碳的三種單質(zhì)

1、課題課題1、金剛石、石墨和、金剛石、石墨和C60教學(xué)目標(biāo)：教學(xué)目標(biāo)：1、了解金剛石和石墨的物理性質(zhì)和主要用、了解金剛石和石墨的物理性質(zhì)和主要用途。途。2、知道不同的元素可以組成不同的物質(zhì)，、知道不同的元素可以組成不同的物質(zhì)，同一種元素也可以組成不同的物質(zhì)。能以同一種元素也可以組成不同的物質(zhì)。能以發(fā)展的觀點(diǎn)看待碳的單質(zhì)。發(fā)展的觀點(diǎn)看待碳的單質(zhì)。金金 剛剛 石石純凈金剛石：無(wú)色透明、正八面體形狀的固體。純凈金剛石：無(wú)色透明、正八面體形狀的固體。是天然存在的硬度最大的物質(zhì)。是天然存在的硬度最大的物質(zhì)。2、石墨、石墨石墨是一種深灰色有金屬光澤而不透明的細(xì)鱗片石墨是一種深灰色有金屬光澤而不透明的細(xì)鱗片狀

2、固體。石墨很軟，在紙上畫過(guò)可留下痕跡；有狀固體。石墨很軟，在紙上畫過(guò)可留下痕跡；有滑膩感。另外還是電的良導(dǎo)體?；伕?。另外還是電的良導(dǎo)體。金剛石、石墨都是碳的不同單質(zhì)，通過(guò)學(xué)習(xí)比較金剛石、石墨都是碳的不同單質(zhì)，通過(guò)學(xué)習(xí)比較它們的物理性質(zhì)和用途并填表它們的物理性質(zhì)和用途并填表金剛石金剛石石墨石墨色態(tài)色態(tài)硬度硬度熔點(diǎn)熔點(diǎn)導(dǎo)電性導(dǎo)電性導(dǎo)熱性導(dǎo)熱性用途用途無(wú)色無(wú)色.透明透明.正八面體晶體正八面體晶體深灰色深灰色.有金屬光有金屬光澤澤.細(xì)磷片狀固體細(xì)磷片狀固體天然礦物中硬度最大天然礦物中硬度最大質(zhì)軟而滑膩質(zhì)軟而滑膩高高高高不導(dǎo)電不導(dǎo)電導(dǎo)電導(dǎo)電刻劃玻璃刻劃玻璃.切割大理石切割大理石.鉆石鉆石電極電極.鉛筆

3、芯鉛筆芯.潤(rùn)滑劑潤(rùn)滑劑很差很差良好良好人造金剛石人造金剛石 金剛石用途廣泛，而從自然界獲得金剛石非常稀少。金剛石和石墨是同素異形體，人們很自然地想到能否用價(jià)廉易得的石墨，通過(guò)人工方法把它轉(zhuǎn)變成金剛石。 科學(xué)家發(fā)現(xiàn)金剛石都在地下高溫高壓下形成的巖石中，人們?cè)O(shè)想讓石墨在高溫、高壓條件下轉(zhuǎn)化為金剛石。經(jīng)過(guò)無(wú)數(shù)次的試驗(yàn)，終于把石墨加熱到2000和加壓到51061107千帕，并用鉻、鐵、鉑等做催化劑，制造出人造金剛石。1975年已制出每粒0.2克重的人造金剛石。目前世界上每年生產(chǎn)人造金剛石約20噸。我國(guó)制造的人造金剛石已在工業(yè)上得到應(yīng)用。 金剛石金剛石:碳原子間是立體碳原子間是立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，硬度大網(wǎng)狀結(jié)

