2019-2020學(xué)年九年級(jí)化學(xué)上冊(cè)第6單元碳和碳的氧化物課題1金剛石石墨和C60第一課時(shí)講義新人教版

第六單元碳和碳的氧化物課題1金剛石、石墨和C60（第一課時(shí)）做人之道：蝴蝶飛得不高，但誰(shuí)又能說(shuō)蝴蝶飛得不美呢？一提起碳這種元素，人們便會(huì)聯(lián)想到烏黑的煤和木炭。其實(shí)，碳的形式是多種多樣的?？虅澆ＡУ慕饎偸瑢?xiě)字用的鉛筆芯，強(qiáng)度很高卻比頭發(fā)還細(xì)的碳纖維，制汽水用的二氧化碳，制水泥用的石灰石以及石油、甲烷、酒精、醋酸、糖、蛋白質(zhì)、塑料、纖維、橡膠、油漆、涂改液、502膠水，它們都是碳元素家族中的成員。碳和碳的化合物是化學(xué)世界最龐大的家族。有超過(guò)二千萬(wàn)的成員。它們?cè)趪?guó)民經(jīng)濟(jì)和我們的日常生活里占有很重要的地位。同種元素可以組成不同的單質(zhì)氧氣O2臭氧O3氧元素磷元素金剛石石墨C60碳元素白磷紅磷PP純凈的金剛石是無(wú)色透明的、正八面體形狀的固體。金剛石的物理性質(zhì)之一一、金剛石可琢磨成璀璨奪目的裝飾品——鉆石金剛石的物理性質(zhì)之二:金剛石經(jīng)仔細(xì)研磨后對(duì)光有很強(qiáng)的散射作用。金剛石被稱為“寶石之王”世界上最大的金剛石名叫“庫(kù)利南”。它的發(fā)現(xiàn)是相當(dāng)偶然的，1905年1月25日，南非的普列米爾礦山有一個(gè)名叫威爾士的經(jīng)理人員，偶爾看見(jiàn)礦場(chǎng)的地上半露出一塊閃閃發(fā)光的東西，他用小刀將它挖出來(lái)一看，是一塊巨大的寶石金剛石，它有3106克拉。這塊金剛石經(jīng)過(guò)歷時(shí)8個(gè)月的切割，被分割成9顆大鉆和96顆小鉆，鑲嵌在英國(guó)女王的皇冠上和權(quán)杖上，象征著權(quán)勢(shì)和尊貴。英帝國(guó)王冠英國(guó)王權(quán)杖金剛石的物理性質(zhì)之三:天然存在的最硬物質(zhì)?？捎弥韵掠猛荆杭庸?jiān)硬的金屬裁玻璃切割大理石裝在鉆探機(jī)的鉆頭上，鉆鑿堅(jiān)硬的巖石要加工超硬的陶瓷，只有用金剛石車(chē)刀，尚無(wú)其他代用品。金剛石還是優(yōu)質(zhì)的磨料，金剛石砂輪用來(lái)磨削硬質(zhì)合金，比碳化硅耐用一萬(wàn)倍。資料卡片金剛石的結(jié)構(gòu)一個(gè)小球代表一個(gè)碳原子，原子的排列成網(wǎng)狀，有點(diǎn)像絲瓜瓤子，每一個(gè)節(jié)點(diǎn)處有一個(gè)碳原子。視頻：金剛石石墨的熔點(diǎn)非常高。石墨的物理性質(zhì)：石墨是一種深灰色的有金屬光澤而不透明的細(xì)鱗片狀固體，很軟，有滑膩感，有優(yōu)良的導(dǎo)電性。二、石墨石墨的用途之一石墨很軟，在紙上劃過(guò)會(huì)留下深灰色的痕跡。鉛筆芯就是用石墨粉和粘土混合制成的，鉛筆里面并不含鉛。根據(jù)石墨的性質(zhì)，可作哪些用途？石墨的用途之二石墨的熔點(diǎn)高達(dá)3000多攝氏度，可用于制作石墨坩堝用來(lái)熔煉金屬以及火箭的通風(fēng)管。石墨的用途之三由于具有滑膩感，用于機(jī)械工業(yè)的潤(rùn)滑劑，因?yàn)樗娜埸c(diǎn)高，特別適合作高溫潤(rùn)滑劑。石墨的用途之四石墨具有導(dǎo)電性，可制作電極。視頻：石墨炸彈石墨電刷石墨的用途之五石墨具有很好的抗腐蝕性能，可用于制造排污管道。石墨的結(jié)構(gòu)碳原子的排列結(jié)構(gòu)是一層一層的視頻：石墨碳元素形成的單質(zhì)除了金剛石和石墨，還有它們主要成分木炭活性炭焦炭炭黑也是碳的單質(zhì)與石墨類似。，結(jié)構(gòu)利用木炭的這個(gè)性質(zhì)來(lái)吸附一木炭為什么具有吸附能力？據(jù)此可用木炭作什么用途？木炭具有疏松多孔的結(jié)構(gòu)，所以具有吸附能力。些食品和工業(yè)產(chǎn)品里的色素，也可以用來(lái)吸附有異味的物質(zhì)。實(shí)驗(yàn)6-1電子顯微鏡下看到的木炭結(jié)構(gòu)活性炭是由木炭經(jīng)高溫水蒸氣處理，除去其中的油污，并使木炭里的孔更加疏張。但一般的木炭制得的活性炭“活性”不強(qiáng)。通常用核桃殼、椰子殼等堅(jiān)果的殼經(jīng)高溫炭化制得的木炭來(lái)制活性炭?；钚蕴康奈侥芰Ρ饶咎扛鼜?qiáng)，因?yàn)槠淇赘邮鑿垺?克活性炭的表面積可達(dá)1000米2，具備吸附大量氣體分子的能力。資料卡片③、城市污水、工業(yè)廢水和飲用水在深度凈化處理都要用到活性炭?；钚蕴坑心男┯猛?？①、制糖工業(yè)利用活性炭來(lái)脫色以制白糖；②、防毒面具里的濾毒罐裝有活性炭吸附毒氣，食品脫色冰箱除味劑、環(huán)?；钚蕴浚ㄎ窖b修產(chǎn)生的有害氣體）；煉鋼鐵用的焦炭炭黑物質(zhì)用途炭黑制造墨、碳素墨水、油墨、油漆、鞋油和顏料，輪胎和鞋底中加入炭黑可增加輪胎制品的耐磨性。焦炭

