金剛石石墨和C課件

1、由同種元素組成的由同種元素組成的純凈物純凈物叫做什么叫做什么?-單質(zhì)單質(zhì)同種元素可以組成不同的單質(zhì)嗎同種元素可以組成不同的單質(zhì)嗎?-可以可以!例如例如: :氧元素組成氧氣和臭氧，氧元素組成氧氣和臭氧，磷元素組成紅磷和白磷。磷元素組成紅磷和白磷。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C60都是由碳元素組成的單質(zhì)。都是由碳元素組成的單質(zhì)。研究表明研究表明:性質(zhì)性質(zhì)用途用途 金金剛剛石石 1 1、金剛石、金剛石一一:碳的單質(zhì)碳的單質(zhì)純凈的金剛石純凈的金剛石是無色透明正是無色透明正八面體形狀的八面體形狀的固體。固體。經(jīng)過仔細(xì)琢磨后，可以成為璀經(jīng)過仔細(xì)琢磨

2、后，可以成為璀璨奪目的裝飾品璨奪目的裝飾品鉆石。鉆石。自然界存在的自然界存在的最硬的物質(zhì)最硬的物質(zhì)( (硬度大硬度大) )劃玻璃、切割大理石、加工劃玻璃、切割大理石、加工堅(jiān)硬的金屬，裝在鉆探機(jī)的堅(jiān)硬的金屬，裝在鉆探機(jī)的鉆頭上鉆鑿堅(jiān)硬的巖層。鉆頭上鉆鑿堅(jiān)硬的巖層。 純凈的金剛石的碳純凈的金剛石的碳原子在空間構(gòu)成原子在空間構(gòu)成連續(xù)的，連續(xù)的，堅(jiān)固的骨架堅(jiān)固的骨架的正八面體的正八面體結(jié)構(gòu)，所以結(jié)構(gòu)，所以堅(jiān)硬堅(jiān)硬。性質(zhì)性質(zhì)用途用途石石墨墨2、石墨、石墨深灰色深灰色，有金屬光，有金屬光澤，不透明的細(xì)磷澤，不透明的細(xì)磷片狀固體，片狀固體，質(zhì)軟質(zhì)軟鉛筆芯鉛筆芯能導(dǎo)電能導(dǎo)電電極電極滑膩滑膩潤(rùn)滑劑潤(rùn)滑劑 石墨的

3、碳原子石墨的碳原子呈呈平面層狀結(jié)構(gòu)平面層狀結(jié)構(gòu), ,層與層與層之間作用力小，所層之間作用力小，所以以質(zhì)軟。有滑感。質(zhì)軟。有滑感。 生活生活小運(yùn)用【思考思考】 如果有一把長(zhǎng)期不用而生銹的如果有一把長(zhǎng)期不用而生銹的鐵鎖，怎樣可以輕易打開？鐵鎖，怎樣可以輕易打開？ 可以把鉛筆芯的粉末放可以把鉛筆芯的粉末放到鎖孔里，因?yàn)殂U筆芯的成分到鎖孔里，因?yàn)殂U筆芯的成分中有石墨，石墨具有潤(rùn)滑性，中有石墨，石墨具有潤(rùn)滑性，可以做潤(rùn)滑劑?？梢宰鰸?rùn)滑劑。思考：鉛筆中含鉛嗎？思考：鉛筆中含鉛嗎？可以收集到炭黑可以收集到炭黑是混合物是混合物 木炭和活性炭都具有木炭和活性炭都具有_結(jié)構(gòu)，因此都結(jié)構(gòu)，因此都具有具有_能力。能力

4、。_的吸附能力更強(qiáng)的吸附能力更強(qiáng) 木炭可用來木炭可用來吸附吸附一些食品和工業(yè)產(chǎn)品里的一些食品和工業(yè)產(chǎn)品里的色素色素，也可以用它來吸附，也可以用它來吸附有異味的物質(zhì)有異味的物質(zhì)。疏松多孔疏松多孔吸附吸附活性炭活性炭活性炭的用途：活性炭的用途：防毒面具、冰箱除味劑、環(huán)?；罘蓝久婢?、冰箱除味劑、環(huán)保活性炭包、凈水等性炭包、凈水等一種單質(zhì)分子一種單質(zhì)分子性質(zhì)很穩(wěn)定性質(zhì)很穩(wěn)定C60的平面圖的平面圖C60的立體圖的立體圖廣泛的應(yīng)用前景：廣泛的應(yīng)用前景： C C6060具有一些特殊的物理和化學(xué)性質(zhì)，有可能廣具有一些特殊的物理和化學(xué)性質(zhì)，有可能廣泛應(yīng)用于超導(dǎo)、催化、材料、醫(yī)學(xué)及生物等領(lǐng)域。泛應(yīng)用于超導(dǎo)、催化、

