w九年级金刚石石墨C60

1、 第六单元第六单元 碳和碳的氧化物碳和碳的氧化物金刚石金刚石石墨石墨C60课题课题1 1、金刚石、石墨和、金刚石、石墨和C6060一、碳的单质一、碳的单质1 1、金刚石：、金刚石：（1）物理性质：）物理性质：无色透明的、正八面体形状无色透明的、正八面体形状的固体，硬度大，不导电。的固体，硬度大，不导电。（2）用途：）用途：钻石，切玻璃、探钻机的钻头钻石，切玻璃、探钻机的钻头（自然界最硬的物质）（自然界最硬的物质）金刚石的结构金刚石的结构天然金刚石天然金刚石钻头钻头玻璃刀玻璃刀2 2、石墨：、石墨：（1）物理性质：）物理性质：深灰色，有金属光泽的细鳞深灰色，有金属光泽的细鳞片状固体。质软，有滑腻

2、感，熔点高，导电片状固体。质软，有滑腻感，熔点高，导电性良好。性良好。石墨石墨石墨是最软的石墨是最软的矿物之一矿物之一（最软的矿物之一）（最软的矿物之一）用石墨和粘用石墨和粘土粉末混合土粉末混合制铅笔芯制铅笔芯 用石墨做电极用石墨做电极石墨耐高温，可以制石墨耐高温，可以制成坩埚来熔炼金属成坩埚来熔炼金属（2）用途：）用途：铅笔芯，石墨坩埚，电极，润滑剂等铅笔芯，石墨坩埚，电极，润滑剂等金刚石金刚石石石 墨墨色态色态硬度硬度导电性导电性用途用途金刚石和石墨金刚石和石墨的的物理性质物理性质的的比较比较无色透明、正八面无色透明、正八面体形状的固体体形状的固体深灰色、有金属光深灰色、有金属光泽、细鳞片

3、状固体泽、细鳞片状固体天然最硬的物质天然最硬的物质最软的矿物质之一最软的矿物质之一不导电不导电导电性良好导电性良好钻石、钻探机的钻钻石、钻探机的钻头、切割玻璃等头、切割玻璃等铅笔芯、坩埚、电铅笔芯、坩埚、电极、润滑剂等极、润滑剂等 （3 3）无）无定形碳：定形碳： 无定形碳包括：无定形碳包括：木炭、活性炭、炭黑、焦炭木炭、活性炭、炭黑、焦炭。 a、木炭、活性炭木炭、活性炭：具具有有疏松多孔疏松多孔的结构，因而具的结构，因而具有有吸附性吸附性，活性炭的吸附性比，活性炭的吸附性比木炭强。木炭强。（由石墨的微小晶体和少量杂质构成的由石墨的微小晶体和少量杂质构成的）活性炭防毒面具活性炭防毒面具b、炭、

4、炭黑黑：黑色粉末，主要用于黑色粉末，主要用于制黑色颜料，制黑色颜料， 如油墨、油漆等。如油墨、油漆等。c、焦、焦炭炭：灰黑色坚硬的固体，主要用于灰黑色坚硬的固体，主要用于冶炼冶炼 金金属属。“炭炭”：不是化学用语，无定形碳是人工制造：不是化学用语，无定形碳是人工制造 的，都含有少量杂质，为表示区别，的，都含有少量杂质，为表示区别， 常写：木炭，活性炭，焦炭，炭黑等。常写：木炭，活性炭，焦炭，炭黑等。“碳碳”：碳元素，属于化学用语：碳元素，属于化学用语。在书写元素。在书写元素名名 称和碳的单质及碳的化合物等用到。称和碳的单质及碳的化合物等用到。3 3、C C6060分子：分子： 随着科技的发展，

