金剛石,石墨和C60

1、1 of 41親親嫁給嫁給我好我好嗎？嗎？2 of 413 of 41 課題課題6.1 6.1 金剛石、石墨和金剛石、石墨和C C6060一、碳的單質(zhì)【溫故知新溫故知新】什么叫單質(zhì)？什么叫單質(zhì)？4 of 41 課題課題6.1 6.1 金剛石、石墨和金剛石、石墨和C C6060一、碳的單質(zhì)這是什么元素這是什么元素?？研究表明研究表明: :碳元素也可以組成不同的單質(zhì)碳元素也可以組成不同的單質(zhì)! !金剛石、石墨和金剛石、石墨和C60C60都是由碳元素組成的單質(zhì)。都是由碳元素組成的單質(zhì)。5 of 41 課題課題6.1 6.1 金剛石、石墨和金剛石、石墨和C C6060一、碳的單質(zhì) 課題課題1 1 金剛

2、石、石墨、金剛石、石墨、C C60606 of 41課題課題6.1 6.1 金剛石、石墨和金剛石、石墨和C C6060一、碳的單質(zhì)純凈的金剛石是一種無(wú)色透明的、正八面體形狀純凈的金剛石是一種無(wú)色透明的、正八面體形狀的固體。的固體。天然采集到的金剛石并不帶閃爍的光澤，需要經(jīng)過(guò)仔細(xì)琢磨成許多面后，才成為璀璨奪目的裝飾品鉆石。1.1.金剛石金剛石 高貴而華麗的碳單質(zhì)高貴而華麗的碳單質(zhì)未加工的鉆石未加工的鉆石加工后的鉆石加工后的鉆石7 of 41刻劃玻璃切割大理石加工堅(jiān)硬的金屬鉆探機(jī)的鉆頭課題課題6.1 6.1 金剛石、石墨和金剛石、石墨和C C60601.1.金剛石金剛石 高貴而華麗的碳單質(zhì)高貴而華

3、麗的碳單質(zhì)一、碳的單質(zhì)性質(zhì)結(jié)構(gòu)用途網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)8 of 41課題課題6.1 6.1 金剛石、石墨和金剛石、石墨和C C6060希望希望 具有鮮艷深藍(lán)具有鮮艷深藍(lán)色的透明鉆石，是稀色的透明鉆石，是稀世珍品。這顆巨大海世珍品。這顆巨大海藍(lán)寶石就是藍(lán)寶石就是泰坦尼克泰坦尼克中那顆中那顆海洋之星海洋之星的原的原型?，F(xiàn)存于世的鉆石型?，F(xiàn)存于世的鉆石“希望希望”，重，重45.5245.52克拉，具有極其罕見克拉，具有極其罕見的深藍(lán)色。的深藍(lán)色。9 of 41 課題課題6.1 6.1 金剛石、石墨和金剛石、石墨和C C6060一、碳的單質(zhì)小資料：現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中，經(jīng)常使現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中，經(jīng)常使用一種石墨炸彈，這用一種石墨炸

4、彈，這種炸彈爆炸后釋放出種炸彈爆炸后釋放出大量的纖維狀石墨，大量的纖維狀石墨，它們覆蓋在發(fā)電設(shè)備它們覆蓋在發(fā)電設(shè)備上，造成了大面積的上，造成了大面積的停電，同時(shí)也讓敵方停電，同時(shí)也讓敵方的很多軍事目標(biāo)暴露的很多軍事目標(biāo)暴露出來(lái)。出來(lái)。石墨炸彈石墨炸彈10of 41石墨是一種深灰石墨是一種深灰色、有金屬光澤、色、有金屬光澤、不透明、細(xì)鱗片不透明、細(xì)鱗片狀固體狀固體。課題課題6.1 6.1 金剛石、石墨和金剛石、石墨和C C60602.2.石墨石墨 多才多藝的碳單質(zhì)多才多藝的碳單質(zhì) 一、碳的單質(zhì)11of 41性質(zhì)性質(zhì)1石墨質(zhì)軟，是天然最軟的礦物之一。石墨質(zhì)軟，是天然最軟的礦物之一。石墨可做鉛筆芯石

