6.1金剛石、石墨和C60.ppt

1、課題1 金剛石、石墨和C60,第六單元 碳和碳的氧化物,由同種元素組成的純凈物叫做什么?,-單質(zhì),同種元素可以組成不同的單質(zhì)嗎?,-可以!,例如:,氧元素組成氧氣和臭氧， 磷元素組成紅磷和白磷。,碳元素也可以組成不同的單質(zhì)!,金剛石、石墨和C60 都是由碳元素組成的單質(zhì)。,研究表明:,金剛石,石墨,碳60,A,一、碳的單質(zhì) 1.金剛石（觀察實物圖片；觀察后描述金剛石的物理性質(zhì)）,（1）物理性質(zhì)：純凈的金剛石是無色透明正八面體形狀的固體。是天然存在的最硬的物質(zhì)。加工琢磨后璀璨、奪目有光澤。,（2）用途：,飾品鉆石,玻璃刀刻畫玻璃,金剛石很硬切割大理石,鉆探機鉆頭,泰坦尼克號女主人公佩戴的“海洋之

2、星”,2.石墨（觀察實物圖片后猜想石墨的物理性質(zhì)）,（1）物理性質(zhì)： _ _。石墨在紙上劃過留下痕跡石墨 ； 有滑膩感具有 ；具有優(yōu)良的 ；耐 。,實驗驗證猜想：石墨是否具有導(dǎo)電性。,潤滑性 導(dǎo)電性 高溫,深灰色 有金屬光澤 不透明 細(xì)鱗片狀固體,石墨很軟,實驗驗證猜想：石墨是否具有導(dǎo)電性。,【實驗探究1】石墨的導(dǎo)電性 (1)取廢舊電池中的碳棒接通電源后，觀察燈泡是否發(fā)亮； (2)用自已的鉛筆連接在一起，接通電源后，觀察燈泡是否發(fā)亮。,實驗現(xiàn)象： 。,實驗結(jié)論： 。猜想正確,燈泡發(fā)亮,石墨有良好的導(dǎo)電性,（2）用途：,作鉛筆芯,作電極,作潤滑劑,鉛筆中的HB：,H代表Hard，堅硬的； B代表

3、Black，黑的。,6B最軟，顏色最深； 6H最硬， HB軟硬適中。,鉛筆里面其實不含鉛， 是石墨和黏土混合而成的混合物,生活小運用【思考】 如果有一把長期不用而生銹的鐵鎖，怎樣可以輕易打開？,可以把鉛筆芯的粉末放到鎖孔里，因為鉛筆芯的成分中有石墨，石墨具有潤滑性，可以做潤滑劑。,【討論】都是由碳元素組成的單質(zhì)，物理性質(zhì)為什么會有如此大的差異？,金剛石結(jié)構(gòu)圖,石墨結(jié)構(gòu)圖,碳單質(zhì)的物理性質(zhì)不同，是因為碳原子的排列方式不同,碳60結(jié)構(gòu)圖,結(jié)構(gòu),性質(zhì),用途,決定,決定,反映,反映,判斷同種物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)：,1、組成元素相同,2、原子結(jié)構(gòu)相同,【分析】除了金剛石和石墨以外，生活中還常常用到木炭、活性炭、炭

4、黑、焦炭等，它們都是由石墨的微小晶體與少量雜質(zhì)構(gòu)成的。,【實驗探究2】木炭和活性碳的吸附性 實驗步驟： （1）把木炭烘烤后放涼； （2）把放涼的木炭分別放入盛NO2和溶有紅墨水的瓶中，振 蕩。觀察現(xiàn)象。 實驗現(xiàn)象：NO2瓶中的 ， ；液體中 消失 變?yōu)?。 實驗結(jié)論：木炭活性炭具有 。,棕紅色消失 瓶中無色,無色,紅色,吸附性,【思考】為什么木炭、活性炭具有吸附性？,【結(jié)論】木炭、活性炭具有 ， 表面積大，具有較強的 。,木炭活性炭的用途：防毒面具里的 ； 冰箱中的 ； 制糖工業(yè)的 ；_。,請看電鏡下木炭的結(jié)構(gòu)：,疏松多孔的結(jié)構(gòu) 具有較強的吸附性,凈水劑,濾毒罐,除味劑,脫色劑,3.C60,隨

5、著科技的發(fā)展，新形態(tài)的碳單質(zhì)逐漸被人們發(fā)現(xiàn)，其中取得重要進(jìn)展的是C60分子另外還有碳納米管等。 C60分子由60個碳原子構(gòu)成，分子形似足球，又名足球烯。這種足球結(jié)構(gòu)的分子很穩(wěn)定。它應(yīng)用于材料科學(xué)、超導(dǎo)體等方面的研究正在進(jìn)行中。,一、碳的單質(zhì),小 結(jié),不同的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)。如：金剛石、石墨和C60分子等都是由碳元素組成的單質(zhì)。,3.木炭、活性炭具有吸附性。原因是它們都有疏松多孔的結(jié)構(gòu)。,2.金剛石、石墨物理性質(zhì)不同的原因是碳原 子排列順序不同。,物質(zhì)的一切外在表現(xiàn)都是由其內(nèi)在因素決定 的。物質(zhì)的結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)；性質(zhì)決定用途。,請同學(xué)們欣賞,我國古代一些書法

