6.1：-金刚石、石墨和C60

1、由同种元素组成的由同种元素组成的纯净物纯净物叫做什么叫做什么?-单质单质同种元素可以组成不同的单质吗同种元素可以组成不同的单质吗?-可以可以!例如例如: :氧元素组成氧气和臭氧氧元素组成氧气和臭氧, ,磷元素组成红磷和白磷磷元素组成红磷和白磷. .碳元素也可以组成不同的单质碳元素也可以组成不同的单质! !金刚石、石墨和金刚石、石墨和C60都是由碳元素组成的单质。都是由碳元素组成的单质。研究表明研究表明: 课题课题1 1 金刚石、石墨和金刚石、石墨和C C6060（第一课时）（第一课时）自学一自学一 阅读课本阅读课本106108，用，用“”划出金刚石、划出金刚石、石墨、石墨、C60的主要性质和用

2、途；的主要性质和用途；知者加速：知者加速：思考：它们的物理性质为什么有差异？思考：它们的物理性质为什么有差异？（5分钟，独立思考，请勿打扰）分钟，独立思考，请勿打扰）1、金刚石、金刚石纯净的金刚石是无色、透明、纯净的金刚石是无色、透明、正八面体结构正八面体结构的固体，的固体，硬度大。硬度大。天然存在最硬的物质天然存在最硬的物质钻头钻头金刚石很硬金刚石很硬 ，可以用来，可以用来切割玻璃，也可以作钻切割玻璃，也可以作钻探机的钻头。探机的钻头。玻璃刀玻璃刀玻璃刀上的金刚石可以裁玻璃加工琢磨后有夺目光泽，可做钻石加工琢磨后有夺目光泽，可做钻石 加工前加工后含有杂质的金刚石带有颜色含有杂质的金刚石带有颜

3、色英国国王英国国王的权杖上的权杖上的库里南的库里南1号号 拿破仑三世拿破仑三世皇后的钻石皇后的钻石胸饰胸饰南非之星南非之星金刚石的物理性质和用途金刚石的物理性质和用途物理性质物理性质对应的主要用途对应的主要用途无色透明、正八面无色透明、正八面体形状的固体体形状的固体天然存在最硬的物质天然存在最硬的物质装饰品装饰品钻石钻石划玻璃、钻头等划玻璃、钻头等深灰色、有金属光深灰色、有金属光泽、不透明、细鳞泽、不透明、细鳞片状固体。片状固体。天然最软的矿物之一天然最软的矿物之一2 2、石墨、石墨碳原子间是碳原子间是平面层状平面层状结构结构，层与层之间很，层与层之间很容易滑动，硬度较小。容易滑动，硬度较小。

4、石墨很软，是最软的矿物之一。石墨很软，是最软的矿物之一。拉辛头像的局部拉辛头像的局部用石墨素描用石墨素描石石墨墨制制造造的的素素描描笔笔铅笔铅笔 石墨具有滑腻感，石墨很软。石墨具有滑腻感，石墨很软。石墨的物理性质和用途石墨的物理性质和用途物理性质物理性质对应的主要用途对应的主要用途深灰色、有金属光泽、深灰色、有金属光泽、不透明、细鳞片状固体不透明、细鳞片状固体很软，有滑腻感很软，有滑腻感优良的导电性优良的导电性制造铅笔芯制造铅笔芯作电极作电极做润滑剂做润滑剂3 3、木炭、活性炭、木炭、活性炭木炭主要是由石墨的微小晶木炭主要是由石墨的微小晶体和少量的杂质构成的，它体和少量的杂质构成的，它具有具有

5、的结构。的结构。活性炭活性炭炭黑炭黑焦炭焦炭焦炭、活性炭、炭黑等的结构焦炭、活性炭、炭黑等的结构和木炭类似。和木炭类似。吸附性吸附性木炭能吸附红墨水吗？木炭能吸附红墨水吗？分析：分析：木炭具有木炭具有疏松多孔的结构疏松多孔的结构，具有较强的，具有较强的吸附性，能将红墨水吸附在木炭多孔性吸附性，能将红墨水吸附在木炭多孔性结构中。结构中。思考：你认为吸附的过程是物理变化，还是化思考：你认为吸附的过程是物理变化，还是化学变化？你的根据是什么？学变化？你的根据是什么？现象：现象：红墨水的颜色变浅至消失。红墨水的颜色变浅至消失。 显微镜下看到的木炭的结构显微镜下看到的木炭的结构活性炭活性炭防毒面具防毒面