5、材料、醫(yī)學(xué)及生物等領(lǐng)域。C70更新的碳單質(zhì)：更新的碳單質(zhì)：C240C540 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)物理性質(zhì)物理性質(zhì) 用途用途金剛金剛石石 石墨石墨歸納：歸納：金剛石、石墨的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和用途的比較：金剛石、石墨的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和用途的比較：正八面體正八面體裝飾品；鉆裝飾品；鉆頭；玻璃刀頭；玻璃刀層狀結(jié)構(gòu)層狀結(jié)構(gòu)制取鉛筆芯；制取鉛筆芯；潤(rùn)滑劑；電潤(rùn)滑劑；電極極外觀外觀硬度硬度導(dǎo)電性導(dǎo)電性最硬最硬質(zhì)軟質(zhì)軟幾乎不幾乎不導(dǎo)電導(dǎo)電良好良好無色透無色透明固體明固體深灰色、深灰色、有金屬光有金屬光澤、不透澤、不透明的片狀明的片狀固體固體 通過分析金剛石，石墨的結(jié)構(gòu)、通過分析金剛石，石墨的結(jié)構(gòu)、物理性質(zhì)和用途得出結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和用物

6、理性質(zhì)和用途得出結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和用途之間有什么關(guān)系？途之間有什么關(guān)系？【討論討論】都是由碳元素組成的單質(zhì)，物理都是由碳元素組成的單質(zhì)，物理性質(zhì)為什么會(huì)有如此大的差異？性質(zhì)為什么會(huì)有如此大的差異？金剛石結(jié)構(gòu)圖金剛石結(jié)構(gòu)圖石墨結(jié)構(gòu)圖石墨結(jié)構(gòu)圖 碳單質(zhì)的物理性質(zhì)不同，是因?yàn)樘荚拥呐盘紗钨|(zhì)的物理性質(zhì)不同，是因?yàn)樘荚拥呐帕胁煌胁煌Y(jié)構(gòu)圖結(jié)構(gòu)圖1、 繼發(fā)現(xiàn)繼發(fā)現(xiàn)C60后后C70也已經(jīng)制得也已經(jīng)制得,下列有關(guān)下列有關(guān)C70的說法正確的是的說法正確的是( )A. 它是一種化合物它是一種化合物B. 它是一種單質(zhì)它是一種單質(zhì),每個(gè)每個(gè)C70分子由分子由70個(gè)碳個(gè)碳原子構(gòu)成原子構(gòu)成C. 它是一種混合物它是一種混合

7、物D. 它的相對(duì)分子質(zhì)量是它的相對(duì)分子質(zhì)量是70B2 2、由同種元素組成的物質(zhì)不可能是、由同種元素組成的物質(zhì)不可能是( )( )A.A.單質(zhì)單質(zhì) B.B.化合物化合物 C.C.純凈物純凈物 D.D.混合物混合物3 3、下列關(guān)于金剛石和石墨的說法中不正確的是、下列關(guān)于金剛石和石墨的說法中不正確的是( )( )A.A.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)B.B.他們都是電的良導(dǎo)體他們都是電的良導(dǎo)體C.C.金剛石質(zhì)硬金剛石質(zhì)硬, ,石墨質(zhì)軟石墨質(zhì)軟D.D.他們組成單質(zhì)的碳原子排列方式不同他們組成單質(zhì)的碳原子排列方式不同B BB B4 4、下列用途是利用了該物質(zhì)的什么性質(zhì)、下列用途是利

8、用了該物質(zhì)的什么性質(zhì)? ?（1 1）石墨常用于電池的電極，是因?yàn)椋┦Ｓ糜陔姵氐碾姌O，是因?yàn)開； （2 2）活性炭可用于防毒面具的濾毒罐里，是因）活性炭可用于防毒面具的濾毒罐里，是因?yàn)闉開； （3 3）金剛石可以作鉆探機(jī)鉆頭，是因?yàn)椋┙饎偸梢宰縻@探機(jī)鉆頭，是因?yàn)開； （4 4）木炭可以除去房間里的臭味，是因?yàn)椋┠咎靠梢猿シ块g里的臭味，是因?yàn)開；（5 5）石墨常用于制造鉛筆芯，是因?yàn)椋┦Ｓ糜谥圃煦U筆芯，是因?yàn)開。 導(dǎo)電性導(dǎo)電性吸附性吸附性硬度大硬度大吸附性吸附性質(zhì)軟，深灰色質(zhì)軟，深灰色兩幅明清時(shí)代祖先的古畫兩幅明清時(shí)代祖先的古畫古畫高古畫高2米，寬米，寬1米，用天然碳素粉墨畫成，線條勾

