课题1金刚石、石墨、C60剖析

1、第六单元第六单元 碳和碳的氧化物碳和碳的氧化物课题课题1 1 金刚石、石墨和金刚石、石墨和C C6060 世界上最大的钻石库利南钻石钻石戒指、项链木炭（主要成分为石墨）干电池的碳棒点燃蜡烛，用冷的碟子罩住火焰实验：问题1、炭黑、木炭、炭棒等物质是由什么元素组成的？ 2、晶莹剔透的金刚石是由什么元素组成的？金刚石组成元素的发现史：几百年前，人们不知道金刚石是由什么元素组成的。一个偶然的机会，科学家拿着放大镜，在太阳下研究金刚石的折光性质。当太阳关被放大镜聚焦成一点照到金刚石时，金刚石消失了。人们经过分析，认为金刚石可能被烧掉了。化学家把金刚石放在充满氧气的密闭容器里，使金刚石在容器里燃烧。燃烧后

2、，测定容器里的生成物，发现竟然是二氧化碳。进一步测定二氧化碳里所含碳的质量，恰好等于燃烧前后金刚石所减少的质量。这样，人们断定，金刚石是由碳元素组成的单质。 同一种元素能不能组成的不同的物质呢？同一种元素能不能组成的不同的物质呢？金刚石、石墨、金刚石、石墨、 C C6060都是由碳元素组成的单都是由碳元素组成的单质质金刚石金刚石石墨粉石墨粉足球烯足球烯(C(C6060) )纯净的金刚石是无色、透明、正八纯净的金刚石是无色、透明、正八面体形状、面体形状、不导电不导电的固体。的固体。1、金刚石加工琢磨后璀璨夺目有光泽，加工琢磨后璀璨夺目有光泽，可做钻石。可做钻石。加工前加工后 天然天然最硬最硬的物

3、质的物质金刚石金刚石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 物理性质 对应的主要用途 归纳：金刚石的主要物理性质和用途无色透明、正八面体形状的固体天然存在最硬的物质装饰品钻石裁玻璃、钻头等2、石墨：、石墨：石墨石墨天然天然最软最软的矿物之一的矿物之一石墨是一种深灰色有金属光泽而石墨是一种深灰色有金属光泽而不透明的细鳞片状固体。石墨很不透明的细鳞片状固体。石墨很软，在纸上画过可留下痕迹；有软，在纸上画过可留下痕迹；有滑腻感。滑腻感。另外还是电的良导体。另外还是电的良导体。用石墨和粘土粉末混合制铅笔芯用石墨和粘土粉末混合制铅笔芯用石墨做电极用石墨做

4、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石墨电刷归纳：石墨的主要物理性质和用途 物理性质 对应的主要用途 深灰色、有金属光泽、不透明、细鳞片状固体很软，有滑腻感优良的导电性制造铅笔芯，做润滑剂石墨电极 铅笔芯的硬度铅笔芯的硬度 将不同配比的石墨粉末与粘土粉末混合，可制将不同配比的石墨粉末与粘土粉末混合，可制成不同硬度、不同用途的铅笔。石墨很软，且不易成不同硬度、不同用途的铅笔。石墨很软，且不易加工，加入粘土后，可提高笔芯的硬度、耐磨性等加工，加入粘土后，可提高笔芯的硬度、耐磨性等指标。铅笔芯的硬度，一般用英文字母指标。铅笔芯的硬度，一般用英文字母“H”H”或或“

5、B”B”加阿拉伯数字标明。软质铅笔用字母加阿拉伯数字标明。软质铅笔用字母“B”B”表表示示(black(black是黑色的意思是黑色的意思) )，石墨含量越高，铅笔芯越，石墨含量越高，铅笔芯越软，书写时颜色越黑；硬质铅笔用字母软，书写时颜色越黑；硬质铅笔用字母“H”H”表示表示(hard(hard是硬的意思是硬的意思) )，粘土含量越高，铅笔芯越硬，粘土含量越高，铅笔芯越硬，书写时颜色越浅。书写时颜色越浅。“HB”HB”表示软硬适中。表示软硬适中。“B”B”和和“H”H”前的数字越大，表示铅笔芯越软或越硬。前的数字越大，表示铅笔芯越软或越硬。“6B”6B”铅笔芯最软，用于绘画等；铅笔芯最软，用

6、于绘画等；“6H”6H”铅笔芯较铅笔芯较硬，用于工程制图等。硬，用于工程制图等。 【阅读材料】【阅读材料】金刚石金刚石石石 墨墨外外 观观光光 泽泽硬硬 度度导电性导电性用用 途途金刚石和石墨的物理性质的比较金刚石和石墨的物理性质的比较为什么金刚石和石墨的物理性质有这么大差异呢？石墨结构石墨结构金刚石结构金刚石结构比较金刚石、石墨的结构：比较金刚石、石墨的结构：碳原子间是立体网状碳原子间是立体网状结构，硬度大结构，硬度大碳原子间是平面层状结构，碳原子间是平面层状结构，层与层之间很容易滑动，层与层之间很容易滑动，硬度较小。硬度较小。记记因为因为碳原子的排列方式不同碳原子的排列方式不同，所以金刚石

7、和石墨的物理性质有很大差异所以金刚石和石墨的物理性质有很大差异木炭具有疏松多孔的结构，这种结构决定它具有吸附性。提问：桌面上有一杯红墨水，谁有办法将它的红色褪去？活性炭是木炭在隔离空气的情况下加强热，并不断通入水蒸气得来的，管道疏通，它的吸附能力更强。归纳：木炭、活性炭、炭黑、焦炭的的用途不定型碳的名称、颜色 木炭（灰黑色） 活性炭（黑色） 炭黑 （黑色） 焦炭（灰黑色）用途取暖、写生、吸附吸附（气味、色素）、防毒面具颜料、油墨、鞋油、增强轮胎耐磨性还原剂、冶炼金属比较碳与炭的区别：比较碳与炭的区别：“碳碳”：“炭炭”：是元素的名称，是核是元素的名称，是核电荷数为电荷数为6的一类原子的一类原子