5、墨可做鉛筆芯課題課題6.1 6.1 金剛石、石墨和金剛石、石墨和C C6060一、碳的單質(zhì)資料卡片資料卡片2.2.石墨石墨 多才多藝的碳單質(zhì)多才多藝的碳單質(zhì) 12of 41性質(zhì)性質(zhì)2石墨有良好的導(dǎo)電性。石墨有良好的導(dǎo)電性。石墨可做干電池的電極課題課題6.1 6.1 金剛石、石墨和金剛石、石墨和C C6060一、碳的單質(zhì)石墨電刷2.2.石墨石墨 多才多藝的碳單質(zhì)多才多藝的碳單質(zhì) 13of 41箭桿外層涂了石墨粉性質(zhì)性質(zhì)3石墨石墨手摸有滑膩感，具有潤(rùn)滑性。手摸有滑膩感，具有潤(rùn)滑性。課題課題6.1 6.1 金剛石、石墨和金剛石、石墨和C C6060一、碳的單質(zhì)石墨軸承(自潤(rùn)滑)2.2.石墨石墨 多才

6、多藝的碳單質(zhì)多才多藝的碳單質(zhì) 14of 41石墨可以制成坩堝來(lái)熔煉金屬課題課題6.1 6.1 金剛石、石墨和金剛石、石墨和C C6060一、碳的單質(zhì)性質(zhì)性質(zhì)4石墨耐高溫，熔點(diǎn)高石墨耐高溫，熔點(diǎn)高2.2.石墨石墨 多才多藝的碳單質(zhì)多才多藝的碳單質(zhì) 15of 41鉛筆芯 電極 潤(rùn)滑劑 坩堝課題課題6.1 6.1 金剛石、石墨和金剛石、石墨和C C60602.2.石墨石墨( (小結(jié)小結(jié)) )一、碳的單質(zhì)性質(zhì)結(jié)構(gòu)用途層狀結(jié)構(gòu)16of 41課題課題6.1 6.1 金剛石、石墨和金剛石、石墨和C C6060金剛石與石墨的比較金剛石與石墨的比較( (知識(shí)點(diǎn)小結(jié)知識(shí)點(diǎn)小結(jié)) )一、碳的單質(zhì)金剛石石墨性質(zhì)無(wú)色、

7、透明正八面體型固體； 細(xì)鱗片狀深灰色有金屬光澤固體；等用途鉆石精密光學(xué)儀器切割玻璃、金屬、大理石等鉆探機(jī)的鉆頭等鉛筆芯潤(rùn)滑劑電極、電刷、機(jī)車碳滑板、石墨纖維、坩堝等17of 41金剛石和石墨金剛石和石墨是同一種物質(zhì)是同一種物質(zhì)嗎？為什么？嗎？為什么？課題課題6.1 6.1 金剛石、石墨和金剛石、石墨和C C6060討論討論一、碳的單質(zhì)為什么金剛石為什么金剛石和石墨的物理和石墨的物理性質(zhì)存在很大性質(zhì)存在很大差異呢差異呢? ?18of 41網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)層狀結(jié)構(gòu)層狀結(jié)構(gòu)課題課題6.1 6.1 金剛石、石墨和金剛石、石墨和C C6060金剛石和石墨的結(jié)構(gòu)不同金剛石和石墨的結(jié)構(gòu)不同一、碳的單質(zhì)金剛石

8、中碳金剛石中碳原子的排列原子的排列石墨中碳原石墨中碳原子的排列子的排列19of 41分類：除金剛石與石墨外，生活中常接觸到的木炭、活性炭、焦炭、炭黑等也是碳的單質(zhì)。等通常稱為無(wú)定形碳。結(jié)構(gòu)：它們都是由石墨的微小晶體和少量雜質(zhì)構(gòu)成的。課題課題6.1 6.1 金剛石、石墨和金剛石、石墨和C C6060無(wú)定形碳無(wú)定形碳一、碳的單質(zhì)木炭焦炭炭黑活性炭資料卡片資料卡片20of 41課題課題6.1 6.1 金剛石、石墨和金剛石、石墨和C C6060木炭和活性炭木炭和活性炭/ /木炭的吸附性木炭的吸附性原理原理一、碳的單質(zhì)木炭主要是由石墨的微小晶體和少量的雜質(zhì)構(gòu)成的，它具有的結(jié)構(gòu)。焦炭、活性炭、炭黑等的結(jié)構(gòu)

