課題1++金剛石+石墨+C60

1、 以上分別盛有不同物質的容器中，所盛物質屬于以上分別盛有不同物質的容器中，所盛物質屬于單質單質的是的是 。( (填字母填字母) )同一種元素可以組成不同的物質嗎同一種元素可以組成不同的物質嗎A C 一種元素形成幾種單質的現象在自然界很常見。一種元素形成幾種單質的現象在自然界很常見。如：氧元素的單質有氧氣、臭氧；磷元素的單質如：氧元素的單質有氧氣、臭氧；磷元素的單質有紅磷、白磷等；那么碳元素的單質有那些呢？有紅磷、白磷等；那么碳元素的單質有那些呢？ 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碳碳60課題課題1 1、金剛石、石墨和、金剛石、石墨和C C6060學習目標學習目

2、標1. 1. 知道一種元素可以組成多種單質知道一種元素可以組成多種單質2. 2. 通過對金剛石、石墨、通過對金剛石、石墨、C C6060的了解，的了解， 初步認識性質與用途之間的關系初步認識性質與用途之間的關系3. 3. 了解木炭與活性炭的吸附性了解木炭與活性炭的吸附性4. 4. 掌握碳的化學性質掌握碳的化學性質 碳的單質主要包括金剛石、石墨和碳的單質主要包括金剛石、石墨和C60分子。分子。它們都是由碳元素組成的單質。它們都是由碳元素組成的單質。一、碳的單質：一、碳的單質：1 1、金、金剛剛石石（C C）：）： 純凈的金剛石是一種無色透明的、正八面體形純凈的金剛石是一種無色透明的、正八面體形狀

3、的固體，硬度大，熔點高，不導電。狀的固體，硬度大，熔點高，不導電。 天然采集的金剛石經過仔細天然采集的金剛石經過仔細的琢磨就會成為璀璨奪目的裝飾的琢磨就會成為璀璨奪目的裝飾品品鉆石鉆石南非之星(Starof South Africa)(Starof South Africa).金剛石金剛石世界最大的鉆石世界最大的鉆石庫利南庫利南 含有雜質的金含有雜質的金剛石帶有顏色剛石帶有顏色鉆石裝飾品鉆石裝飾品天然金剛石1、金剛石、金剛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 ，可以用來，可以用來切割玻璃切割玻璃，也可以作鉆，也可以作鉆探機的探機的鉆頭鉆頭。 天然礦物中天然

4、礦物中最硬最硬的物質的物質切割大理石或加工堅硬的金切割大理石或加工堅硬的金屬等屬等玻璃刀玻璃刀鉆頭鉆頭2、石墨、石墨（C）石墨是一種深灰色、有金屬光澤、不透明、細鱗石墨是一種深灰色、有金屬光澤、不透明、細鱗片狀固體。石墨很片狀固體。石墨很軟，有滑膩感，是電的良導體，熔軟，有滑膩感，是電的良導體，熔點高。點高。 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的差別呢鉛筆為什

5、么有軟和硬的差別呢？這是因為石墨？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，生產上常在生產上常在石墨粉末石墨粉末中摻進一些中摻進一些粘土粘土 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？ 在電車頂上的兩根導電桿跟電線接在電車頂上的兩根導電桿跟電線接觸處分別裝上一塊石墨制成的滑塊，以觸處分別裝上一塊石墨制成的滑塊，

6、以保證行駛時供電。為什么要選用石墨來保證行駛時供電。為什么要選用石墨來制滑塊？制滑塊？石墨具有石墨具有潤滑性潤滑性、導電性導電性、熔點高熔點高。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金剛石金剛石石石 墨墨外外 觀觀硬硬 度度導電性導電性用用 途途無色無色 透明、正八透明、正八面體形狀的固體面體形狀的固體深灰色、不透明、深灰色、不透明、有金屬光澤、細鱗有金屬光澤、細鱗片狀固體。片狀固體。天然礦物中最硬的天然礦物中最硬的 最軟的礦物質之一最軟的礦物質之一 既然金剛石、石墨等都是由碳元素組

7、既然金剛石、石墨等都是由碳元素組成的單質，那它們的成的單質，那它們的物理性質物理性質為什么為什么差異差異那么大呢？那么大呢？疑問疑問: :金剛石金剛石:碳原子間是立體碳原子間是立體網狀的八面體結構，硬度網狀的八面體結構，硬度大，幾乎不導電，導熱性大，幾乎不導電，導熱性能差能差石墨石墨:碳原子間是平碳原子間是平面層狀結構，層與層面層狀結構，層與層之間很容易滑動，硬之間很容易滑動，硬度較小。度較小。記記3 3、無定形碳：、無定形碳： 無定形無定形碳碳包括：木包括：木炭炭、活性、活性炭炭、焦、焦炭炭、炭炭黑。黑。它們主要是由石墨的微小晶體和少量雜質構成的。它們主要是由石墨的微小晶體和少量雜質構成的。

