新人教第六单元课题1金刚石、石墨、C60

1、金刚石、石墨和金刚石、石墨和C60课题1【温故知新温故知新】 什么叫单质？什么叫单质？这是什么元素？这是什么元素？这是什么元素？这是什么元素？金刚石金刚石石石 墨墨c6060一、碳的单质一、碳的单质1 1、金刚石、金刚石 纯净的金刚石是无色、纯净的金刚石是无色、透明、正八面体形状的固透明、正八面体形状的固体。体。物理性质物理性质 金刚石是天然存在的金刚石是天然存在的最硬的物质。最硬的物质。课题课题1 金刚石金刚石 石墨石墨 C60钻石钻石钻石钻石天然金刚石天然金刚石琢磨琢磨纯净的金刚石晶体是无色纯净的金刚石晶体是无色透明、正八面体形状的固透明、正八面体形状的固体体用途用途纯净的金刚石是一种无色

2、透纯净的金刚石是一种无色透明的、正八面体形状的固体，明的、正八面体形状的固体，经过仔细的琢磨就会成为璀经过仔细的琢磨就会成为璀璨夺目的装饰品璨夺目的装饰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 是是金刚石最重要金刚石最重要的性质。利用的性质。利用这个性质，可这个性质，可用金刚石划玻用金刚石划玻璃。璃。 金刚石可用于切割金刚石可用于切割大理石或加工坚硬的金大理石或加工坚硬的金属等。属等。金刚石金刚石金刚石的主要用途金刚石的主要用途 装饰品装饰品钻石钻石 划玻璃划玻璃 作钻探机的钻头作钻探机的钻头金刚石作轴承等金刚石作轴承等无1. 1.金刚石金刚石物理性质物理

3、性质用途用途金金刚刚石石 无色透明、正八无色透明、正八面体形状的固体面体形状的固体 硬度大硬度大钻石饰品钻石饰品 玻璃刀玻璃刀 钻探机钻头钻探机钻头（天然存在的最硬最硬的物质）铅笔含铅吗？猜猜看：它为什么叫“铅”笔？铅笔芯中的石墨有哪些物理性质？ 石墨是一种深灰色石墨是一种深灰色的有金属光泽而不透明的有金属光泽而不透明的细鳞片状固体。的细鳞片状固体。 石石墨是最墨是最软的矿软的矿物之一物之一返回 铅笔芯铅笔芯是石墨和粘是石墨和粘土粉末混合土粉末混合而成的。而成的。 石墨还可以石墨还可以用来做电极。用来做电极。 石墨可以制成坩石墨可以制成坩埚来熔炼金属。埚来熔炼金属。返回如何打开生锈的铁锁如何打

4、开生锈的铁锁探究实验探究实验铅笔 石墨石墨 在电车顶上的两根导电杆跟在电车顶上的两根导电杆跟电线接触处分别装上一块石墨制电线接触处分别装上一块石墨制成的滑块，以保证行驶时供电。成的滑块，以保证行驶时供电。为什么要选用石墨来制滑块？为什么要选用石墨来制滑块？石墨具有润滑性、导电性、熔点高。石墨具有润滑性、导电性、熔点高。2 2、石、石 墨墨物理性质物理性质 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。 最软的矿物质之一，最软的矿物质之一，有滑腻感。有滑腻感。 良好的导电性良好的导电性 耐高温耐高温石墨的主要用途石墨的主要用途制造铅笔芯制造铅笔芯制造石墨滑板

5、制造石墨滑板石墨耐高温，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。石墨坩埚石墨坩埚物理性质物理性质用途用途石石墨墨铅笔芯铅笔芯润滑剂润滑剂电极电极深灰色深灰色颜色颜色滑腻滑腻手感手感质软质软硬度硬度能导电能导电导电性导电性2.2.石墨石墨铅笔中的铅笔中的HB：H代表代表Hard，坚硬的；，坚硬的；B代表代表Black，黑的。，黑的。6B含石墨最多、最软，颜色最深；含石墨最多、最软，颜色最深；6H含石墨较少、最硬，含石墨较少、最硬，HB居中。居中。写字、制图等写字、制图等考试填涂、素描等考试填涂、素描等铅笔其实不含铅，铅笔其实不含铅，除了除了石墨石墨外还含有少量的外还含有少量的