6、具滤毒罐滤毒罐 活性炭的吸附作活性炭的吸附作用比木炭还要强，防用比木炭还要强，防毒面具里的滤毒罐就毒面具里的滤毒罐就是利用活性炭来吸附是利用活性炭来吸附毒气的。毒气的。木炭、活性炭还可木炭、活性炭还可以做冰箱中的除异以做冰箱中的除异味剂、制糖工业的味剂、制糖工业的脱色剂等。脱色剂等。比较碳与炭的区别比较碳与炭的区别 “碳碳”：是元素的名称，是核电荷数为：是元素的名称，是核电荷数为6的一类原子的总称。比如：碳元素、碳单质、的一类原子的总称。比如：碳元素、碳单质、含碳化合物、一氧化碳。（这儿不能用含碳化合物、一氧化碳。（这儿不能用“炭炭”） “炭炭”：表示由碳元素组成的某种单质表示由碳元素组成的某

7、种单质木炭、活性炭、焦炭、炭黑等。木炭、活性炭、焦炭、炭黑等。 一般在未指明具体单质时，习惯上用碳，一般在未指明具体单质时，习惯上用碳，如如“炽热的碳炽热的碳”、“当碳燃烧时当碳燃烧时”。第第3 3种碳单质：种碳单质：C C6060由由60个碳原子构成的一个分子，结构类似足球，个碳原子构成的一个分子，结构类似足球，又名足球烯。良好的超导体。又名足球烯。良好的超导体。C60的应用前景：的应用前景：（1）气体贮存；）气体贮存；（2）有感觉功能的传感器；）有感觉功能的传感器；（3）增强金属的强度；）增强金属的强度；（4）新型的催化剂；）新型的催化剂；（5）光学应用；）光学应用；（6）对癌细胞具有杀伤

8、效应等）对癌细胞具有杀伤效应等医疗功能。医疗功能。C540C240现在还发现了现在还发现了C C2828、C C3232、C C5050、C C240240、C C540540等等碳单质碳单质C70疑问疑问: :既然金刚石、石墨、既然金刚石、石墨、C60等都是由碳等都是由碳元素组成的单质，它们的物理性质元素组成的单质，它们的物理性质为什么差异那么大呢？为什么差异那么大呢？ 结合金刚石、石墨和结合金刚石、石墨和C60的结构、性的结构、性质和用途，讨论物质的结构、性质和用途之间质和用途，讨论物质的结构、性质和用途之间有什么关系。有什么关系。金刚石的结构石墨的结构C60 的分子结构结构结构决定决定性

9、质性质决定决定体现体现体现体现用途用途金刚石、石墨都是碳元素组成的单质，由金刚石、石墨都是碳元素组成的单质，由石墨变成金刚石是（石墨变成金刚石是（ ）变化。）变化。化学化学人造金刚石人造金刚石金刚石很贵，能不能把石墨金刚石很贵，能不能把石墨“变变”成金刚成金刚石呢？有人用石墨在高温和高压下生产出石呢？有人用石墨在高温和高压下生产出人造金刚石，目前已在钻头制造等方面获人造金刚石，目前已在钻头制造等方面获得应用。得应用。 课题课题1 1 金刚石、石墨和金刚石、石墨和C C6060（第二课时）（第二课时）钻石恒久远，一颗永流传钻石恒久远，一颗永流传镇店之宝我国古代一些书法家、我国古代一些书法家、画家

10、用墨（用炭黑等画家用墨（用炭黑等制成）书写或绘制的制成）书写或绘制的字画能够保存很长时字画能够保存很长时间而不变色，这是为间而不变色，这是为什么呢？什么呢？这是因为在这是因为在常温下常温下，碳的化学性碳的化学性质不活泼，质不活泼，碳受日光照射或与空碳受日光照射或与空气、水分接触，都不容易起变化气、水分接触，都不容易起变化的缘故。的缘故。 碳原子的最外层电子数碳原子的最外层电子数为为4 4，既不容易得到电既不容易得到电子，也不容易失去电子子，也不容易失去电子，所以常温下碳的化学性所以常温下碳的化学性质比较稳定。质比较稳定。为什么碳在常温下性质不活泼？为什么碳在常温下性质不活泼？1、碳的可燃性、碳

11、的可燃性C+O2=CO2 点燃点燃氧气充足：氧气充足：冬季人们为了抵御严寒，常常在室内用煤炉烧冬季人们为了抵御严寒，常常在室内用煤炉烧煤取暖，但如果使用不慎，就会发生煤取暖，但如果使用不慎，就会发生“煤气煤气”中毒事件，你们能猜测一下中毒事件，你们能猜测一下“煤气煤气”是什么吗？是什么吗？“煤气煤气”又是怎样产生的？又是怎样产生的？ C+O2=CO2 点燃点燃氧气充足：氧气充足：氧气不足：氧气不足：2C+O2=2CO点燃点燃怎样预防怎样预防“煤气煤气”中毒？中毒？保持空气通畅，有充足的氧气，使燃料充分燃烧。保持空气通畅，有充足的氧气，使燃料充分燃烧。 1、碳的可燃性、碳的可燃性反应物的量不同，