8、 木木炭炭、活性、活性炭炭具有疏松多孔的結構，因而具有具有疏松多孔的結構，因而具有吸附能力，但活性吸附能力，但活性炭炭的吸附能力比木的吸附能力比木炭炭強。強。木木炭炭是一種灰黑色的多孔性固體，是一種灰黑色的多孔性固體，燃燒時，產生很少的煙，火焰很小燃燒時，產生很少的煙，火焰很小石墨與少量的雜質混在一起構成的四種物質：石墨與少量的雜質混在一起構成的四種物質：1、木炭與活性炭：具有疏松多孔結構，有較強的、木炭與活性炭：具有疏松多孔結構，有較強的吸附能力吸附能力,既能吸附氣體氣味既能吸附氣體氣味,又能吸附顔色又能吸附顔色,故可故可用作吸附劑。用作吸附劑。2、炭黑、炭黑:黑色粉末黑色粉末,可用于作墨汁

9、可用于作墨汁.3、焦炭、焦炭:可用于冶煉金屬可用于冶煉金屬.木炭能吸附紅墨水嗎？木炭能吸附紅墨水嗎？現象：現象：紅色逐漸褪去紅色逐漸褪去分析：分析： 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變化？還是化學變化？活性炭活性炭防毒面具防毒面具濾毒罐濾毒罐活性炭的活性炭的吸附吸附作用比木炭還作用比木炭還要強，要強，防毒面防毒面具里的濾毒罐具里的濾毒罐就是利用活性就是利用活性炭來吸附毒氣炭來吸附毒氣的的 輔助輔助材料材料 活性炭有很強的吸附性活性炭有很強的吸附性防毒面具里的濾毒罐防毒面具里的濾毒罐冰箱中的除異味劑冰箱中的除異味劑制糖工業(yè)的脫色劑制糖工業(yè)的脫色劑活性炭防毒面具活性炭防毒面

10、具 吸附有害氣體吸附有害氣體炭雕炭雕比較碳與炭的區(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，是核電荷數為電荷數為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、含碳化素、碳單質、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單質木炭、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時，質時，習慣上習慣上用碳，用碳，如如“熾熾熱的碳熱的碳”“當碳當碳燃燒燃燒時時”。隨著科技的發(fā)展，新形態(tài)的碳單質逐漸被人們發(fā)現，隨著科技的發(fā)展，新形態(tài)

11、的碳單質逐漸被人們發(fā)現，其中取得重要進展的是其中取得重要進展的是C60分子，另外還有納米碳管。分子，另外還有納米碳管。C60C60 的分子結構 C60分子由分子由60個碳原子構成，分個碳原子構成，分子形似足球，又名子形似足球，又名足球烯足球烯。這種足。這種足球結構的分子很穩(wěn)定。它應用于材球結構的分子很穩(wěn)定。它應用于材料科學、超導體等方面的研究正在料科學、超導體等方面的研究正在進行中進行中。 C60除了在超導方面的應用外，在除了在超導方面的應用外，在以下幾個方面也具有廣泛的應用前景：以下幾個方面也具有廣泛的應用前景：有感覺功能的傳感器增強金屬的有感覺功能的傳感器增強金屬的強度新型的催化劑光學應用

12、對強度新型的催化劑光學應用對癌細胞具有殺傷效應等醫(yī)療功能。癌細胞具有殺傷效應等醫(yī)療功能。C540C240C70納米碳納米碳 管管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；石墨有良好的導電性，可用來做石墨有良好的導電性，可用來做 電極；電極；3、木炭、活性炭有強吸附性，可做吸附劑；、木炭、活性炭有強吸附性，可做吸附劑；4、C60有特殊的性質，可用于材料科學、有特殊的性質，可用于材料科學、超導體等方面。超導體等方面。 用途用途決定決定5、性質、性質體現體現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

13、素組成的單質，但它們的物理性質各不相同，是的單質，但它們的物理性質各不相同，是因為因為碳原子排列方式碳原子排列方式不同。不同。12討論：思考：元素的化學性質與什么有關呢？ 思考：思考： 現象：現象： 黑色粉末中出現光亮的黑色粉末中出現光亮的紅色紅色，澄清石灰水變渾濁，澄清石灰水變渾濁化學方程式化學方程式：C+2CuO=2Cu+CO2高溫高溫3C+2Fe2O3=4Fe+3CO2 高溫高溫C+Fe2O3=高溫高溫高溫高溫高溫高溫1 1. .金剛石、石墨、金剛石、石墨、C C6060、C C7070都是碳元素組成的單都是碳元素組成的單質，關于它們的說法正確的是：質，關于它們的說法正確的是：A . 碳