6、黏土黏土。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金刚石金刚石石石 墨墨外观外观硬度硬度导电性导电性用途用途无色、透明、正八无色、透明、正八面体形状的固体面体形状的固体天然最硬的物质天然最硬的物质不导电不导电钻石、钻探机的钻钻石、钻探机的钻 头、头、切割玻璃等切割玻璃等深灰色、有金属光深灰色、有金属光泽、细鳞片状固体泽、细鳞片状固体最软的矿物质之一最软的矿物质之一导电良好导电良好铅笔芯、电极、润铅笔芯、电极、润滑剂等滑剂等金刚石石墨粉金刚石、石墨都是由碳元素组成的单质 既然如此，为什么金刚石和石墨物理性质相差那么大呢？金刚石的原子结构图金刚石的原子结构图 石墨的原子结构图石墨的

7、原子结构图因为：碳原子的排列方式不同。碳原子的排列方式不同。判断同种物质的标准：判断同种物质的标准：1、组成元素相同、组成元素相同2、原子结构相同、原子结构相同 将石墨转化成金刚石，虽然其元素没有变化，但其内部原子结构发生了改变，因此这一转变过程中产生了新的物质，是化学化学变化变化。结合金刚石、石墨的性质和用途，讨结合金刚石、石墨的性质和用途，讨论物质的结构、性质和用途之间有什论物质的结构、性质和用途之间有什么关系。么关系。性质性质决定决定体现体现用途用途结构结构决定决定3、c60每一个每一个C60分子都是由分子都是由60个个碳原子构成。碳原子构成。C60的结构的结构 C60和和几几个个更更新

8、新的的碳碳单单质质C60C70 C540C240生活中常见含石墨的物质木木炭炭焦焦炭炭炭炭黑黑活活性性炭炭 通常称为无定通常称为无定形碳的有木炭、焦形碳的有木炭、焦炭、活性炭、炭黑炭、活性炭、炭黑等。等。 木炭是一种灰黑木炭是一种灰黑色的疏松多孔性固体。色的疏松多孔性固体。返回现象：现象：红色逐渐褪去红色逐渐褪去分析：分析： 木炭具有疏松多孔的结构，表面木炭具有疏松多孔的结构，表面积很大，具有较强的吸附性，能积很大，具有较强的吸附性，能将红墨水吸附在木炭多孔性结构将红墨水吸附在木炭多孔性结构中。中。烘烤过烘烤过的木炭的木炭木炭能吸附木炭能吸附红墨水红墨水吗？吗？鹅卵石鹅卵石石英砂石英砂棉棉 花

9、花木炭或活性炭木炭或活性炭活性炭活性炭防防毒毒面面具具滤毒罐滤毒罐辅助辅助材料材料活性炭的活性炭的吸附吸附作用比木炭还作用比木炭还要强，要强，防毒面防毒面具里的滤毒罐具里的滤毒罐就是利用活性就是利用活性炭来吸附毒气炭来吸附毒气的。的。 活性炭显微镜下的木炭的结构显微镜下的木炭的结构 疏松多孔的结构疏松多孔的结构为什么木炭会具有吸附性呢为什么木炭会具有吸附性呢？ 请说说活性炭的这一性质在生请说说活性炭的这一性质在生活中有什么应用？活中有什么应用？制防毒面具、吸附色素等制防毒面具、吸附色素等木木 炭炭 的的 用用 途途活性炭的用途活性炭的用途结构结构用途用途木木炭炭活活性炭性炭疏松多孔的结构疏松多

10、孔的结构吸收一些食品和工业吸收一些食品和工业产品的色素、吸收有产品的色素、吸收有异味的物质异味的物质吸附能力比木炭强、吸吸附能力比木炭强、吸附毒气、制糖工业里脱附毒气、制糖工业里脱色制白糖色制白糖物质物质用途用途炭黑炭黑制造墨、油墨、油漆、鞋油制造墨、油墨、油漆、鞋油和颜料，还可以增加轮胎制和颜料，还可以增加轮胎制品的耐磨性。品的耐磨性。焦炭焦炭 冶炼金属冶炼金属木炭、活性炭、炭黑、焦炭的用途木炭、活性炭、炭黑、焦炭的用途木木 炭炭取暖、取暖、写生、写生、吸附吸附活性炭活性炭炭炭 黑黑焦焦 炭炭吸附吸附( (气味、气味、色素）防毒色素）防毒面具面具颜料、油墨、颜料、油墨、鞋油、增加轮鞋油、增加

