第六单元课题1《金刚石、石墨和C60》讲课

1、一 问题问题引入 不同元素组成不同物质，同一种元素能不能组成不同的单质呢？如果能，请举例说明？ 金刚石金刚石石墨石墨碳碳60课题课题1 1、金刚石、石墨和、金刚石、石墨和C C6060 碳的单质主要包括金刚石、石墨和碳的单质主要包括金刚石、石墨和C60分子。分子。它们都是由碳元素组成的单质。它们都是由碳元素组成的单质。一、碳单质的物理性质：一、碳单质的物理性质：1 1、金刚石：、金刚石： 纯净的金刚石是一种无色透明的、正八面体形纯净的金刚石是一种无色透明的、正八面体形状的固体，硬度大，不导电。状的固体，硬度大，不导电。 天然采集的金刚石经过仔细天然采集的金刚石经过仔细的琢磨就会成为璀璨夺目的装

2、饰的琢磨就会成为璀璨夺目的装饰品品钻石钻石含有杂质的金含有杂质的金刚石带有颜色刚石带有颜色钻石装饰品钻石装饰品用金刚石刻划玻璃用金刚石刻划玻璃切割大理石或加工坚硬的金属等切割大理石或加工坚硬的金属等（硬度大）（硬度大）2 2、石墨：、石墨： 深灰色的具有金属光泽而不透明的细鳞片状深灰色的具有金属光泽而不透明的细鳞片状固体。质软，有滑腻感，固体。质软，有滑腻感，优良的导电性。优良的导电性。石墨是最软石墨是最软的矿物之一的矿物之一石墨石墨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（质软）（质软） 用石墨做电极用石墨做电极 （导电性）（导电性）石墨石墨耐高温耐高温，可以制，可以制成坩埚

3、来熔炼金属成坩埚来熔炼金属铅笔芯含铅吗？科学小常识 铅笔上的“B”是英文“Black”的第一个字母，在铅笔中表示“软”；“H”是英文“Hard”的第一个字母，在铅笔中表示“硬”。铅笔为什么有软和硬和差别呢？这是因为石墨太软，光用石墨做笔芯，既易断也易磨损，因此，生产上常在石墨粉末中掺进一些粘土 粉末以增加硬度。粘土掺得越多，铅笔就越硬；粘土掺得越少，铅笔就越软。 想一想，“6B”、“6H”与“HB”三种类型的铅笔，哪种铅笔最硬？哪种铅笔最软？铅笔芯能导电吗？几种无定形碳的比较颜色、状态 制法 用途木炭灰黑色的多孔性固体木材隔绝空气加强热作燃料、冶炼金属、制活性炭、有吸附作用活性炭灰黑色多孔颗粒

4、状固体木炭在高温下用水蒸气处理净化多种气体和液体、做防毒面具焦炭浅灰色多孔性固体烟煤隔绝空气加强热冶炼金属炭黑极细的黑色粉末含碳物质不完全燃烧制油墨、油漆、鞋油、颜料等，橡胶制品的填料3 3、无定形碳：、无定形碳： 无定形碳包括：木炭、活性炭、焦炭、炭黑。无定形碳包括：木炭、活性炭、焦炭、炭黑。它们主要是由石墨的微小晶体和少量杂质构成的。它们主要是由石墨的微小晶体和少量杂质构成的。 木炭、活性炭具有疏松多孔的结构，因而具有木炭、活性炭具有疏松多孔的结构，因而具有吸附能力，但活性炭的吸附能力比木炭强。吸附能力，但活性炭的吸附能力比木炭强。木炭是一种灰黑色的多孔性固体，木炭是一种灰黑色的多孔性固体

5、，燃烧时，产生很少的烟，火焰很小燃烧时，产生很少的烟，火焰很小活性炭防毒面具活性炭防毒面具焦炭：灰黑色坚硬的固体，主要用于冶炼金属。焦炭：灰黑色坚硬的固体，主要用于冶炼金属。炭黑：黑色粉末，主要用于制黑色颜料。炭黑：黑色粉末，主要用于制黑色颜料。4 4、C C6060分子分子（课本课本108108页）页） 每个每个 C60分子是由分子是由60个碳原子构成，个碳原子构成，形似足球，也叫足球烯。形似足球，也叫足球烯。原因是：虽都是由碳元素组成的单质，但碳原子的排列原因是：虽都是由碳元素组成的单质，但碳原子的排列 方式不同。方式不同。5、金刚石、石墨和C60分子的物理性质差异 较大的原因：可见：不同