9、勒清晰。米，用天然碳素粉墨畫成，線條勾勒清晰。距今約有距今約有300多年的歷史，是當(dāng)今同類古畫保存比較好的兩幅多年的歷史，是當(dāng)今同類古畫保存比較好的兩幅. 我國古代一些書法家、畫家用我國古代一些書法家、畫家用墨（用炭黑等制成）書寫或繪制的墨（用炭黑等制成）書寫或繪制的字畫能夠保存很長(zhǎng)時(shí)間而不變色，字畫能夠保存很長(zhǎng)時(shí)間而不變色，這是為什么呢？這是為什么呢？ 這是因?yàn)樵谶@是因?yàn)樵诔叵鲁叵?，碳的化學(xué)碳的化學(xué)性質(zhì)不活潑，性質(zhì)不活潑，碳受日光照射或與空碳受日光照射或與空氣、水分接觸，都不容易起變化。氣、水分接觸，都不容易起變化。如果溫度升高，碳的活潑性將增強(qiáng)如果溫度升高，碳的活潑性將增強(qiáng) 請(qǐng)思考：是

10、什么決定碳在常溫下化學(xué)性質(zhì)不活潑？是什么決定碳在常溫下化學(xué)性質(zhì)不活潑？最外層電子數(shù)！最外層電子數(shù)！碳碳原子的最外層電子數(shù)為原子的最外層電子數(shù)為4，既不容易，既不容易得到電子，也不容易失去電子，所以常得到電子，也不容易失去電子，所以常溫下碳的化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定溫下碳的化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定元素的化學(xué)性質(zhì)和元素原子結(jié)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？構(gòu)中哪部分關(guān)系最為密切？二、碳的化學(xué)性質(zhì)：1、常溫下的穩(wěn)定性；2、高溫下的活潑性；燃燒燃燒條件條件化學(xué)方程式化學(xué)方程式結(jié)論結(jié)論在氧氣在氧氣中充分中充分燃燒燃燒C + O2 CO2（O2充足）充足） 碳具有可燃性，反碳具有可燃性，反應(yīng)物的量不同，

11、燃應(yīng)物的量不同，燃燒產(chǎn)物也不相同。燒產(chǎn)物也不相同。燃燒不燃燒不充分充分2C + O2 2CO（O2不充足）不充足）點(diǎn)燃點(diǎn)燃點(diǎn)燃點(diǎn)燃（1）碳與氧氣的反應(yīng)）碳與氧氣的反應(yīng)注注：沒有說明情況時(shí)，就指充分燃燒：沒有說明情況時(shí)，就指充分燃燒比較碳比較碳與炭的與炭的區(qū)別：區(qū)別：“碳碳”“炭炭”是是元素的名稱，是核電荷數(shù)元素的名稱，是核電荷數(shù)為為6的一類原子的總稱，可的一類原子的總稱，可用于描述物質(zhì)的組成。比如：用于描述物質(zhì)的組成。比如：碳元素、碳單質(zhì)、含碳化合碳元素、碳單質(zhì)、含碳化合物、一氧化碳。（這兒不能物、一氧化碳。（這兒不能用用“炭炭”）表示由碳元素組成的具體表示由碳元素組成的具體某種物質(zhì)某種物質(zhì)木

12、炭、活性炭、木炭、活性炭、焦炭、炭黑等焦炭、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)碳燃燒燃燒時(shí)時(shí)”。（2）碳和某些氧化物的反應(yīng)：）碳和某些氧化物的反應(yīng)：C + 2 CuO 2 Cu + CO2高溫高溫黑色粉末逐漸變成光亮的紅色黑色粉末逐漸變成光亮的紅色澄清石灰水變成白色渾濁澄清石灰水變成白色渾濁 現(xiàn)象與結(jié)論：現(xiàn)象與結(jié)論：-有銅生成有銅生成-有二氧化碳生成有二氧化碳生成金屬網(wǎng)罩集中火焰集中火焰提高溫度提高溫度試管口略向下傾斜？試管口略向下傾斜？實(shí)驗(yàn)后先撤離導(dǎo)管再熄滅酒精燈？實(shí)驗(yàn)后先撤離導(dǎo)管再熄滅酒精燈？木炭粉應(yīng)稍過量？木炭

