課題1金剛石、石墨和C60(1)20160921

1、課題1 金剛石、石墨和C60第六單元 碳和碳的氧化物義務(wù)教育教科書（RJ）九年級(jí)化學(xué)上冊(cè)第一課時(shí)1、了解金剛石、石墨等碳單質(zhì)的物理性質(zhì)和用途 。2、知道碳單質(zhì)物理性質(zhì)差異的原因。3、知道不同元素可以組成不同的物質(zhì)，同一種元素也可以組成不同的物質(zhì)。學(xué)習(xí)目標(biāo)【教學(xué)重難點(diǎn)】重點(diǎn)：了解金剛石、石墨等碳單質(zhì)的物理性質(zhì)和用途 。難點(diǎn)：不同元素可以組成不同的物質(zhì)，同一種元素也 可以組成不同的物質(zhì)。2自學(xué)提示 請(qǐng)參閱教材P106P108由同種元素組成的物質(zhì)一定是單質(zhì)嗎？為什么？請(qǐng)舉例。2.金剛石、石墨和C60是同種物質(zhì)嗎？ 3.純凈的金剛石有哪些物理性質(zhì)？哪些用途？4.石墨有哪些物理性質(zhì)？哪些用途？這些用途中

2、都體現(xiàn)出了哪些性質(zhì)？5.木炭、焦炭、活性炭、炭黑是單質(zhì)嗎？它們是由什么構(gòu)成的？6.木炭和活性炭具有什么樣的結(jié)構(gòu)？通過P107實(shí)驗(yàn)6-1,可觀察到什么現(xiàn)象？此變化是物理變化還是化學(xué)變化？你可以得出木炭和活性炭具有什么性質(zhì)？在這一性質(zhì)中，木炭、活性炭的哪一種能力更強(qiáng)？木炭、活性炭具有什么用途？37. C60是由什么構(gòu)成的？與金剛石、石墨的構(gòu)成是否相同？C60用于哪些方面的研究正在進(jìn)行中？8. 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？9.通過3、4、7、8問，你可以得出物質(zhì)的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和用途之間存在什么關(guān)系嗎？請(qǐng)用適當(dāng)?shù)恼Z(yǔ)言填空。 10.石墨可以制成金剛石嗎？此變

3、化是物理變化還是化學(xué)變化？4 可以，例如：氧元素可以組成氧氣和臭氧兩種不同的單質(zhì)，磷元素可以組成紅磷和白磷兩種不同的單質(zhì)。想一想同種元素可以組成不同的單質(zhì)嗎【溫故知新】？什么叫單質(zhì)？5這是什么元素？c想一想：你知道有哪些物質(zhì)中含有碳元素嗎？6c7金剛石石 墨c60課題1 金剛石、石墨和C60 8 碳的單質(zhì)主要包括金剛石、石墨和C60分子。它們都是由碳元素組成的單質(zhì)。一、碳單質(zhì)的物理性質(zhì)：1、金剛石： 純凈的金剛石是一種無(wú)色透明的、正八面體形狀的固體，天然存在最硬物質(zhì)，不導(dǎo)電。 天然采集的金剛石經(jīng)過仔細(xì)的琢磨就會(huì)成為璀璨奪目的裝飾品鉆石9鉆石恒久遠(yuǎn) 一顆永流傳10南非之星(Starof Sout

4、h Africa)金剛石11世界最大的鉆石 庫(kù)利南 12含有雜質(zhì)的金剛石帶有顏色鉆石裝飾品天然金剛石鉆石13金剛石 堅(jiān)硬是金剛石最重要的性質(zhì)。利用這個(gè)性質(zhì)，可用金剛石裁玻璃。 切割大理石或加工堅(jiān)硬的金屬等。鉆頭玻璃刀14金剛石的主要用途 裝飾品鉆石 裁玻璃、切割大理石 鉆探機(jī)的鉆頭無(wú)15 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。石墨是最軟的礦物之一2、石墨石墨有滑膩感、有潤(rùn)滑性石墨還有優(yōu)良的導(dǎo)電性能石墨16石墨的用途 鉛筆芯是石墨和粘土粉末混合而成的。 石墨具有優(yōu)良的導(dǎo)電性能，可以用來(lái)做電極，電刷此外還可做潤(rùn)滑劑17 加油站-鉛筆小知識(shí) 鉛筆上的“B”是英文“Black”的第一個(gè)字