11、轮胎耐磨性胎耐磨性还原剂、还原剂、冶炼金冶炼金属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。比如：的一类原子的总称。比如：碳元素、碳单质、含碳化合碳元素、碳单质、含碳化合物、一氧化碳。（这儿不能物、一氧化碳。（这儿不能用用“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”。下列各物质的用途是利用了该物质下列各物质的用途是利用了该物

12、质的什么性质的什么性质（1）石墨常用于电池的电极，是因为）石墨常用于电池的电极，是因为_； （2）活性炭可用于防毒面具的滤毒罐里，）活性炭可用于防毒面具的滤毒罐里，是因为是因为_； （3）金刚石可以作钻探机钻头，是因为）金刚石可以作钻探机钻头，是因为_； （4）木炭可以除去房间里的臭味，是因为）木炭可以除去房间里的臭味，是因为_；（5）石墨常用于制造铅笔芯，是因为）石墨常用于制造铅笔芯，是因为_。 1999年，曾使用了一种“石墨炸弹”。这种炸弹爆炸后释放出大量纤维状的石墨，它们覆盖在发电厂的设备上，造成设备短路而停电，解释这是为什么？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

13、厂的设备上，会造成设备短路而停电练习练习如下图所示，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金刚石：碳原子金刚石：碳原子间是立体网状结间是立体网状结构构, ,硬度大硬度大。石墨：碳原子间是石墨：碳原子间是平面层状的结构，平面层状的结构，层与层之间很容易层与层之间很容易滑动。滑动。 物质的 碳单质碳单质金刚石金刚石石墨石墨C C6060分子分子四、小结：四、小结： 下列物质中最硬的单质是下列物质中最

14、硬的单质是 ( )A.A.木炭木炭B.CB.C6060C.C.金刚石金刚石D.D.二氧化碳二氧化碳c家用净水器常用活性炭作净水剂家用净水器常用活性炭作净水剂, ,这这是因为活性炭是因为活性炭( )( )A.A.可作催化剂可作催化剂B.B.疏松多孔疏松多孔, ,吸附性强吸附性强C.C.无毒无毒D.D.可以把硬水转化为软水可以把硬水转化为软水B金刚石和石墨的物理性质有很大的差异的金刚石和石墨的物理性质有很大的差异的原因是（原因是（ ）D.D.金刚石和石墨是由不同元素组成的金刚石和石墨是由不同元素组成的C.C.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B.B.金刚石是单质，而石墨是化合

15、物金刚石是单质，而石墨是化合物A.A.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A石墨可以作高温电炉的电极石墨可以作高温电炉的电极, ,是是因为因为( )( )A.A.能燃烧能燃烧B.B.能传热能传热C.C.很软很软D.D.耐高温能导电耐高温能导电D化学物质中有一种由多个六边形组成的形似化学物质中有一种由多个六边形组成的形似足球的笼状分子，称为足球的笼状分子，称为“足球烯足球烯”，化学式，化学式为为C C6060。关于关于C C6060的说法正确的是（的说法正确的是（ ）A.A.属于单质属于单质B.B.属于混合物属于混合物C.C.每一个每一个C C6060分子都是由分子都是由

16、60个碳分子构成个碳分子构成D. CD. C6060是实心的是实心的A金刚石和石墨都是（金刚石和石墨都是（ ）A.A.有金属光泽的无色透明晶体有金属光泽的无色透明晶体B.B.电的良导体电的良导体C.C.非常坚硬的物质非常坚硬的物质D.D.由碳元素组成的单质由碳元素组成的单质D“钻石恒久远，一颗永流传钻石恒久远，一颗永流传”二：单质碳的化学性质二：单质碳的化学性质北宋黄庭坚用墨（用炭黑等制成）写的字北宋黄庭坚用墨（用炭黑等制成）写的字试一试试一试“钻石恒久远，一颗永流传钻石恒久远，一颗永流传”（钻石的主要（钻石的主要成分是成分是C）这句广告词说明碳在常温下）这句广告词说明碳在常温下化学性质。化学