4、構(gòu)，硬度大石墨石墨:碳原子間是平碳原子間是平面層狀結(jié)構(gòu)，層與層面層狀結(jié)構(gòu)，層與層之間很容易滑動(dòng)，硬之間很容易滑動(dòng)，硬度較小。度較小。第3種碳單質(zhì)：C60由由60個(gè)碳原子構(gòu)成的一個(gè)分子，結(jié)構(gòu)類似足球，又名足個(gè)碳原子構(gòu)成的一個(gè)分子，結(jié)構(gòu)類似足球，又名足球烯。良好的超導(dǎo)體，使超導(dǎo)體的溫度為球烯。良好的超導(dǎo)體，使超導(dǎo)體的溫度為12.8K?，F(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)可以進(jìn)行氣體儲(chǔ)存；可以進(jìn)行氣體儲(chǔ)存；制造有感覺功能的傳感器；制造有感覺功能的傳感器；增強(qiáng)金屬材料的強(qiáng)度；增強(qiáng)金屬材料的強(qiáng)度；新型高效催化劑；新型高效催化劑；有特殊的光學(xué)特性；有特殊的光學(xué)

5、特性；對(duì)癌細(xì)胞具有殺傷效應(yīng)和清除人體內(nèi)自由基對(duì)癌細(xì)胞具有殺傷效應(yīng)和清除人體內(nèi)自由基的功效。的功效。納米碳管納米碳管 碳納米管有著不可思議的強(qiáng)度與韌性，碳納米管有著不可思議的強(qiáng)度與韌性，重量卻極輕，導(dǎo)電性極強(qiáng)，兼有金屬和半重量卻極輕，導(dǎo)電性極強(qiáng)，兼有金屬和半導(dǎo)體的性能導(dǎo)體的性能 ；把納米管組合起來(lái)，比同體；把納米管組合起來(lái)，比同體積的鋼強(qiáng)度高積的鋼強(qiáng)度高100倍，重量卻只有倍，重量卻只有1/6。C70木炭木炭活性炭活性炭炭黑炭黑焦炭焦炭取暖、寫取暖、寫生、吸附生、吸附吸附吸附(氣味、氣味、色素）色素）防毒面具防毒面具顏料、油墨、鞋顏料、油墨、鞋油、增加輪胎耐油、增加輪胎耐磨性磨性還原劑、還原劑、

6、冶煉金屬冶煉金屬木炭、活性炭、炭黑、焦炭的用途木炭、活性炭、炭黑、焦炭的用途結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)性質(zhì)性質(zhì)用途用途決定決定決定決定比較碳與炭的區(qū)別：比較碳與炭的區(qū)別：“碳碳”：“炭炭”：是元素的名稱，是核是元素的名稱，是核電荷數(shù)為電荷數(shù)為6的一類原子的一類原子的總稱。比如：碳元的總稱。比如：碳元素、碳單質(zhì)、含碳化素、碳單質(zhì)、含碳化合物、一氧化碳。合物、一氧化碳。（這兒不能用（這兒不能用“炭炭”）表示由碳元素組成的某種表示由碳元素組成的某種單質(zhì)單質(zhì)木炭、活性炭、焦木炭、活性炭、焦炭、炭黑等炭、炭黑等。一般在一般在未指明未指明具體單具體單質(zhì)時(shí)，質(zhì)時(shí)，習(xí)慣上習(xí)慣上用碳，用碳，如如“熾熾熱的碳熱的碳”“當(dāng)碳當(dāng)碳燃燒

7、燃燒時(shí)時(shí)”。防毒面具的發(fā)明防毒面具的發(fā)明 NoImage一戰(zhàn)期間的1915年4月22日，德軍在比利時(shí)的伊普雷戰(zhàn)役中使用了180噸的液態(tài)氯氣攻擊敵方陣地，使英法聯(lián)軍的1500人中毒，5000多人喪命，大量動(dòng)物中毒而死，而野豬卻安然無(wú)恙。原來(lái)是野豬拱地躲避刺激，泥土起了凈化器的作用。由此人們想到了活性炭的吸附作用，它可用于吸附毒氣，于是發(fā)明了防毒面具。 以美國(guó)為首的北約部隊(duì)空襲南斯拉夫聯(lián)盟共和國(guó)是對(duì)一以美國(guó)為首的北約部隊(duì)空襲南斯拉夫聯(lián)盟共和國(guó)是對(duì)一個(gè)主權(quán)國(guó)家的粗爆侵犯，北約軍對(duì)空襲南聯(lián)盟發(fā)電廠時(shí)，使個(gè)主權(quán)國(guó)家的粗爆侵犯，北約軍對(duì)空襲南聯(lián)盟發(fā)電廠時(shí)，使用了一種用了一種“石墨炸彈石墨炸彈”。這種炸彈爆