5、新形态的碳单质逐随着科技的发展，新形态的碳单质逐渐被人们发现，其中取得重要进展的是渐被人们发现，其中取得重要进展的是C60分子。分子。C60 C60分子由分子由60个碳原子个碳原子构成，分子形似足球，又名构成，分子形似足球，又名足球烯。这种足球结构的分足球烯。这种足球结构的分子很稳定。它应用于材料科子很稳定。它应用于材料科学、超导体等方面的研究正学、超导体等方面的研究正在进行中。在进行中。C60在以下几个方面具有在以下几个方面具有广泛的应用前景广泛的应用前景 气体的贮存；气体的贮存； 有感觉功能的传感器有感觉功能的传感器 增强金属的强度；增强金属的强度； 新型的催化剂；新型的催化剂； 光学应用

6、；光学应用； 对癌细胞具有杀伤对癌细胞具有杀伤 等医疗功能。等医疗功能。 C60 现在还发现了现在还发现了C28、C32、C50、C240、C540等碳单质等碳单质知识延伸知识延伸 科学家正在致力于一种新型科学家正在致力于一种新型纳米材料纳米材料-碳纳米管的研究，价格碳纳米管的研究，价格高于黄金。这是一种非常奇特的材高于黄金。这是一种非常奇特的材料，它很轻，但很结实。它的密度料，它很轻，但很结实。它的密度是钢的是钢的1/6，而强度却是钢的，而强度却是钢的100倍。倍。用这样轻而柔软、又非常结实的材用这样轻而柔软、又非常结实的材料做防弹背心是最好不过的了。如料做防弹背心是最好不过的了。如果用碳纳

7、米管做绳索，是唯一可以果用碳纳米管做绳索，是唯一可以从月球挂到地球表面，而不被自身从月球挂到地球表面，而不被自身重量所拉断的绳索重量所拉断的绳索 。 碳单质碳单质 金刚石金刚石 无定形碳无定形碳木炭木炭 活性炭活性炭焦炭焦炭炭黑炭黑C60 石墨石墨1、金刚石很硬，可用来切割玻璃；、金刚石很硬，可用来切割玻璃；2、石墨很软，可用来做铅笔芯；石墨、石墨很软，可用来做铅笔芯；石墨有良好的导电性，可用来做电极；有良好的导电性，可用来做电极；3、木炭、活性炭有强吸附性，可做吸附、木炭、活性炭有强吸附性，可做吸附剂；炭黑可制黑色颜料；焦炭可冶炼金属剂；炭黑可制黑色颜料；焦炭可冶炼金属4、C60有特殊的性质

8、，可用于材料科学、有特殊的性质，可用于材料科学、超导体等方面。超导体等方面。 5、结构决定性质，性质决定用途、结构决定性质，性质决定用途6、金刚石、石墨、金刚石、石墨、 C60都是由碳元素组成都是由碳元素组成的单质，但它们的物理性质各不相同，是的单质，但它们的物理性质各不相同，是因为碳原子排列方式不同。因为碳原子排列方式不同。 1、将以下左例和右例有关项目用线连接起来。、将以下左例和右例有关项目用线连接起来。 石墨石墨 冰箱去味剂、防毒面具冰箱去味剂、防毒面具 炭黑炭黑 电极电极 金刚石金刚石 新型催化剂新型催化剂 C60 制油墨制油墨 活性炭活性炭 切割坚硬金属切割坚硬金属课堂练习：课堂练习

9、：2.2.金刚石、石墨金刚石、石墨、 C C6060都是由都是由_组成的组成的单质。但是，它们的性质却存在巨大的差异单质。但是，它们的性质却存在巨大的差异（例如金刚石是天然存在的最硬的物质，而（例如金刚石是天然存在的最硬的物质，而石墨却很软）这是因为它们石墨却很软）这是因为它们_不同。不同。3.3.下列物质中最硬的单质是下列物质中最硬的单质是( )( )A.A.木炭木炭 B. CB. C60 60 C. C.金刚石金刚石 D.D.二氧化碳二氧化碳碳元素碳元素碳原子排列方式碳原子排列方式C4 4、下列关于金刚石和石墨的叙述正确的是、下列关于金刚石和石墨的叙述正确的是（ ）A A金刚石和石墨都是由