17、性质。不活泼不活泼单质碳的化学性质单质碳的化学性质一、常温下的稳定性：一、常温下的稳定性： 用途：用途：二、高温下的活动性二、高温下的活动性:1 1、可燃性：、可燃性：C+O2 = CO2点燃点燃(放出热量放出热量)单质单质C的可燃性的可燃性（1 1）、与充足的）、与充足的O O2 2的反的反应：应：（2 2）、与不充足的）、与不充足的O O2 2的反应：的反应：2C+O2 = 2CO点燃点燃C+O2 = CO2点燃点燃(放出热量放出热量)(放出热量放出热量)讨论讨论:怎样证明纯净的金刚石和石墨怎样证明纯净的金刚石和石墨都是由碳元素组成的？都是由碳元素组成的？答答：高温下将高温下将纯净的金刚石

18、和石墨纯净的金刚石和石墨燃烧，燃烧，得到的唯一产物都是得到的唯一产物都是COCO2 2。证明。证明纯净的金纯净的金刚石和石墨都是由碳元素组成的。刚石和石墨都是由碳元素组成的。C+2CuO= 2Cu+CO2高温1、黑色粉末变成紫红色黑色粉末变成紫红色;2、产生使澄清石灰水变白色浑产生使澄清石灰水变白色浑浊的气体。浊的气体。化学方程式：化学方程式：现象：现象：2. 碳与某些氧化物的反应碳与某些氧化物的反应 碳可以还原其它金属氧物，碳可以还原其它金属氧物，写出下列反应方程式：写出下列反应方程式：C+ ZnO =C+Zn+CO2Fe+CO2 Fe2O3 =2433高温高温22高温高温小结小结碳碳在常温

19、时很稳定，在加热或高温在常温时很稳定，在加热或高温条件下具有可燃性和还原性条件下具有可燃性和还原性。 “炭炭”指由碳元素形成的部分单质，主指由碳元素形成的部分单质，主要有木炭、焦炭、活性炭与炭黑要有木炭、焦炭、活性炭与炭黑.“碳碳”是元是元素的名称，是核电荷数为素的名称，是核电荷数为6的所有原子的总的所有原子的总称称.因此，炭是由碳元素形成的单质，但碳因此，炭是由碳元素形成的单质，但碳元素形成的单质并非都是炭，如金刚石、元素形成的单质并非都是炭，如金刚石、石墨等石墨等. “碳碳”和和“炭炭”有什么不同？有什么不同？ 碳的单质主要有金刚石和石墨，还有无碳的单质主要有金刚石和石墨，还有无定形碳，无

20、定形碳包括木炭、活性炭、焦炭定形碳，无定形碳包括木炭、活性炭、焦炭和炭黑等。和炭黑等。碳的化学性质碳的化学性质1.1.在常温时在常温时很稳定很稳定 2.2.在加热或高温条件下在加热或高温条件下具有可燃性具有可燃性3.3.在加热或高温条件下在加热或高温条件下具有还原性具有还原性。高温高温现象：现象：黑色粉末逐渐变成红色，产生的气体能使黑色粉末逐渐变成红色，产生的气体能使石灰水变浑浊石灰水变浑浊现象？现象？讨讨 论论在烧得很旺的炉子里添上大量的新煤后，在烧得很旺的炉子里添上大量的新煤后，温度为什么反而降低，而且还容易产生煤气？温度为什么反而降低，而且还容易产生煤气？ 由于碳燃烧中生成的二氧化碳与由