8、炸后釋放出大量纖維狀。這種炸彈爆炸后釋放出大量纖維狀的石墨覆蓋在發(fā)電廠的設(shè)備上，使設(shè)備短路而停電。石墨纖的石墨覆蓋在發(fā)電廠的設(shè)備上，使設(shè)備短路而停電。石墨纖維能使設(shè)備短路的原因是維能使設(shè)備短路的原因是_。北約軍隊(duì)準(zhǔn)備。北約軍隊(duì)準(zhǔn)備使用的還有一種使用的還有一種“油氣炸彈油氣炸彈”。這種炸彈爆炸時(shí)首先是放出。這種炸彈爆炸時(shí)首先是放出大量可燃性氣體，然后將可燃性氣體引爆。這時(shí)，大多在防大量可燃性氣體，然后將可燃性氣體引爆。這時(shí)，大多在防護(hù)工事里的人即使不被炸死也會(huì)窒息而死亡，其原因是護(hù)工事里的人即使不被炸死也會(huì)窒息而死亡，其原因是_。石墨能導(dǎo)電石墨能導(dǎo)電可燃性氣體爆炸消耗了氧氣，使防護(hù)工事里缺氧可燃

9、性氣體爆炸消耗了氧氣，使防護(hù)工事里缺氧練一練1.下列關(guān)于金剛石和石墨的說(shuō)法中下列關(guān)于金剛石和石墨的說(shuō)法中,正確的是正確的是( )A.它們的物理性質(zhì)相同它們的物理性質(zhì)相同B.它們是兩種不同的碳元素它們是兩種不同的碳元素C.它們它們 是兩種不同的碳的化合物是兩種不同的碳的化合物D.它們都是由碳元素組成的單質(zhì)它們都是由碳元素組成的單質(zhì) 2.1999年北約曾用年北約曾用“石墨炸彈石墨炸彈”，該炸彈爆炸后，該炸彈爆炸后釋放出大量的纖維狀石墨覆蓋在發(fā)電廠的設(shè)備上，釋放出大量的纖維狀石墨覆蓋在發(fā)電廠的設(shè)備上，使南聯(lián)盟的高壓輸電線路短路，這是利用了石墨使南聯(lián)盟的高壓輸電線路短路，這是利用了石墨的什么性質(zhì)？的什

10、么性質(zhì)？答案：利用了石墨的導(dǎo)電性答案：利用了石墨的導(dǎo)電性想一想想一想1.有一口小水井中的水有異味有一口小水井中的水有異味,你有什么方你有什么方法來(lái)消除嗎法來(lái)消除嗎?2.打水井時(shí)常在水井周圍埋一些木炭打水井時(shí)常在水井周圍埋一些木炭,其作其作用是用是_.這是由于木炭這是由于木炭 有有_結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu),因此具有因此具有 _ 的性的性能能.把木炭裝入透水的袋中把木炭裝入透水的袋中, ,沉入井里沉入井里吸附水中的異味吸附水中的異味疏松多孔疏松多孔吸附吸附基礎(chǔ)演練基礎(chǔ)演練1.下列物質(zhì)中肯定是純凈物的是下列物質(zhì)中肯定是純凈物的是( )(1)木炭木炭 (2)只含一種元素的物質(zhì)只含一種元素的物質(zhì)(3)金剛石金剛石(4