9、和木炭類似，它們都具有，活性炭的吸附能力更強(qiáng)。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)的脫色劑防毒面具濾毒罐21of 41課題課題6.1 6.1 金剛石、石墨和金剛石、石墨和C C6060木炭、活性炭、焦炭和炭黑的比較木炭、活性炭、焦炭和炭黑的比較一、碳的單質(zhì)種類種類色態(tài)色態(tài)特性特性用途用途木炭木炭灰黑色，多灰黑色，多孔固體。孔固體?？扇夹?、可燃性、吸附性。吸附性。作燃料，制火藥，作燃料，制火藥，做食品和工業(yè)的做食品和工業(yè)的吸附劑、除異味。吸附劑、除異味?；钚蕴炕钚蕴亢谏?、多孔黑色、多孔性顆粒或粉性顆粒或粉末。末。強(qiáng)吸附性。強(qiáng)吸附性。凈化水，

10、用于防凈化水，用于防毒面具，做吸附毒面具，做吸附劑、脫色劑。劑、脫色劑。焦炭焦炭淺灰色，多淺灰色，多孔固體，質(zhì)孔固體，質(zhì)地堅(jiān)硬。地堅(jiān)硬?？扇夹浴⒖扇夹?、還原性。還原性。冶煉金屬，化工冶煉金屬，化工原料。原料。炭黑炭黑非常細(xì)的黑非常細(xì)的黑色粉末。色粉末。有滑膩感。有滑膩感。黑色顏料，用作黑色顏料，用作墨汁，橡膠填料。墨汁，橡膠填料。22of 41課題課題6.1 6.1 金剛石、石墨和金剛石、石墨和C C60603.C3.C6060一、碳的單質(zhì)C60的用途：應(yīng)用于材料科學(xué)、超導(dǎo)體、光學(xué)、新型的催化劑等C60分子模型23of 41課題課題6.1 6.1 金剛石、石墨和金剛石、石墨和C C6060碳單

11、質(zhì)的研究發(fā)展碳單質(zhì)的研究發(fā)展一、碳的單質(zhì)透明的金剛石薄膜C60 C70 C240 C540 24of 41決定決定決定決定課題課題6.1 6.1 金剛石、石墨和金剛石、石墨和C C6060物質(zhì)結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和用途三者關(guān)系物質(zhì)結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和用途三者關(guān)系一、碳的單質(zhì)25of 411.金剛石很硬，可用來(lái)切割玻璃等。3.木炭、活性炭有強(qiáng)吸附性，可做吸附劑。5.金剛石、石墨、C60都是由碳元素組成的單質(zhì)，它們的物理性質(zhì)各不相同，是因?yàn)樘荚拥呐帕蟹绞讲煌?用途用途決定決定反映反映決定決定反映反映6.6.結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)性質(zhì)性質(zhì)課題課題6.1 6.1 金剛石、石墨和金剛石、石墨和C C6060金剛石、石墨、金剛石、石

12、墨、C C6060及碳單質(zhì)的發(fā)展及碳單質(zhì)的發(fā)展一、碳的單質(zhì)26of 411.填空由碳元素組成的單質(zhì)主要有 和 。金剛石能刻劃玻璃，是由于金剛石 。石墨可做鉛筆芯，是由于石墨 ，可做潤(rùn)滑劑，是由于石墨具有 ，可做電極，是由于石墨具有；活性炭可做防毒面具的濾毒劑，是由于它具有。金剛石和石墨都是由元素組成的，但兩者的物理性質(zhì)存在很大的差異，是因?yàn)榻饎偸褪锏腳。由此可知，同種元素_(填“能”或“不能”)組成不同的物質(zhì)。 金剛石石墨,C60非常堅(jiān)硬質(zhì)軟潤(rùn)滑性導(dǎo)電性吸附性碳碳原子的排列方式不同課題課題6.1 6.1 金剛石、石墨和金剛石、石墨和C C6060一、碳的單質(zhì)能27of 412.納米材料被

