《金刚石、石墨和C60》课件3

1、课题课题1 金刚石金刚石 石墨石墨 C60同一种元素可以组成不同的的物质吗？你能举例吗？同一种元素可以组成不同的的物质吗？你能举例吗？如以前学习过的氧气和臭氧如以前学习过的氧气和臭氧氧元素氧元素、红磷和白磷、红磷和白磷磷元素磷元素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、金刚石、石墨、C60有这么一句广告词：有这么一句广告词：“钻石钻石恒久远，一颗永流传恒久远，一颗永流传”，钻石钻石璀璨夺目、价值连城，可是我告诉你它的成分与铅笔芯的璀璨夺目、价值连城，可是我告诉你它的成分与铅笔芯的主要成分主要成分石墨石墨是相同的，你会相信吗？是相同的，你会相信吗？它们的性质也存在着差异

2、，这是为什么呢？它们的性质也存在着差异，这是为什么呢？原子的排列原子的排列方式不同方式不同C60的的分子分子结构结构石墨的结构石墨的结构一、碳的单质一、碳的单质1.金刚石金刚石 高贵华丽的碳单质高贵华丽的碳单质你在日常生活中见过金刚石吗你在日常生活中见过金刚石吗? 它有什么特性它有什么特性?性性 质质用用 途途自然界中存在的最自然界中存在的最硬物质。硬物质。纯净的金刚石是无纯净的金刚石是无色透明、正八面体色透明、正八面体形状的固体，形状的固体，经仔细琢磨后，成为装饰经仔细琢磨后，成为装饰品品钻石。钻石。划玻璃、切割大理石、加工划玻璃、切割大理石、加工坚硬的金属，装在钻探机的坚硬的金属，装在钻探

3、机的钻头钻凿坚硬的岩层。钻头钻凿坚硬的岩层。性性 质质用用 途途2.石墨石墨 平凡多能的碳单质平凡多能的碳单质一、碳的单质一、碳的单质你在日常生活中见过石墨吗你在日常生活中见过石墨吗? 它有什么特性它有什么特性?因为石墨是因为石墨是深灰色深灰色、有金属光泽、不透明有金属光泽、不透明的细磷片状固体；的细磷片状固体；石石墨很软墨很软，有，有滑腻感滑腻感。制铅笔芯、润滑剂制铅笔芯、润滑剂有优良的有优良的导电导电性能性能石墨石墨制电极制电极一、碳的单质一、碳的单质木炭主要是由木炭主要是由石墨石墨的微小晶粒和少量杂质构成的。它具有的微小晶粒和少量杂质构成的。它具有疏松多孔疏松多孔的结构。另外的结构。另外

4、焦炭、活性炭、炭黑焦炭、活性炭、炭黑等的构成和结等的构成和结构与构与木炭木炭类似。类似。木炭、活性炭的吸附性木炭、活性炭的吸附性实验实验6-1在盛有半瓶水的小锥形瓶里，加入一滴红在盛有半瓶水的小锥形瓶里，加入一滴红墨水，使水略显红色。投入几块烘烤过的木炭（右活墨水，使水略显红色。投入几块烘烤过的木炭（右活性炭），轻轻振荡，观察现象。性炭），轻轻振荡，观察现象。如果将如果将1 cm3的木炭的表面的木炭的表面积平铺开来，积平铺开来，约有一个标准约有一个标准足球场那样大。足球场那样大。现象现象结论结论分析分析红墨水红墨水变无色变无色木炭（活性炭）具有吸附性木炭（活性炭）具有吸附性因具有因具有疏松多孔

5、疏松多孔的结构，而具有吸附能力的结构，而具有吸附能力请说说活性炭的这一性质在请说说活性炭的这一性质在生活中有什么应用生活中有什么应用？防毒面具防毒面具讨论：结合金刚石、石墨和木炭的性质和用途，讨论物质讨论：结合金刚石、石墨和木炭的性质和用途，讨论物质的的性质与用途之间有什么关系性质与用途之间有什么关系。性质性质决定决定用途，用途用途，用途体现体现性质。性质。一、碳的单质一、碳的单质3.C60 神奇的碳单质分子神奇的碳单质分子请说出图文中给出的请说出图文中给出的信息。信息。 C60是分子。是分子。 每个每个C60的分子是的分子是由由60个碳原子构成。个碳原子构成。 C60分子的结构形似足球。分子

6、的结构形似足球。C60主要应用于材料科学、超导体等方面主要应用于材料科学、超导体等方面4.纳米碳管纳米碳管高新科技高新科技一、碳的单质一、碳的单质1、 继发现继发现C60后后C70也已经制得，下列有关也已经制得，下列有关C70的说法正确的说法正确的是的是( ) A. 它是一种化合物它是一种化合物B. 它是一种单质，并且它是有它是一种单质，并且它是有C70分子构成的。分子构成的。C. 它是一种混合物它是一种混合物D. 它的相对分子质量是它的相对分子质量是840B、D2、下列现象中属于化学变化的是、下列现象中属于化学变化的是（ ） A. 活性炭吸附有色、有毒的气体活性炭吸附有色、有毒的气体B. 铅