5、母，在鉛筆中表示“軟”；“H”是英文“Hard”的第一個(gè)字母，在鉛筆中表示“硬”。鉛筆為什么有軟和硬和差別呢？這是因?yàn)槭?，光用石墨做筆芯，既易斷也易磨損，因此，生產(chǎn)上常在石墨粉末中摻進(jìn)一些粘土 粉末以增加硬度。粘土摻得越多，鉛筆就越硬；粘土摻得越少，鉛筆就越軟。 想一想，“6B”、“6H”與“HB”三種類型的鉛筆，哪種鉛筆最硬？哪種鉛筆最軟？18 石墨炸彈是美國(guó)制造的一種可使供電系統(tǒng)短路而導(dǎo)致癱瘓的新式炸彈。石墨炸彈實(shí)際上是集束炸彈的變種，它在目標(biāo)上空爆炸，釋放出無(wú)數(shù)“易拉罐”大小的小炸彈，這些內(nèi)裝碳纖維的小炸彈隨即在更大的區(qū)域爆炸，形成大范圍的碳纖維云，這些碳纖維可使供電系統(tǒng)短路而癱瘓

6、。開眼界了！19請(qǐng)完成下表金剛石石 墨色態(tài)硬度其它用途金剛石和石墨的物理性質(zhì)的比較無(wú)色 透明、正八面體形狀的固體深灰色、有金屬光澤、細(xì)鱗片狀固體。天然最硬的物質(zhì)最軟的礦物質(zhì)之一不導(dǎo)電 無(wú)潤(rùn)滑性良好導(dǎo)電性有潤(rùn)滑性鉆石、鉆探機(jī)的鉆頭、裁玻璃、切割大理石等鉛筆芯、電極、電刷、潤(rùn)滑劑等 20討論1：為什么金剛石和石墨的物理性質(zhì)有這么大差異呢？因?yàn)樘荚拥呐帕蟹绞讲煌?1金剛石：碳原子間是立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),硬度大。石墨：碳原子間是平面層狀的結(jié)構(gòu)，層與層之間很容易滑動(dòng)。22討論2：結(jié)合金剛石、石墨的性質(zhì)和用途，討論物質(zhì)的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和用途之間有什么關(guān)系。性質(zhì)決定體現(xiàn)用途結(jié)構(gòu)決定23石墨轉(zhuǎn)化為金剛石屬于什么變化

7、？ 雖然組成元素沒有改變，但碳原子的排列方式發(fā)生了改變，生成了新物質(zhì)，所以發(fā)生了化學(xué)變化。討論3：24練一練:1.由同種元素組成的物質(zhì)不可能是( )A.單質(zhì) B.化合物 C.純凈物 D.混合物2.下列關(guān)于金剛石和石墨的說(shuō)法中不正確的是( )A.它們都是由碳元素組成的單質(zhì)B.他們都是電的良導(dǎo)體C.金剛石質(zhì)硬,石墨質(zhì)軟D.他們組成單質(zhì)的碳原子排列方式不同BB253、C60 神奇的碳單質(zhì)分子C60 的分子結(jié)構(gòu) 請(qǐng)說(shuō)出圖文中給出的信息。1、C60也是由碳元素組成的單質(zhì). C60 的一個(gè)分子由60個(gè)碳原子構(gòu)成,它形似足球,又稱為”足球烯”.2、 C60是由C60分子構(gòu)成的。與金剛石、石墨構(gòu)成不同，金剛石