冶煉金屬【討論】結(jié)合金剛石、石墨、木炭和活性炭的性質(zhì)和用途，討論物質(zhì)的性質(zhì)與用途的關(guān)系？用途←決定反映→性質(zhì)①、C60的分子結(jié)構(gòu)和足球相似，很穩(wěn)定；

②、C60中60表示一個(gè)C60分子中含有60個(gè)碳原子；C60

的分子結(jié)構(gòu)和足球相似注意：③、與金剛石、石墨構(gòu)成不同，金剛石、石墨是由碳原子構(gòu)成，C60是由C60分子構(gòu)成的。1、C60的發(fā)現(xiàn)使人類了解到一個(gè)全新的碳世界。C60的獨(dú)特結(jié)構(gòu)決定了它具有一些特殊的物理和化學(xué)性質(zhì)，可能廣泛應(yīng)用于哪些方面？2、我國(guó)在C60的哪些方面已取得不少成就？自學(xué)導(dǎo)航C60有可能廣泛應(yīng)用于超導(dǎo)、催化、材料醫(yī)學(xué)以及生物領(lǐng)域。我國(guó)在C60的制備和分離、C60的超導(dǎo)性、C60的結(jié)構(gòu)等方面已取得不少成就。除C60外，一些新的單質(zhì)碳也相繼被發(fā)現(xiàn)，如：C70、C240、C540等。大視野：視頻：

C60碳納米管是一種非常奇特的材料，它的密度是鋼的1／6，而強(qiáng)度卻是鋼的100倍。用這樣輕而柔軟、又非常結(jié)實(shí)的材料做防彈背心是最好不過(guò)的了。如果用納米碳管做繩索，是唯一可以從月球掛到地球表面，而不會(huì)被自身質(zhì)量所拉斷的繩索。如果用它做成地球—月球乘人的電梯，人們?cè)谠虑蚨ň泳秃苋菀琢?。資料卡片C60的分子結(jié)構(gòu)觀察金剛石、石墨和C60的微觀結(jié)構(gòu)圖，分析它們物理性質(zhì)存在差異的原因是什么？碳原子的排列方式不同請(qǐng)用適當(dāng)?shù)脑~語(yǔ)填空：決定反映決定反映金剛石石墨外觀光澤硬度導(dǎo)電性用途比較金剛石和石墨的性質(zhì)和用途無(wú)色透明正八面體狀晶體深灰色鱗片狀固體加工琢磨后有奪目光澤略有金屬光澤天然存在的最硬的物質(zhì)最軟礦物質(zhì)之一不導(dǎo)電良好電極、鉛筆芯、高溫潤(rùn)滑劑等鉆頭、裁玻璃、切割大理石、加工堅(jiān)硬的金屬，裝飾品等“炭”指由碳元素形成的部分單質(zhì)，主要有木炭、焦炭、活性炭與炭黑。“碳”是元素的名稱，是核電荷數(shù)為6的所有原子的總稱。因此，炭是由碳元素形成的單質(zhì)，但碳元素形成的單質(zhì)并非都是炭，如金剛石、石墨等?！疤肌焙汀疤俊庇惺裁床煌?/p>

碳的單質(zhì)主要有金剛石和石墨，還有無(wú)定形碳，無(wú)定形碳包括木炭、活性炭、焦炭和炭黑等。1.有紅棕色二氧化氮?dú)怏w的空氣通過(guò)裝有活性炭的玻璃管后氣體顏色消失，主要因?yàn)椋ǎ〢.二氧化氮?dú)怏w跟活性炭發(fā)生了化合反應(yīng)B.二氧化氮?dú)怏w被活性炭吸附了，未發(fā)生化學(xué)變化C.二氧化氮被活性炭分解了D.二氧化氮被活性炭還原成了無(wú)色物質(zhì)達(dá)標(biāo)檢測(cè)：B2.金剛石和石墨的物理性質(zhì)有很大的差異的原因是（）A.金剛石不含雜質(zhì)，而石墨含雜質(zhì)B.金剛石是單質(zhì)，而石墨是化合物C.金剛石和石墨中碳原子的排列不同D.金剛石和石墨是由不同元素組成的C3.1985年，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了一種新的物質(zhì)，其化學(xué)式為C60。下列關(guān)于C60的說(shuō)法正確的是