7、笔把字迹留在纸上铅笔把字迹留在纸上C. 用金刚石切割玻璃用金刚石切割玻璃D. 石墨在空气中燃烧石墨在空气中燃烧D二、碳的化学性质二、碳的化学性质用碳笔画的古画用碳笔画的古画这是因为在这是因为在常温下常温下，碳碳的化学性质不活泼，的化学性质不活泼，碳碳受日光照射或与空气、受日光照射或与空气、水分接触，都不容易起水分接触，都不容易起变化的缘故。变化的缘故。应用：应用：档案资料用碳档案资料用碳素墨水书写素墨水书写1、碳与氧气的反应、碳与氧气的反应燃烧燃烧条件条件化学方程式化学方程式结论结论启示启示在氧在氧气中气中充分充分燃烧燃烧 燃烧燃烧不充不充分分书写方程书写方程式一定要式一定要注明反应注明反应条

8、件条件，冬，冬天用煤取天用煤取暖一定要暖一定要注意通风。注意通风。C + O2 CO2（O2充足）充足）点燃2C + O2 2CO（O2不充足）不充足）点燃碳具有碳具有可可燃性燃性，条，条件不同，件不同，燃烧产物燃烧产物也不相同。也不相同。应用：应用：作为燃料作为燃料2、碳和某些氧化物的反应、碳和某些氧化物的反应现象分析黑色粉末逐渐变为红色，澄清的石灰水变浑浊。黑色粉末逐渐变为红色，澄清的石灰水变浑浊。在反应中氧化铜失去氧变为铜，所以黑色粉末变在反应中氧化铜失去氧变为铜，所以黑色粉末变为红色。同时反应中碳夺得氧化铜中的氧变为二为红色。同时反应中碳夺得氧化铜中的氧变为二氧化碳，所以生成的气体使澄

9、清的石灰水变浑浊。氧化碳，所以生成的气体使澄清的石灰水变浑浊。实验实验6-2结论结论 C + CuO高温高温Cu + CO222应用：应用：冶炼金属冶炼金属2Fe2O3+3C 4Fe+3CO2高温高温观察这两个方程式，看看有什么特点？观察这两个方程式，看看有什么特点？C + 2 CuO 2 Cu + CO2高高 温温2Fe2O3+3C 4Fe+3CO2高温高温象这种，象这种， 含氧化合物里的含氧化合物里的氧被夺去的反应氧被夺去的反应， 就叫做：就叫做：还原反应。还原反应。例如：例如：氧化铜失去氧氧化铜失去氧变成铜单质，变成铜单质， 我们就说它我们就说它被还原被还原了。了。是碳使氧化铜变成单质铜

10、的，我们则说是碳使氧化铜变成单质铜的，我们则说碳碳具有具有还原还原性。性。冶炼金属冶炼金属把金属氧化物中的金属还原出来。把金属氧化物中的金属还原出来。学完本课题你应该知道学完本课题你应该知道1、不同元素可以组成不同的物质，同一种元素也可以组、不同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、石墨和成不同的物质。如金刚石、石墨和C60等都是由碳元素组等都是由碳元素组成的单质。成的单质。 2、木炭和活性炭具有吸附性。、木炭和活性炭具有吸附性。 3、在常温下，碳的化学性质很、在常温下，碳的化学性质很稳定稳定。在高温下，碳能够。在高温下，碳能够与很多物质起反应与很多物质起反应可燃性

11、，还原性可燃性，还原性 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。家庭小实验的分析：家庭小实验的分析：1、灯泡发亮，这个实验说明石墨能导电。、灯泡发亮，这个实验说明石墨能导电。2、蜡烛不充分燃烧可产生炭黑，说明蜡、蜡烛不充分燃烧可产生炭黑，说明蜡烛的成分中含有碳元素。烛的成分中含有碳元素。在做氧化铜与木炭反应的实验时，往往会发现反在做氧化铜与木炭反应的实验时，往往会发现反应后试管中仍有黑色固体。小明对此进行了探究，应后试管中仍有黑色固体。小明对此进行了探究，并邀请你一起参与。并邀请你一起参与。提出问题提出问题氧化铜与木炭充分反应结束后，试管中氧化铜与木炭

12、充分反应结束后，试管中的黑色固体是什么？的黑色固体是什么？猜想与假设猜想与假设可能是可能是 ， 。查阅资料查阅资料铜、木炭都要不与稀硫酸反应，而氧铜、木炭都要不与稀硫酸反应，而氧化铜能与稀硫酸反应形成蓝色溶液。化铜能与稀硫酸反应形成蓝色溶液。实验与结论实验与结论小明设计的实验方案是：向盛有少量该小明设计的实验方案是：向盛有少量该黑色固体的试管中加入足量的稀硫酸，黑色固体的试管中加入足量的稀硫酸，充分振荡，静置后观察现象。充分振荡，静置后观察现象。氧化铜氧化铜木炭木炭如果猜想正确，现象应该是：如果猜想正确，现象应该是：如果猜想正确，现象应该是：如果猜想正确，现象应该是：黑色固体全部溶解，溶液由无色变成蓝色黑色固体全部溶解，溶液由无色变成蓝色黑色固体不溶解，溶液颜色不变黑色固体不溶解，溶液颜色不变实验设计实验设计科学探究的方法有多种，请你再设科学探究的方法有多种，请你再设计计2种方法来证明小明的猜想。种方法来证明小明的猜想。实 验 步 骤