13、粉應(yīng)稍過量？防止冷凝水回流使試管炸裂防止冷凝水回流使試管炸裂防止石灰水倒吸使試管炸裂防止石灰水倒吸使試管炸裂防止生成的銅重新被氧化防止生成的銅重新被氧化觀察這個(gè)方程式，看看有什么特點(diǎn)？觀察這個(gè)方程式，看看有什么特點(diǎn)？C + 2 CuO 2 Cu + CO2高高 溫溫像這樣：像這樣：含氧化合物里的含氧化合物里的氧被奪去的反應(yīng)氧被奪去的反應(yīng)， 就叫做就叫做還原反應(yīng)，即還原反應(yīng)，即CuOCuO發(fā)生了還原反應(yīng)發(fā)生了還原反應(yīng)我會(huì)我會(huì)分析分析 是木炭使氧化銅變成單質(zhì)銅的，我是木炭使氧化銅變成單質(zhì)銅的，我們則說碳具有們則說碳具有還原性，是還原劑還原性，是還原劑氧化銅失去氧氧化銅失去氧變成銅單質(zhì)，變成銅單質(zhì)，

14、 我們就說它我們就說它被還原被還原了。了。還原性：能奪走含氧化合物里氧的物還原性：能奪走含氧化合物里氧的物質(zhì)具有還原性。質(zhì)具有還原性。該物質(zhì)即為還原劑該物質(zhì)即為還原劑利用碳的還原性可以做什么用途呢？利用碳的還原性可以做什么用途呢？冶煉金屬冶煉金屬把金屬氧化物中的金屬還原出來。把金屬氧化物中的金屬還原出來。例如：例如：2Fe2O3 + 3C 4Fe + 3CO2 2WO3+3C 2W 3CO2高高 溫溫高高 溫溫此外，在高溫下，碳還能使二氧化碳轉(zhuǎn)變成一氧化碳此外，在高溫下，碳還能使二氧化碳轉(zhuǎn)變成一氧化碳C + COC + CO2 2 2CO2CO高高 溫溫【練習(xí)練習(xí)】1、下列性質(zhì)中，不屬于碳的、

15、下列性質(zhì)中，不屬于碳的化學(xué)性質(zhì)的是化學(xué)性質(zhì)的是 （ ） A.穩(wěn)定性穩(wěn)定性 B.吸附性吸附性 C.可燃性可燃性 D.還原性還原性B2.2.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(zhì)，關(guān)于它們的說法正確的是（填序號(hào)）質(zhì)，關(guān)于它們的說法正確的是（填序號(hào)）A . 碳原子的排列方式不同碳原子的排列方式不同 B . 化學(xué)性質(zhì)相似化學(xué)性質(zhì)相似C . 物理性質(zhì)相似物理性質(zhì)相似 D . 是同一種物質(zhì)是同一種物質(zhì)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 E3、鐵制的菜刀在生產(chǎn)時(shí)要通過、鐵制的菜刀

16、在生產(chǎn)時(shí)要通過“淬火淬火”處處理來增加刀的硬度，具體操作是將紅熱的菜理來增加刀的硬度，具體操作是將紅熱的菜刀浸入水中急速冷卻。此時(shí)發(fā)生的反應(yīng)：刀浸入水中急速冷卻。此時(shí)發(fā)生的反應(yīng)：3Fe+4H20=Fe3O4+4H2，該反應(yīng)中具有還，該反應(yīng)中具有還原性的物質(zhì)是原性的物質(zhì)是 （ ） A.Fe B.H20 C.Fe3O4 D.H2A4、下列說法正確的是、下列說法正確的是 （ ） A、某物質(zhì)中只含有一種元素，則該物質(zhì)、某物質(zhì)中只含有一種元素，則該物質(zhì)一定是單質(zhì)一定是單質(zhì) B、O2與與O3均為氣態(tài)，且都由氧元素組成，均為氣態(tài)，且都由氧元素組成，故故O2轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)化為O3是物理變化是物理變化 C、金剛石硬度大，難以燃燒，但石墨，、金剛石硬度大，難以燃燒，但石墨，C60等均可燃燒等均可燃燒 D、金剛石，石墨和、金剛石，石墨和C60物理性質(zhì)差