13、譽(yù)為納米材料被譽(yù)為2121世紀(jì)最有前途的新型材料。納世紀(jì)最有前途的新型材料。納米碳管是一種由碳原子構(gòu)成的直徑為幾個(gè)納米米碳管是一種由碳原子構(gòu)成的直徑為幾個(gè)納米（1nm=101nm=10-9 -9 m)m)的空心管。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（的空心管。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（ ）A.A.納米碳管是一種新型的化合物納米碳管是一種新型的化合物B.B.納米碳管材料如果完全燃燒生成物是二氧化碳納米碳管材料如果完全燃燒生成物是二氧化碳C.C.納米碳管材料管道多，表面積大，吸附能力強(qiáng)納米碳管材料管道多，表面積大，吸附能力強(qiáng)D.D.納米碳管在常溫下性質(zhì)穩(wěn)定納米碳管在常溫下性質(zhì)穩(wěn)定3.人類可以制造一種人類可以制造一種“石墨炸

14、彈石墨炸彈”。這種炸彈爆炸。這種炸彈爆炸后釋放出大量纖維狀的石墨，它們覆蓋在發(fā)電廠的后釋放出大量纖維狀的石墨，它們覆蓋在發(fā)電廠的設(shè)備上，造成設(shè)備短路而停電，解釋這是為什么？設(shè)備上，造成設(shè)備短路而停電，解釋這是為什么？這是因?yàn)槭哂辛己玫膶?dǎo)電性，它們釋放出來(lái)后，這是因?yàn)槭哂辛己玫膶?dǎo)電性，它們釋放出來(lái)后，覆蓋在發(fā)電廠的設(shè)備上，會(huì)造成設(shè)備短路而停電。覆蓋在發(fā)電廠的設(shè)備上，會(huì)造成設(shè)備短路而停電。課題課題6.1 6.1 金剛石、石墨和金剛石、石墨和C C6060一、碳的單質(zhì)A28of 414.如下圖所示，在盛有紅棕色二氧化氮?dú)怏w的集氣瓶里放幾小塊活性炭，最終觀察到紅棕色_(填“變深”或“消失”或“

15、不變”)，漏斗中液面_(填“上升”或“下降”或“不變”)。其原因?yàn)椋夯钚蕴烤哂?作用，使瓶中氣體壓強(qiáng)_外界大氣壓。消失消失上升上升吸附吸附小于小于課題課題6.1 6.1 金剛石、石墨和金剛石、石墨和C C6060一、碳的單質(zhì)29of 41清明上河圖清明上河圖二、單質(zhì)碳的化學(xué)性質(zhì) 課題課題6.1 6.1 金剛石、石墨和金剛石、石墨和C C6060 中國(guó)古代字畫中國(guó)古代字畫請(qǐng)您欣賞請(qǐng)您欣賞 30of 41課題課題6.1 6.1 金剛石、石墨和金剛石、石墨和C C6060思考：思考： 我國(guó)古代一些書法家、畫家用墨（用我國(guó)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炭黑等制成）書寫或

16、繪制的字畫能夠保存很長(zhǎng)時(shí)間而不變色，這是為什么呢？存很長(zhǎng)時(shí)間而不變色，這是為什么呢？ 這是因?yàn)樵谶@是因?yàn)樵诔叵鲁叵拢嫉幕瘜W(xué)性質(zhì)不碳的化學(xué)性質(zhì)不活潑，活潑，碳受日光照射或與空氣、水分接碳受日光照射或與空氣、水分接觸，都不容易起變化的緣故。觸，都不容易起變化的緣故。 31of 41：是什么決定碳在常溫下性質(zhì)不活潑：是什么決定碳在常溫下性質(zhì)不活潑, ,而在點(diǎn)燃條件下化學(xué)性質(zhì)活潑呢？而在點(diǎn)燃條件下化學(xué)性質(zhì)活潑呢？元素的化學(xué)性質(zhì)和元素原子結(jié)構(gòu)中哪部分關(guān)系元素的化學(xué)性質(zhì)和元素原子結(jié)構(gòu)中哪部分關(guān)系最為密切？最為密切？碳原子的最外層電子數(shù)為碳原子的最外層電子數(shù)為4 4，既不容易得到電，既不容易得到電子，