10、碳元素形成的物金刚石和石墨都是由碳元素形成的物 质，因此用石墨人工合成金刚石是物理变质，因此用石墨人工合成金刚石是物理变化化 B B金刚石和石墨都由碳元素组成金刚石和石墨都由碳元素组成, ,所以都所以都不导电不导电 C C金刚石和石墨在氧气中完全燃烧的产物金刚石和石墨在氧气中完全燃烧的产物都是二氧化碳都是二氧化碳 D D金刚石和石墨的物理性质有较大的差异金刚石和石墨的物理性质有较大的差异是因为形成金刚石的碳原子与形成石墨的是因为形成金刚石的碳原子与形成石墨的碳原子不相同碳原子不相同C如如：用墨（用炭黑等制成：用墨（用炭黑等制成)书写或绘制的字画书写或绘制的字画能够保存很长时间不变色；埋入地下的

11、一能够保存很长时间不变色；埋入地下的一部分木头表面稍稍烤焦；填入档案或重要部分木头表面稍稍烤焦；填入档案或重要资料用碳素笔（笔水主要用碳单质制成）资料用碳素笔（笔水主要用碳单质制成）书写都是利用书写都是利用碳常温下稳定碳常温下稳定这个这个性质。性质。铁路枕木被炭化铁路枕木被炭化常温下碳化学性质不活泼的原因： C+624结论：结论：结构决定性质结构决定性质碳原子最外层有碳原子最外层有4 4个电子，个电子，它要成为稳定结构，它要成为稳定结构，得得4 4个或失个或失4 4个电子都不容易个电子都不容易，所以化学性质不活泼所以化学性质不活泼C + O2 = CO2点燃点燃（氧气充足）（氧气充足）2C +

12、 O2 = 2CO点燃点燃（氧气氧气不充足不充足） 结论：碳具有可燃性，反应物相同，量结论：碳具有可燃性，反应物相同，量不同，则其生成物可能不同。不同，则其生成物可能不同。2.可燃性：可燃性：碳跟氧气的反应碳跟氧气的反应（反应条件：高温）（反应条件：高温）3.还原性：还原性：碳跟某些氧化物的反应碳跟某些氧化物的反应防止冷凝的水倒流到试管底部使试管炸裂。防止冷凝的水倒流到试管底部使试管炸裂。用网罩用网罩使火焰集中，提高温度。使火焰集中，提高温度。防止石灰水倒吸入热的试管使试管炸裂。防止石灰水倒吸入热的试管使试管炸裂。防止灼热的铜被氧气氧化。防止灼热的铜被氧气氧化。黑色物质逐渐变红，澄清石灰水变浑

13、浊。黑色物质逐渐变红，澄清石灰水变浑浊。 在上述反应里：氧化铜失去氧而变成单质铜，在上述反应里：氧化铜失去氧而变成单质铜，这种这种含氧化合物里的氧被夺去的反应，叫含氧化合物里的氧被夺去的反应，叫 上述反应将氧化铜炼成金属铜，如果将上述反应将氧化铜炼成金属铜，如果将氧化铜换成氧化铁、氧化铝，就可以炼得铁氧化铜换成氧化铁、氧化铝，就可以炼得铁和铝了。和铝了。 木炭使氧化铜还原为铜单质，具有还原性，木炭使氧化铜还原为铜单质，具有还原性，叫做叫做还原剂还原剂。 4.4.用途：用途：有可燃性可做燃料、有还原性有可燃性可做燃料、有还原性 可冶炼金属可冶炼金属C + CO2 = 2CO 高温高温3C + 2Fe2O3 = 4Fe + 3CO2 高温高温3C + 2Al2O3 = 4Al + 3CO2 高温高温1、常温下，碳的化学性质不活泼，碳单质的下列用、常温下，碳的化学性质不活泼，碳单质的下列用 途与这一性质有关的是（途与这一性质有关的是（ ）A用碳素笔书写重要文件和资料用碳素笔书写重要文件和资料 B用金刚石切割大理石用金刚石切割大理石C用石墨为主要原料制铅笔芯用石墨为主要原料制铅笔芯 D用活性炭脱色制