人教版九年級化學(xué)上冊第6單元6-1 金剛石、石墨、C60導(dǎo)學(xué)案

人教版九年級化學(xué)上冊第6單元6-1金剛石、石墨、C60導(dǎo)學(xué)案一、導(dǎo)學(xué)目標(biāo)了解金剛石、石墨和C60分子結(jié)構(gòu)及其性質(zhì)；掌握金剛石、石墨和C60的制備方法；了解金剛石、石墨和C60在生活中的應(yīng)用。二、知識回顧1.金剛石、石墨和C60的分子結(jié)構(gòu)金剛石（Diamond）的分子結(jié)構(gòu)為單層碳原子的焦土狀排列，每個碳原子與四個周圍的碳原子形成共價鍵，形成了一個三維立體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；石墨（Graphite）的分子結(jié)構(gòu)為由平行的層狀碳原子構(gòu)成，每個碳原子與三個周圍的碳原子形成共價鍵，形成了一個平面六角環(huán)結(jié)構(gòu)；C60（C60Fullerene）是由60個碳原子組成的球形分子，形狀像一個足球，其中碳原子以五角形和六角形構(gòu)成。2.金剛石、石墨和C60的性質(zhì)金剛石是最硬的物質(zhì)之一，具有高熔點、高抗腐蝕性和高導(dǎo)熱性；石墨是一種軟性物質(zhì)，具有良好的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性，是鉛筆芯的主要成分；C60在常溫下為固體，可溶于有機溶劑，具有良好的光學(xué)、電學(xué)和熱學(xué)性質(zhì)。三、學(xué)習(xí)內(nèi)容1.金剛石的制備方法所謂合成金剛石，是指通過人工方法制備出來的金剛石。目前，主要有以下三種制備方法：高溫高壓法：利用高溫高壓環(huán)境下碳原子的重新排列形成金剛石晶體；化學(xué)氣相沉積法：將氣體中的碳原子沉積到襯底上形成金剛石膜；液相沉積法：在溶液中加入金剛石的原料，通過適當(dāng)?shù)臈l件促使金剛石晶體的生長。2.石墨的制備方法石墨的制備方法主要有以下兩種：以天然石墨為原料的提純方法：通過化學(xué)方法對天然石墨進(jìn)行酸堿處理、高溫?zé)峤獾炔襟E，將雜質(zhì)去除，獲得純凈的石墨；化學(xué)還原法：將氧化石墨熱處理或還原劑還原，得到石墨。3.C60的制備方法C60的制備方法主要有以下兩種：弧放電法：通過在高溫高壓條件下，在晶體中通過弧光放電產(chǎn)生C60分子；光合成法：利用光照照射金屬鎳和石墨混合物，通過化學(xué)反應(yīng)形成C60。四、拓展應(yīng)用1.金剛石、石墨和C60在生活中的應(yīng)用金剛石：用于制作刀具、鉆石首飾、光學(xué)設(shè)備等；石墨：用于制作鉛筆芯、電極、涂料等；C60：用于制作太陽能電池、藥物等。2.金剛石、石墨和C60的新領(lǐng)域應(yīng)用金剛石薄膜：用于制作硬質(zhì)涂層、納米機械零件等；石墨烯：是由一層層石墨原子剝離而成的二維材料，在電子器件、儲能材料等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用；C60的藥物應(yīng)用：具有良好的生物相容性，可以用于藥物的傳遞和治療。五、思考問題金剛石、石墨和C60的分子結(jié)構(gòu)有什么不同？金剛石為什么具有高硬度和高導(dǎo)熱性？石墨為什么具有良好的導(dǎo)電性？C60有哪些應(yīng)用領(lǐng)域？六、小結(jié)本導(dǎo)學(xué)案主要介紹了金剛石、石墨和C60的分子結(jié)構(gòu)、制備方法和應(yīng)用領(lǐng)域。金剛石是一種硬度很高的物質(zhì)，具有高導(dǎo)熱性，主要用于制作刀具和鉆石首飾等；石墨是一種軟性物質(zhì)，具有良好的導(dǎo)電性，主要用于制作鉛筆芯和電極等；C60是一種具有球形結(jié)構(gòu)的碳分子，具有良好的光學(xué)和電學(xué)性質(zhì)，可應(yīng)用于