11、)黑火藥黑火藥(5)鉛筆芯鉛筆芯A.(1)(2)(4) B.(2)(3)(5) C.(2)(3) D.(3)2.下列敘述中正確的是下列敘述中正確的是( )A.金剛石金剛石.石墨都是碳的單質(zhì)石墨都是碳的單質(zhì)B.碳單質(zhì)都是黑色固體碳單質(zhì)都是黑色固體C.所有物質(zhì)中金剛石最硬所有物質(zhì)中金剛石最硬.石墨最軟石墨最軟D.石墨是優(yōu)質(zhì)絕緣材料石墨是優(yōu)質(zhì)絕緣材料DA金剛石與石墨混合在一起金剛石與石墨混合在一起, ,組成組成的物質(zhì)是單質(zhì)這是混合物的物質(zhì)是單質(zhì)這是混合物? ?甲生甲生:是單質(zhì)是單質(zhì).因?yàn)榻饎傄驗(yàn)榻饎偸翘嫉膯钨|(zhì)石是碳的單質(zhì),石墨也石墨也是碳的單質(zhì)是碳的單質(zhì),它們混合它們混合在一起在一起,仍只含一種元

12、仍只含一種元素素,所以仍是單質(zhì)所以仍是單質(zhì).診斷診斷:_乙生乙生:是混合物是混合物.金剛石金剛石石墨都是碳的單質(zhì)石墨都是碳的單質(zhì),但但它們是兩種不同的物質(zhì)它們是兩種不同的物質(zhì).所以它們混合在一起不所以它們混合在一起不是單質(zhì)而是混合物是單質(zhì)而是混合物.診診斷斷_結(jié)論結(jié)論乙同學(xué)的觀點(diǎn)是正確的乙同學(xué)的觀點(diǎn)是正確的,金剛石和石墨都是由一種金剛石和石墨都是由一種元素組成元素組成,但它們是兩種不同的物質(zhì)但它們是兩種不同的物質(zhì)(這是由各自本身的這是由各自本身的結(jié)構(gòu)決定的結(jié)構(gòu)決定的)所以它們混合在一起是混合物所以它們混合在一起是混合物.因此判斷單因此判斷單質(zhì)必須強(qiáng)調(diào)是純凈物質(zhì)必須強(qiáng)調(diào)是純凈物.一種元素可以形成

13、多種不同的單一種元素可以形成多種不同的單質(zhì)質(zhì).某物質(zhì)中只含一種元素某物質(zhì)中只含一種元素,也不一定是純凈物也不一定是純凈物.下列各組物質(zhì)中下列各組物質(zhì)中,前一種是單質(zhì)前一種是單質(zhì),后一種是混合物的是后一種是混合物的是( )A、石墨、鉛筆芯、石墨、鉛筆芯 B、水蒸氣、大理石、水蒸氣、大理石C、鹽酸、焦炭、鹽酸、焦炭 D、金剛石、氧化鐵、金剛石、氧化鐵A下列說(shuō)法正確的是下列說(shuō)法正確的是( )A、金剛石與石墨的各種性質(zhì)都不相同、金剛石與石墨的各種性質(zhì)都不相同B、鉛筆芯是由金屬鉛制成的、鉛筆芯是由金屬鉛制成的,所以能導(dǎo)電所以能導(dǎo)電C、金剛石是由碳元素組成的、金剛石是由碳元素組成的,所以能導(dǎo)電所以能導(dǎo)電D