21、于碳燃烧中生成的二氧化碳与碳反应生成一氧化碳，同时吸收热量碳反应生成一氧化碳，同时吸收热量使周围温度降低。使周围温度降低。课堂练习课堂练习 1.在在 反应反应C2CuO 2Cu +CO2 中，中，_是氧是氧 化剂，化剂，_是还原剂，是还原剂，_被氧化，被氧化，_ 被还原。被还原。2.在埋木桩之前，往往把埋入地里的那一段的表面在埋木桩之前，往往把埋入地里的那一段的表面 用小火烧黑，其理由是用小火烧黑，其理由是_ _。高温高温CuO CCuOC把表面烧制成碳，碳在把表面烧制成碳，碳在常温下性质稳定，可以保护木材不受腐蚀常温下性质稳定，可以保护木材不受腐蚀4.下列变化中，属于化学变化的是（）下列变化

22、中，属于化学变化的是（）A.混有红棕色的二氧化氮气体的空气通过活性炭后，气体混有红棕色的二氧化氮气体的空气通过活性炭后，气体颜色消失颜色消失B.石墨在一定条件下转变成金刚石石墨在一定条件下转变成金刚石C.石墨导电石墨导电D.蒸馏水中滴入红黑水，加入几块木炭后振荡，过滤后滤液无色蒸馏水中滴入红黑水，加入几块木炭后振荡，过滤后滤液无色5.金刚石和石墨物理性质有很大差异的原因是（金刚石和石墨物理性质有很大差异的原因是（ ）A.两者核电荷数不同两者核电荷数不同B.两者核外电子数同两者核外电子数同C.两者最外层电子数不同两者最外层电子数不同D.两者碳原子排列不同两者碳原子排列不同6.下列变化中，属于化学

23、变化的是（）下列变化中，属于化学变化的是（）A.用石墨粉打开生锈的铁锁用石墨粉打开生锈的铁锁B.金刚石刻划玻璃金刚石刻划玻璃C.石墨转化为金刚石石墨转化为金刚石D.铅笔芯折断铅笔芯折断BDC7.下列说法中，正确的是（）下列说法中，正确的是（）A.金刚石和石墨都是碳元素组成的，所以是同种金刚石和石墨都是碳元素组成的，所以是同种物质物质B.金刚石和石墨燃烧时都可以生成二氧化碳金刚石和石墨燃烧时都可以生成二氧化碳C.碳的化学性质不活泼，在常温下和高温下都不碳的化学性质不活泼，在常温下和高温下都不容易起变化容易起变化D.金刚石、石墨、木炭、活性炭都能吸附二氧化金刚石、石墨、木炭、活性炭都能吸附二氧化氮

24、气体氮气体B8.关于关于CO2+C 2CO的叙述中不正确的是（）的叙述中不正确的是（）A.属于化合反应属于化合反应B.属于氧化还原反应属于氧化还原反应C.碳发生氧化反应碳发生氧化反应D. CO2是还原剂是还原剂9.某黑色粉末在不同条件下跟氧气反应生成甲、乙两种气某黑色粉末在不同条件下跟氧气反应生成甲、乙两种气体，甲气体跟此黑色粉末在高温下反应也能产生乙气体，体，甲气体跟此黑色粉末在高温下反应也能产生乙气体，此粉末是（）此粉末是（）A.氧化铜氧化铜B.木炭粉木炭粉C.二氧化锰二氧化锰D.铁粉铁粉10.下列物品中，有用金刚石做的是（）下列物品中，有用金刚石做的是（）A.装饰品装饰品B.耐高温的坩埚

25、耐高温的坩埚D.电池中的电极电池中的电极D.冰箱中的除异味剂冰箱中的除异味剂高温高温DBA11.测得某物质中只含一种元素，该物质是（）测得某物质中只含一种元素，该物质是（）A.一定是一种单质一定是一种单质B.一定是纯净物一定是纯净物C.一定是化合物一定是化合物D.可能是纯净物也可能是混合物可能是纯净物也可能是混合物12.下列各组物质中，是由同一种元素形成的两种单质是下列各组物质中，是由同一种元素形成的两种单质是（）（）A.氧气和臭氧（氧气和臭氧（O3）B.氧气和液态氧氧气和液态氧C.金刚石和石墨金刚石和石墨D.水和冰水和冰13.下列叙述中能证明金刚石和石墨是由相同元素组成的下列叙述中能证明金刚石和石墨是由相同元素组成的是是A.金刚石和石墨的熔点都很高金刚石和石墨的熔点都很高B.它们都不能溶于水它们都不能溶于水C.它们分别在足量的氧气中