8、、石墨是由碳原子構(gòu)成； 26 用途：C60用于超導(dǎo)體、催化、材料、醫(yī)學(xué)及生物領(lǐng)域等方面的研究正在進(jìn)行中。C60的用途可以進(jìn)行氣體儲(chǔ)存；制造有感覺功能的傳感器；增強(qiáng)金屬材料的強(qiáng)度；新型高效催化劑；有特殊的光學(xué)特性；對(duì)癌細(xì)胞具有殺傷效應(yīng)和清除人體內(nèi)自由基的功效。 27 C60和幾個(gè)更新的碳單質(zhì)C60C70 C540C24028納米碳 管29金剛石石墨C60金剛石、石墨和C60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。金剛石、石墨是由原子構(gòu)成的物質(zhì)，C60是由分子構(gòu)成的物質(zhì)討論3可見：不同種元素可以組成不同物質(zhì)，而同一種元素也 可以組成不同的物質(zhì)。30如何證明金剛石、石墨、C60都是由碳元

9、素組成的單質(zhì)？ 將金剛石、石墨、C60分別在純氧中燃燒，其唯一產(chǎn)物是CO2，CO2中的含碳量恰好等于它們各自燃燒前后所減少的質(zhì)量。討論4314、無(wú)定形碳： 無(wú)定形碳包括：木炭、活性炭、焦炭、炭黑。它們主要是由石墨的微小晶體和少量雜質(zhì)構(gòu)成的混合物。木炭、活性炭是不是單質(zhì)？討論 4木炭活性炭焦炭炭黑32 電子顯微鏡下看到的木炭結(jié)構(gòu)33木炭、活性炭有吸附性 木炭和活性炭都是由石墨的微小晶粒和少量雜質(zhì)構(gòu)成的。 右圖所示是利用了活性炭的什么性質(zhì)?34但活性炭的孔隙比木炭更大，因而活性炭的吸附性比木炭更強(qiáng)。木炭和活性炭為什么具有吸附能力？討論5： 木炭、活性炭具有疏松多孔的結(jié)構(gòu)，因而具有吸附能力。35活性

10、炭防毒面具濾毒罐輔助材料活性炭的吸附作用比木炭還要強(qiáng)，防毒面具里的濾毒罐就是利用活性炭來(lái)吸附毒氣的。 36木炭能吸附紅墨水嗎？現(xiàn)象：紅色逐漸褪去分析：木炭具有疏松多孔的結(jié)構(gòu)，表面積很大，具有較強(qiáng)的吸附性，能將紅墨水吸附在木炭多孔性結(jié)構(gòu)中。加熱后的木炭實(shí)驗(yàn)6-1探究木炭的吸附性3738活性炭冰箱去味劑食品脫色活性炭防毒面具吸附裝修產(chǎn)生的有害氣體39木 炭 的 用 途高性能木炭填充的枕頭活性炭的用途食品脫色冰箱去味劑結(jié)構(gòu)用途木炭活性炭疏松多孔的結(jié)構(gòu)吸附一些食品和工業(yè)產(chǎn)品的色素、異味吸附毒氣、 凈水制糖工業(yè)里脫色制白糖、冰箱中去味劑、吸附裝修產(chǎn)生的有害氣體、40焦炭木炭石墨41炭黑石墨42區(qū)別 木炭

11、 活性炭 焦炭 炭黑制法色態(tài)特性用途 木材隔絕空氣加強(qiáng)熱木炭在水蒸氣中加強(qiáng)熱加工制得煤隔絕空氣加強(qiáng)熱含碳物質(zhì)不完全燃燒形成的灰黑色多孔固體黑色粉末或顆粒狀固體淺灰色多孔固體非常細(xì)的黑色粉末 吸附能力還原性具有比木炭強(qiáng)的吸附能力還原性耐磨性還原劑冶金工業(yè)生產(chǎn)水煤氣燃料冶煉金屬脫色劑去異味劑防毒面具凈水劑脫色劑去異味劑黑色顏料橡膠制品的添加劑43可以收集到炭黑 44 碳單質(zhì) 金剛石 無(wú)定形炭木炭活性炭焦炭炭黑C60 石墨小結(jié)45 “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