6、种元素可以组成不同物质，而同一种元素也可见：不同种元素可以组成不同物质，而同一种元素也 可以组成不同的物质。可以组成不同的物质。比较碳与炭的区别：比较碳与炭的区别：“碳碳”“炭炭”是元素的名称，是核电荷数是元素的名称，是核电荷数为为6的一类原子的总称。比的一类原子的总称。比如：碳元素、碳单质、含碳如：碳元素、碳单质、含碳化合物、一氧化碳。（这儿化合物、一氧化碳。（这儿不能用不能用“炭炭”）表示由碳元素组成的某种表示由碳元素组成的某种单质单质木炭、活性炭、焦木炭、活性炭、焦炭、炭黑等炭、炭黑等。一般在一般在未指明未指明具体单具体单质时，质时，习惯上习惯上用碳，用碳，如如“炽炽热的碳热的碳”“当碳

7、当碳燃烧燃烧时时”。二、碳的化学性质：二、碳的化学性质： 碳在常温下化学性质不活泼，碳在常温下化学性质不活泼，所以，用墨所以，用墨书写或绘制的古字画能长久保存而不变色。书写或绘制的古字画能长久保存而不变色。 高温下，却能跟多种物质发生化学反应。高温下，却能跟多种物质发生化学反应。1 1、可燃性、可燃性：（与氧气反应）：（与氧气反应）2C + O2点燃点燃2CO ( (不充分燃烧不充分燃烧) )C+O2点燃点燃CO2（充分燃烧）（充分燃烧）2 2、还原性、还原性:(:(与某些氧化物反应与某些氧化物反应) )木炭还原氧化铜：木炭还原氧化铜：现象：现象：（1 1）试管里黑色粉）试管里黑色粉 末逐渐成

8、为红色；末逐渐成为红色；（2 2）生成的无色无）生成的无色无 味气体能使澄清的味气体能使澄清的 石灰水变浑浊。石灰水变浑浊。原理：原理：C + 2CuO2Cu + CO2高温高温在上述反应里：氧化铜失去氧而变成单质铜，这种含氧化在上述反应里：氧化铜失去氧而变成单质铜，这种含氧化 合物里的氧被夺去的反应，叫合物里的氧被夺去的反应，叫还原反应还原反应。 而木炭使氧化铜发生了还原反应，具有还而木炭使氧化铜发生了还原反应，具有还 原性，叫原性，叫还原剂还原剂。由此可见：物质除了与单质氧反应外，也能与化合态的氧由此可见：物质除了与单质氧反应外，也能与化合态的氧 反应，但都是氧化反应。反应，但都是氧化反应

9、。在上述反应里：碳是还原剂，在反应中被氧化；氧化铜是在上述反应里：碳是还原剂，在反应中被氧化；氧化铜是 氧化剂，在反应中被还原。氧化剂，在反应中被还原。 单质碳的还原性可用于冶金工业，例如：利用焦炭可单质碳的还原性可用于冶金工业，例如：利用焦炭可以把铁矿石中的铁还原出来。以把铁矿石中的铁还原出来。3C + 2Fe2O3高温高温4Fe + 3CO2学完本课题你应该知道1 1、不同的元素可以组成不同的物质，同一种元素、不同的元素可以组成不同的物质，同一种元素 也可以组成不同的物质。如金刚石、石墨和也可以组成不同的物质。如金刚石、石墨和C C6060 等都是由碳元素组成的单质。等都是由碳元素组成的单

10、质。2 2、木炭和活性炭具有吸附性。、木炭和活性炭具有吸附性。3 3、在常温下，碳的化学性质很稳定。在高温下，、在常温下，碳的化学性质很稳定。在高温下， 碳能够与很多物质起反应。碳能够与很多物质起反应。4 4、物质的性质在很大程度上决定物质的用途。、物质的性质在很大程度上决定物质的用途。结构决定性质决定用途体现体现讨论： 结合金刚石和石墨的结构、性质和用途，讨论物质的结构、性质与用途之间有什么关系？1.1.请将下列物质的性质与用途的相关内容用请将下列物质的性质与用途的相关内容用直线连接起来。直线连接起来。 金刚石硬度大金刚石硬度大 冰箱除臭剂冰箱除臭剂 石墨的导电性好石墨的导电性好 切割玻璃切割玻璃 活性炭的吸附能力强活性炭的吸附能力强 干电池电极干电