭的集氣瓶里投入幾小塊烘烤過(guò)的木炭,會(huì)出現(xiàn)什么樣會(huì)出現(xiàn)什么樣 的現(xiàn)象，為什么的現(xiàn)象，為什么?討論：討論： 物質(zhì)的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和用

5、途之間有什么關(guān)系？ 物質(zhì)的結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)、 性質(zhì)決定用途 金剛石的用途很廣泛，但天然存在的量很少，而且多金剛石的用途很廣泛，但天然存在的量很少，而且多數(shù)顆粒很小，無(wú)法滿足人們的需求。因此人們提出了金剛數(shù)顆粒很小，無(wú)法滿足人們的需求。因此人們提出了金剛石的人工制造問(wèn)題。石的人工制造問(wèn)題。 由于金剛石和石墨都是碳的單質(zhì)，所以人們把注意力由于金剛石和石墨都是碳的單質(zhì)，所以人們把注意力集中到把石墨轉(zhuǎn)變成金剛石的實(shí)驗(yàn)上來(lái)。經(jīng)過(guò)無(wú)數(shù)次的試集中到把石墨轉(zhuǎn)變成金剛石的實(shí)驗(yàn)上來(lái)。經(jīng)過(guò)無(wú)數(shù)次的試驗(yàn)，終于用鉻、鐵、鉑等做催化劑，在驗(yàn)，終于用鉻、鐵、鉑等做催化劑，在1600160018001800和和5 510109

6、96 610109 9帕的條件下，以石墨為原料制得了人造金帕的條件下，以石墨為原料制得了人造金剛石。目前世界上每年生產(chǎn)約剛石。目前世界上每年生產(chǎn)約2020噸的人造金剛石。我國(guó)第噸的人造金剛石。我國(guó)第一顆人造金剛石于一顆人造金剛石于19621962年研制成功。現(xiàn)今江蘇省的南京、年研制成功?，F(xiàn)今江蘇省的南京、蘇州等地也都有生產(chǎn)人造金剛石的工廠。蘇州等地也都有生產(chǎn)人造金剛石的工廠。能否人工制造金剛石能否人工制造金剛石? ?C60C60，又稱，又稱“足球烯足球烯”。它是美國(guó)休斯頓大學(xué)的克它是美國(guó)休斯頓大學(xué)的克羅脫（羅脫（Kroto,H.W.)和史沫萊和史沫萊(Smalley,r.e.)等人在等人在1985年年發(fā)現(xiàn)的。我國(guó)北京大學(xué)化學(xué)系和物理系研究小組也研制發(fā)現(xiàn)的。我國(guó)北京大學(xué)化學(xué)系和物理系研究小組也研制出了出了C60分子。分子。C60除了在超導(dǎo)方面的應(yīng)用外，在以下幾個(gè)方面除了在超導(dǎo)方面的應(yīng)用外，在以下幾個(gè)方面也具有廣泛的應(yīng)用前景：也具有廣泛的應(yīng)用前景：有感覺(jué)功能的傳感器有感覺(jué)功能的傳感器增強(qiáng)金屬的強(qiáng)度增強(qiáng)金屬的強(qiáng)度新型的催新型的催化劑化劑光學(xué)應(yīng)用光學(xué)應(yīng)用對(duì)癌細(xì)胞具有殺傷效應(yīng)等醫(yī)療功能。對(duì)癌細(xì)胞具有殺傷效應(yīng)等醫(yī)療功能。資料資料C60納米碳納米碳 管管學(xué)完本課