8、的总称。比如：碳元的总称。比如：碳元素、碳单质、含碳化素、碳单质、含碳化合物、一氧化碳。合物、一氧化碳。（这儿不能用（这儿不能用“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”“当碳当碳燃烧燃烧时时”。C60-笼状结构笼状结构结构类似足球，又名足球烯。结构类似足球，又名足球烯。1、良好的超导体，使超导体的温、良好的超导体，使超导体的温度为度为12.8K。用途：2、气体的贮存3、有感觉功能的传感器C240C540【课堂小结】【课堂小结

9、】1 1、同一种元素也可以组成不同的物质。、同一种元素也可以组成不同的物质。 金刚石、石墨和金刚石、石墨和C C6060等都是由碳元素等都是由碳元素 组成的单质。组成的单质。2、金刚石是天然存在的最硬的物质、金刚石是天然存在的最硬的物质3、木炭和活性炭具有吸附性、木炭和活性炭具有吸附性结构结构决定决定性质性质决定决定用途用途4、物质的结构、性质和用途的关系、物质的结构、性质和用途的关系本节课应掌握的主要内容有本节课应掌握的主要内容有:1.金刚石、石墨的金刚石、石墨的物理性质物理性质和和用途用途。金刚石：硬。用途金刚石：硬。用途:刻划玻璃切割大理石、钻头刻划玻璃切割大理石、钻头石墨石墨 导电导电

10、用途用途:电极电极 质软质软用途用途:制铅笔芯制铅笔芯 润滑性润滑性用途用途:高温条件下作润滑剂高温条件下作润滑剂2.金刚石、石墨金刚石、石墨物理性质不同物理性质不同的原因：的原因：碳原子排列方式不同碳原子排列方式不同无定形碳的种类：无定形碳的种类：木炭、焦炭木炭、焦炭、活性炭、炭黑活性炭、炭黑性质：木炭、活性炭性质：木炭、活性炭有吸附性有吸附性石墨、金刚石、石墨、金刚石、C C6060、碳单质：以单质形式存在的碳主要、碳单质：以单质形式存在的碳主要有有_、_是天然存在的最硬的物质是天然存在的最硬的物质. . 、_是最软的矿物之一是最软的矿物之一. .、金刚石和石墨都是碳单质，物理性、金刚石和

11、石墨都是碳单质，物理性质差别较大的原因是质差别较大的原因是_ 金刚石金刚石石墨石墨碳原子的排列方式不同碳原子的排列方式不同【试一试试一试】1、1999年，曾使用了一种年，曾使用了一种“石墨石墨炸弹炸弹”。这种炸弹爆炸后释放出大。这种炸弹爆炸后释放出大量纤维状的石墨，它们覆盖在发电量纤维状的石墨，它们覆盖在发电厂的设备上，造成设备短路而停电，厂的设备上，造成设备短路而停电，解释这是为什么？解释这是为什么？这是因为石墨具有良好的导电性，这是因为石墨具有良好的导电性，所以它们释放出来后，覆盖在发电所以它们释放出来后，覆盖在发电厂的设备上，会造成设备短路而停厂的设备上，会造成设备短路而停电电【想一想】

12、【想一想】2、下列叙述中正确的是、下列叙述中正确的是( )A.金刚石、石墨都是碳的单质金刚石、石墨都是碳的单质B.碳单质都是黑色固体碳单质都是黑色固体C.所有物质中金刚石最硬，石墨最软所有物质中金刚石最硬，石墨最软D.石墨是优质绝缘材料石墨是优质绝缘材料A3 3、 继发现继发现C C6060后后C C7070也已经制得也已经制得, ,下列有关下列有关C C7070的说法正确的是的说法正确的是( )( )A. A. 它是一种化合物它是一种化合物B. B. 它是一种单质，并且它是有它是一种单质，并且它是有7070个碳原个碳原 子构成的子构成的C. C. 它是一种混合物它是一种混合物D. D. 它的

13、相对分子质量是它的相对分子质量是840840D4、将下列左边物质与右边的用途用线连接起来、将下列左边物质与右边的用途用线连接起来 石墨石墨 冰箱去味剂冰箱去味剂 炭黑炭黑 作电极作电极 金刚石金刚石 冶炼金属冶炼金属 焦炭焦炭 制油墨制油墨 活性炭活性炭 作钻头作钻头如下图所示，中盛有红棕色二氧化氮气体的集气瓶里放几小块活性炭，最终观察到红棕色 (填“变深”或“消失”或“不变”)，漏斗中液面 (填“上升”或“下降”或“不变”)。其原因为：活性炭具有 作用，使瓶中气体压强 外界大气压。消失消失上升上升吸附吸附小于小于【我能行我能行】金刚石与石墨混合在一起金刚石与石墨混合在一起, ,组成组成的物质是单质这是混合物的物质是单质这是混合物? ?甲生甲生:是单质是单质.因为金刚因为金刚石是碳的单质石是碳的单质,石墨也石墨也是碳的单质是碳的单质,它们混合它们混合在一起在一起,仍只含一种元仍只含一种元素素,所以仍是单质所以仍是单质.诊断诊断:_乙生乙生:是混合物是混合物.金刚石金刚石石墨都是碳的单质石墨都是碳的单质,但但它们是两种不同的物质它们是两种不同的物质.所以它们混合在一起不所以它们混合在一起不是单质而是混合物是单质而是混合物.诊断诊断_结论结论乙同学的观点是正确的