12、生成物也可能不同。反应物的量不同，生成物也可能不同。 早在四千多年前我们的祖先就已在生活中使用铜早在四千多年前我们的祖先就已在生活中使用铜了，河南安阳出土的三千多年前商代司母戊铜鼎了，河南安阳出土的三千多年前商代司母戊铜鼎重达重达875875公斤，是世界上已发掘的最大青铜器，可公斤，是世界上已发掘的最大青铜器，可见我国古代炼铜技术堪称世界第一。见我国古代炼铜技术堪称世界第一。“古老的铜古老的铜”我们的祖先是如何制我们的祖先是如何制取铜单质的呢？取铜单质的呢？2、碳的还原性、碳的还原性观察演示实验，将实验现象填写在课本观察演示实验，将实验现象填写在课本P111。自学一：自学一：加网罩的目的：加网

13、罩的目的：使火焰集中，提高温度使火焰集中，提高温度2、碳的还原性、碳的还原性现象：现象：黑色粉末逐渐变成黑色粉末逐渐变成红色红色，澄清石灰水，澄清石灰水变浑浊变浑浊。化学方程式：化学方程式：C+2CuO=2Cu+COC+2CuO=2Cu+CO2 2高温高温实验注意事项实验注意事项1、网罩：可集中火焰，提高温度、网罩：可集中火焰，提高温度2加热前先预热。加热前先预热。3试管口应略向下倾斜。试管口应略向下倾斜。4、实验结束，若立刻取出导管，空气会进入试管，使生成灼热的、实验结束，若立刻取出导管，空气会进入试管，使生成灼热的铜再度氧化。（改进措施：将导气管换为中段为橡皮管的两根导管，铜再度氧化。（改

14、进措施：将导气管换为中段为橡皮管的两根导管，夹上弹簧夹。）夹上弹簧夹。）5实验完毕后，要先撤出导管，后熄灭酒精灯。实验完毕后，要先撤出导管，后熄灭酒精灯。在这个反应中在这个反应中,哪种物质失去氧哪种物质失去氧?哪种得到氧哪种得到氧?2CuO + C = 2Cu + CO2高温高温 得到氧得到氧,发生氧化反应发生氧化反应 失去氧失去氧,发生还原反应发生还原反应还原反应还原反应含氧化合物里的氧被夺去的反应。含氧化合物里的氧被夺去的反应。氧化反应氧化反应物质与氧发生的反应。物质与氧发生的反应。能夺走含氧化合物里氧的物质具有还原性。能夺走含氧化合物里氧的物质具有还原性。规律：得氧被氧化，具有还原性，如

15、碳单质； 失氧被还原，具有氧化性，如氧化铜。2Fe2O3+3C=4Fe+3CO2高温高温碳跟某些氧化物的反应碳跟某些氧化物的反应碳的还原性碳的还原性冶炼冶炼焦炭可以焦炭可以把铁从它把铁从它的氧化物的氧化物矿石里还矿石里还原出来。原出来。2CuO + C = 2Cu + CO2高温高温2Fe2O3+3C=4Fe+3CO2高温高温2、碳的还原性、碳的还原性CO2+C=2CO高温高温1、常温下，碳单质的化学性质不活泼。、常温下，碳单质的化学性质不活泼。 2、高温下，碳单质能跟多种物质反应。、高温下，碳单质能跟多种物质反应。点燃点燃2C+O2 2CO（不充分燃烧）（不充分燃烧）（1）跟氧气反应（）跟氧

16、气反应（可燃性可燃性）点燃点燃C+O2 CO2（充分燃烧）（充分燃烧）（2）跟某些氧化物反应（）跟某些氧化物反应（还原性还原性）2CuO + C = 2Cu + CO2高温高温1、清代著名画家郑板桥所作的字画至今仍不褪色，、清代著名画家郑板桥所作的字画至今仍不褪色，是因为墨汁中的碳（是因为墨汁中的碳（ ） A具有可燃性具有可燃性 B在常温下稳定在常温下稳定 C具有氧化性具有氧化性 D具有还原性具有还原性2、金刚石和石墨的性质有很大差异的原因是（、金刚石和石墨的性质有很大差异的原因是（ ） A金刚石和石墨是由不同种元素组成的金刚石和石墨是由不同种元素组成的 B金刚石是单质，而石墨是化合物金刚石是单质，而石墨是化合物 C金刚石和石墨里碳原子的排列不同金刚石和石墨里碳原子的排列不同 D金刚石不含杂质，而石墨含杂质金刚石不含杂质，而石墨含杂质BC3、下列关于碳的几种单质的组成和用途的说、下列关于碳的几种单质的组成和用途的说法，错误的是（法，错误的是（ ）A璀灿夺目的天然钻石是由碳元素组成的璀灿夺目的天然钻石是由碳元素组成的B长期未用而难开启的铁锁，可在锁孔中加长期未用而难开启的铁锁，可在锁孔中加入少量铅笔芯来作润滑剂入少量铅笔芯来作润滑剂C铅笔芯主要是用铅和少量碳