17、也不容易失去電子，所以常溫下碳的化學(xué)子，也不容易失去電子，所以常溫下碳的化學(xué)性質(zhì)不活潑，比較穩(wěn)定。性質(zhì)不活潑，比較穩(wěn)定。二、單質(zhì)碳的化學(xué)性質(zhì)32of 41課題課題6.1 6.1 金剛石、石墨和金剛石、石墨和C C6060思考：思考：l我們知道常溫下碳的化學(xué)性質(zhì)不活潑，比我們知道常溫下碳的化學(xué)性質(zhì)不活潑，比較穩(wěn)定。較穩(wěn)定。如果升高溫度，碳的化學(xué)性質(zhì)會(huì)如果升高溫度，碳的化學(xué)性質(zhì)會(huì)怎么樣呢？怎么樣呢？木炭燃燒木炭燃燒回憶木炭在氧氣中燃燒的實(shí)驗(yàn)，寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式?；貞浤咎吭谘鯕庵腥紵膶?shí)驗(yàn)，寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式。33of 41C+O2 CO2(O2充足充足)點(diǎn)燃點(diǎn)燃當(dāng)碳在氧氣或空氣中時(shí)，生成二氧化

18、碳，同時(shí)放出大量的熱。二、單質(zhì)碳的化學(xué)性質(zhì)課題課題6.1 6.1 金剛石、石墨和金剛石、石墨和C C6060當(dāng)碳在氧氣或空氣中時(shí)，生成一氧化碳，同時(shí)也放出熱量。2C+O2 2CO(O2不充足不充足)點(diǎn)燃點(diǎn)燃2 2加熱或點(diǎn)燃條件下，碳單質(zhì)能跟多種物質(zhì)反應(yīng)加熱或點(diǎn)燃條件下，碳單質(zhì)能跟多種物質(zhì)反應(yīng)。34of 41課題課題6.1 6.1 金剛石、石墨和金剛石、石墨和C C6060哈！哈！真香啊真香啊35of 41課題課題6.1 6.1 金剛石、石墨和金剛石、石墨和C C6060哦嗬哦嗬!栽了栽了36of 41C + 2CuO 2 Cu + CO2高溫高溫現(xiàn)象:1.黑色氧化銅粉末逐漸變成紅色粉末;2.澄

19、清石灰水逐漸變渾濁。結(jié)論:二、單質(zhì)碳的化學(xué)性質(zhì)課題課題6.1 6.1 金剛石、石墨和金剛石、石墨和C C6060木炭還原氧化銅木炭還原氧化銅1.1.加熱前為什么要先加熱前為什么要先預(yù)熱？預(yù)熱？2.2.試管口為什么要略試管口為什么要略向下傾斜？向下傾斜？火焰上罩網(wǎng)罩的作用火焰上罩網(wǎng)罩的作用是什么？是什么？3.3.實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，為什實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，為什么要先從石灰水里取么要先從石灰水里取出導(dǎo)管撤出導(dǎo)管，再出導(dǎo)管撤出導(dǎo)管，再熄滅酒精燈？熄滅酒精燈？4.4.反應(yīng)的現(xiàn)象和化學(xué)反應(yīng)的現(xiàn)象和化學(xué)方程式是什么？方程式是什么？（2）碳與某些氧化物的反應(yīng)）碳與某些氧化物的反應(yīng)（還原性（還原性）37of 41課題課題6.1 6.1 金剛石、石墨和金剛石、石墨和C C6060注意事項(xiàng)38of 411常溫下，碳單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)不活潑。2加熱或點(diǎn)燃條件下，碳單質(zhì)能跟多種物質(zhì)反應(yīng)。 2C+O2 2CO（不充分燃燒）（不充分燃燒）點(diǎn)燃點(diǎn)燃（1）跟氧氣反應(yīng)）跟氧氣反應(yīng)（可燃性（可燃性）點(diǎn)燃點(diǎn)燃C+O2 CO2（充分燃燒）（充分燃燒）二、單質(zhì)碳的化學(xué)性質(zhì)課題課題6.1 6.1 金剛石、石墨和金剛石、石墨和C C6060小結(jié)：?jiǎn)钨|(zhì)碳的化學(xué)性質(zhì)小結(jié)：?jiǎn)钨|(zhì)碳的化學(xué)性質(zhì)（2）和某些氧化物的反應(yīng)（）和某些氧化物的反應(yīng)（還原性）還原性）還原反應(yīng)：含氧化合物內(nèi)的氧被奪去的反應(yīng)。能奪走含氧化合物里氧的物質(zhì)具有還原性。C+2CuO 2Cu