6、家、畫家用墨（用炭黑等制成）書寫或繪制的字畫能夠保存很長時間而不變色，這是為什么呢？ 這是因為在常溫下，碳的化學(xué)性質(zhì)不活潑，碳受日光照射或與空氣、水分接觸，都不容易起變化的緣故。,生活小運用【思考】 例如把木制的電線桿在埋入地下前，將其表面燒焦，其目的是什么？,目的就是為了讓電線桿不易腐爛，可以保存久一些。,可是碳可以在氧氣中燃燒， 怎么可以說它化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定呢？,請思考：是什么決定碳在常溫下性質(zhì)不活潑, 而在高溫下性質(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)系最為密切？,最外層電子數(shù)！,碳原子的最外層電子數(shù)為4，既不容易得到電子，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,結(jié)構(gòu)

7、決定性質(zhì)：,二、碳的化學(xué)性質(zhì)：,1、常溫下的穩(wěn)定性；古字畫、焦木桿 2、高溫下的活潑性。,點燃,點燃,、碳具有可燃性,【實驗探究3】探究碳與氧化銅的反應(yīng),實驗步驟：把烘烤過的木炭粉末和氧化銅粉末混合均勻，小心地鋪 放進(jìn)試管，并將試管固定在鐵架臺上。試管口裝有通入 澄清石灰水的導(dǎo)管（如圖），用酒精燈加熱混合物。然 后撤出導(dǎo)氣管，待試管冷卻后再把試管里的粉末倒在紙 上，觀察現(xiàn)象并分析。 實驗現(xiàn)象： ， 實驗結(jié)論： 。,試管內(nèi)黑色固體變成紅色， 產(chǎn)生使澄清石灰水變渾濁的氣體,產(chǎn)物為二氧化碳和銅。 2CuO + C 高溫 2Cu + CO2,(1)為什么酒精燈加網(wǎng)罩？ (2)剛開始預(yù)熱，試管中立即產(chǎn)生

8、氣泡，但石灰水不 變渾濁，原因是什么？ (3)繼續(xù)加熱觀察到石灰水逐漸變渾濁，為什么？,CO2+Ca(OH)2=CaCO3+H2O,提高酒精燈火焰的溫度,開始排出的是試管內(nèi)的空氣,（4）待試管冷卻后再把試管里的粉末倒出，為什么？,是為了防止灼熱的銅再被氧化。,CuO發(fā)生_反應(yīng)，具有_性，作_劑,木炭粉發(fā)生_反應(yīng)，具有_性,作_劑,氧化銅失去_變成_,碳得到_變成二氧化碳,還原,還原,還原,氧,銅,C+2CuO=2Cu+CO2,高溫,氧化,氧化,氧化,.碳具有還原性（與某些氧化物反應(yīng)）,氧,常用還原劑有：,H2,CO,CO2,利用碳的還原性可以做什么用途呢？,冶煉金屬把金屬氧化物中的金屬還原出來

9、。,例如：,2Fe2O3 + 3C 4Fe + 3CO2,2WO3+3C 2W 3CO2,高 溫,高 溫,可燃性：,2CuO + C 2Cu + CO2,還原性：,點燃,點燃,2Fe2O3 + 3C 4Fe + 3CO2,高 溫,高 溫,小結(jié) 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,古字畫、焦木桿,CCO2 2CO,(吸收熱量),【課堂練習(xí)】 1.指出下列兩個反應(yīng)中具有還原性的物質(zhì)，具有氧化性的物質(zhì)。 2Fe2O3 + 3C 高溫 4Fe + 3CO2 C + CO2 高溫 2CO _具有還原性，_具有氧化性； _具有還原性，_具有氧化性 2.金剛石、石墨、C60都是碳元素

10、組成的單質(zhì)，關(guān)于他們的說法正確的是_ 碳原子的排列不同；化學(xué)性質(zhì)相似；物理性質(zhì)相似；是同一種物質(zhì)；完全燃燒都生成二氧化碳；都是黑色固體。 3.碳的單質(zhì)中，質(zhì)地較軟，常用作電極的是【 】 A.金剛石 B.活性炭 C.炭黑 D. 石墨,碳,Fe2O3,碳,CO2, ,D,4.輕軌電車開動時，電車與架空電線的接觸點由于高速摩擦?xí)a(chǎn)生高溫，因此接觸點上的材料應(yīng)該具有高溫、不易氧化、能導(dǎo)電的性質(zhì)，你認(rèn)為接觸點上的材料應(yīng)選用【 】 A.金剛石 B.鋁 C.石墨 D. 銅 【基礎(chǔ)鞏固】 1.金剛石、石墨和 C60 都是 元素組成的單質(zhì)。,C,碳,2. 根據(jù)下列物質(zhì)的性質(zhì)，寫出其對應(yīng)的一種或幾種用途 （1）金剛石的硬度很大； ； （2）石墨的導(dǎo)電性能好： ； （3）活性炭的吸附性強： ； （4）單質(zhì)