14、、金剛石是天然物質(zhì)中最硬的物質(zhì)、金剛石是天然物質(zhì)中最硬的物質(zhì)D石墨可以作高溫電爐的電極石墨可以作高溫電爐的電極,是因?yàn)槭且驗(yàn)? )A能燃燒能燃燒 B能傳熱能傳熱 C很軟很軟 D熔點(diǎn)高能導(dǎo)電熔點(diǎn)高能導(dǎo)電D金剛石和石墨的物理性質(zhì)差異很大，是因?yàn)椋ń饎偸褪奈锢硇再|(zhì)差異很大，是因?yàn)椋?）A碳原子內(nèi)部結(jié)構(gòu)不同碳原子內(nèi)部結(jié)構(gòu)不同 B元素組成不同元素組成不同C碳原子排列不同碳原子排列不同 D碳原子結(jié)構(gòu)中，最外層電子數(shù)不同碳原子結(jié)構(gòu)中，最外層電子數(shù)不同C下列變化中屬于化學(xué)變化的是（下列變化中屬于化學(xué)變化的是（ ）A用木炭給紅糖溶液脫色用木炭給紅糖溶液脫色B石墨在一定條件下轉(zhuǎn)變?yōu)榻饎偸谝欢l件下轉(zhuǎn)變

15、為金剛石C用金剛石可劃玻璃用金剛石可劃玻璃D石墨粉末與粘土混合制成鉛筆芯石墨粉末與粘土混合制成鉛筆芯B選擇下列物質(zhì)的編號(hào)填空選擇下列物質(zhì)的編號(hào)填空:通常用來(lái)作油墨原料的是通常用來(lái)作油墨原料的是( )做干電池電極的是做干電池電極的是( )作鉆探機(jī)鉆頭的是作鉆探機(jī)鉆頭的是( )做家庭凈水劑的是做家庭凈水劑的是( )用來(lái)作黑火藥的是用來(lái)作黑火藥的是( )A 金剛石金剛石 B石墨石墨 C活性炭活性炭 D炭黑炭黑 E木炭木炭DBAEC1、金剛石價(jià)值昂貴的原因是（、金剛石價(jià)值昂貴的原因是（ ）A 金剛石外觀光彩奪目金剛石外觀光彩奪目 B 金剛石常作裝飾品金剛石常作裝飾品C 金剛石非常堅(jiān)硬金剛石非常堅(jiān)硬 D

16、 金剛石稀少且物理性質(zhì)特殊金剛石稀少且物理性質(zhì)特殊2、關(guān)于石墨的物理性質(zhì)說(shuō)法正確的是（、關(guān)于石墨的物理性質(zhì)說(shuō)法正確的是（ ）A 深灰色有金屬光澤的透明固體深灰色有金屬光澤的透明固體 B 質(zhì)軟、有滑膩感質(zhì)軟、有滑膩感C 有優(yōu)良的導(dǎo)電性能有優(yōu)良的導(dǎo)電性能 D 熔點(diǎn)低熔點(diǎn)低3、下列說(shuō)法中正確的是（、下列說(shuō)法中正確的是（ ）A 由同種元素組成的物質(zhì)可能是混合物由同種元素組成的物質(zhì)可能是混合物B 目前人們發(fā)現(xiàn)了目前人們發(fā)現(xiàn)了114種元素，也就是說(shuō)發(fā)現(xiàn)了種元素，也就是說(shuō)發(fā)現(xiàn)了114種單質(zhì)種單質(zhì)C由同種元素組成的物質(zhì)一定是單質(zhì)由同種元素組成的物質(zhì)一定是單質(zhì)D 碳的各種單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)不同碳的各種單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)不同本節(jié)課應(yīng)掌握的主要內(nèi)容有本節(jié)課應(yīng)掌握的主要內(nèi)容有:1.金剛石、石墨的金剛石、石墨的物理性質(zhì)物理性質(zhì)和和用途用途。金剛石、硬。用途金剛石、硬。用途:刻劃玻璃切割大理石刻劃玻璃切割大理石.鉆頭鉆頭 導(dǎo)電導(dǎo)電 用途用途:電極電極石墨石墨 質(zhì)軟質(zhì)軟 用途用途:制鉛筆芯制鉛筆芯 潤(rùn)滑性潤(rùn)滑性 用途用途:高溫條件下作潤(rùn)滑劑高溫條件下作潤(rùn)滑劑2.金剛石金剛石.石墨石墨