12、都是炭，如金剛石、石墨等. 1、“碳”和“炭”有什么不同？討論462、由同種元素組成的物質(zhì)一定是單質(zhì)嗎？為什么？請(qǐng)舉例。白磷紅磷氧氣O2臭氧O3由同種元素組成的物質(zhì)不一定是單質(zhì)；因?yàn)橛赏N元素組成的純凈物才叫單質(zhì)，而同一種元素可能會(huì)形成兩種或兩種以上的單質(zhì)，因此同一種元素組成的物質(zhì)可以是單質(zhì)（純凈物）也可以是幾種單質(zhì)所形成的混合物。如：金剛石石墨C60討論47請(qǐng)聽題 3、下列物質(zhì)中最硬的單質(zhì)是 ( )A.木炭B.C60C.金剛石D.二氧化碳c4849505152534、有紅棕色二氧化氮?dú)怏w的空氣通過裝有活性 炭的玻璃管后氣體顏色消失，主要因?yàn)椋?） A二氧化氮?dú)怏w跟活性炭發(fā)生了化合反應(yīng) B二氧

13、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) 練習(xí)題：B545、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. 金剛石和石墨里碳原子的排列不同D.金剛石和石墨是由不同元素組成的C556、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（ ） A. C60是由60個(gè)碳分子所構(gòu)成 B. C60的相對(duì)分子質(zhì)量為720 g C. C60是一種新型化合物 D. C60是一種單質(zhì)碳D567、1999年，曾使用了一種“石墨炸彈”。這種炸彈爆炸后釋

14、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？這是因?yàn)槭哂辛己玫膶?dǎo)電性，所以它們釋放出來(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579、一根蠟燭，用冷碟底放在蠟燭火焰上方過一會(huì)兒，在碟底收集到炭黑。由此能得出石蠟的組成一定含有（ ） A、碳元素 B、氫元素 C、氧元素 D、碳、氫元素8、下列有關(guān)“化學(xué)之最”的敘述中，錯(cuò)誤的是（ ） A、地殼中含量最多的元素是氮元素 B、密度最小的氣體是氫氣 C、天然存在的最硬的物質(zhì)是金剛石 D、相對(duì)分子質(zhì)量最小的氣體是氫氣AA5810、如下圖所示，中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

15、 (填“變深”或“消失”或“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。消失上升吸附小于5911、我們知道金剛石和石墨都是由碳元素組成的單質(zhì)，石墨在一定的條件下可以轉(zhuǎn)變成金剛石，該變化屬于 變化。12、下列變化中，屬于化學(xué)變化的是（ ） A、用石墨制鉛筆芯； B、石墨制成碳纖維； C、木炭使二氧化氮?dú)怏w褪色； D、用木材制木炭；13、中國(guó)科技術(shù)大學(xué)錢一泰教授等以CCl4和金屬鈉為原料，在700制造出鈉米級(jí)金剛石粉末。該成果發(fā)表在世界最權(quán)威的科學(xué)雜志上，立即被科學(xué)家們高度評(píng)價(jià)為“稻草變黃金”。同學(xué)們對(duì)此的一些“理解”，不正確的

16、是（ ） A、金剛石屬于金屬單質(zhì)； B、CCl4是一種化合物； C、這是一個(gè)化學(xué)變化； D、制造金剛石的過程中，元素種類沒有發(fā)生變化；化學(xué)DA60 14、中國(guó)足球進(jìn)入“世界杯”,小小足球牽動(dòng)著人們的心?；瘜W(xué)物質(zhì)中有一種由多個(gè)五邊形和六邊形組成的形似足球的籠狀分子，稱為“足球烯”化學(xué)式（分子式）C60 。關(guān)于C60的說(shuō)法正確的是（ ）A、屬于單質(zhì) B、屬于混合物C、碳元素的化合價(jià)為+4 D、足球烯是實(shí)心的A 15、金剛石、石墨、都是碳元素組成的單質(zhì)，關(guān)于它們的說(shuō)法正確的是（ ）A、碳原子的排列不同 B、化學(xué)性質(zhì)不相同C、物理性質(zhì)相同 D、是同一種物質(zhì)E、燃燒都生成二氧化碳 F、都是黑色固體AE61 16、納米材料被譽(yù)為21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)納米的空心管。下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是