14、原子的排列方式不同碳原子的排列方式不同 B . 化學性質相似化學性質相似C . 物理性質相似物理性質相似 D . 是同一種物質是同一種物質E . 完全燃燒都生成二氧化碳完全燃燒都生成二氧化碳 F . 都是黑色固體都是黑色固體A A、B B 、E E（填序號）（填序號）2、如下圖所示，瓶中盛有紅棕色二氧化氮氣體、如下圖所示，瓶中盛有紅棕色二氧化氮氣體的集氣瓶里放幾小塊活性炭，最終觀察到紅棕的集氣瓶里放幾小塊活性炭，最終觀察到紅棕色色 (填填“變深變深”或或“消失消失”或或“不不變變”)，漏斗中液面，漏斗中液面 (填填“上升上升”或或“下降下降”或或“不變不變”)。其原因為：活性炭具有。其原因為：

15、活性炭具有 性，使瓶中的壓強性，使瓶中的壓強 外界大氣壓。（填大外界大氣壓。（填大于或小于或等于）于或小于或等于）如圖所示，集氣瓶中裝有幾塊烘烤過的木炭，并充滿了如圖所示，集氣瓶中裝有幾塊烘烤過的木炭，并充滿了紅棕色的紅棕色的NO2氣體，氣體，U形管里盛有紅色墨水，一段時間形管里盛有紅色墨水，一段時間后，觀察到的現象是：后，觀察到的現象是：（1）（2）3.紅棕色消失。紅棕色消失。V形管內紅墨水左邊上升，右邊下降。形管內紅墨水左邊上升，右邊下降。4.（2012.重慶）重慶） 竹炭制品深受消費者歡迎竹炭制品深受消費者歡迎竹炭是竹子經過炭化處理后形成的多孔性竹炭是竹子經過炭化處理后形成的多孔性材料，

16、竹炭不具有的性質是材料，竹炭不具有的性質是 ( ) A. 黑色固體黑色固體 B. 易溶于水易溶于水 C. 有吸附性有吸附性 D. 能夠燃燒能夠燃燒AD7.（2012懷化市）下列說法不正確的懷化市）下列說法不正確的 是（是（ ） A利用木炭的還原性由利用木炭的還原性由CuO冶煉銅冶煉銅 B天然金剛石是最硬的非金屬單質，可天然金剛石是最硬的非金屬單質，可 制成鉆石制成鉆石 C利用活性炭的穩(wěn)定性來吸附冰箱中的利用活性炭的穩(wěn)定性來吸附冰箱中的 異味異味 D利用石墨的導電性制造石墨電極利用石墨的導電性制造石墨電極8.（2012宜賓市）下列關于碳單質的說法宜賓市）下列關于碳單質的說法中正確的是中正確的是

17、( ) AC60的相對分子質量為的相對分子質量為720 B金剛石、石墨和金剛石、石墨和C60都由碳元素組成，結都由碳元素組成，結構相同構相同 C木炭具有還原性，常溫下可以將氧化銅木炭具有還原性，常溫下可以將氧化銅中的銅還原出來中的銅還原出來 D石墨很軟，不能用于制石墨電極石墨很軟，不能用于制石墨電極DBAEC10.（2013日照）科學家成功地利用精密儀器從石日照）科學家成功地利用精密儀器從石墨中分離出單層的石墨片，這是目前世界上人墨中分離出單層的石墨片，這是目前世界上人工制得的最薄的材料，如圖所示。下列有關石工制得的最薄的材料，如圖所示。下列有關石墨片說法錯誤的是（墨片說法錯誤的是（ ）A石墨

18、片是一種單質石墨片是一種單質 B石墨片與石墨片與C60是同種物質，是同種物質， 具有導電性具有導電性C在一定條件下，在一定條件下， 石墨片可還原氧化銅石墨片可還原氧化銅 D石墨片在氧氣中完全石墨片在氧氣中完全 燃燒的產物是燃燒的產物是CO2B11.（2013蘭州）蘭州） 2013年年3月，浙江大學實驗室里月，浙江大學實驗室里誕生了世界上最輕的材料誕生了世界上最輕的材料“碳海綿碳海綿”。 “碳海綿碳海綿”具備高彈性和疏松多孔的結構，主要具備高彈性和疏松多孔的結構，主要成分是石墨烯和碳納米管（兩者都是碳單質）成分是石墨烯和碳納米管（兩者都是碳單質）。 下列關于下列關于“碳海綿碳海綿”的說法中不正確的是的說法中不正確的是 （ ）A. 常溫下化學性質活潑常溫下化學性質活潑 B. 具有吸附性具有吸附性C. 在一定條件下可還原氧化銅在一定條件下可還原氧化銅 D. 在氧氣