金刚石石墨课件

1、金刚石、金刚石、石墨、石墨、C60C60由同种元素组成的由同种元素组成的纯净物纯净物叫做什么叫做什么?-单质单质同种元素可以组成不同的单质吗同种元素可以组成不同的单质吗?-可以可以!例如例如: :氧元素组成氧气和臭氧，磷元素组成红磷和白磷。碳元素可组成不同的物质吗？C60C C6060一、碳的单质 金金 刚刚 石石 高贵而华丽的碳单质高贵而华丽的碳单质无色透明，正八面体无色透明，正八面体经加工有经加工有夺目的光夺目的光泽泽自然界中存在自然界中存在的最硬物质的最硬物质 为什么金刚石是自然界中最硬的物质? 决定决定结构结构决定性质性质赫迪夫赫迪夫钻石钻石茵尔多钻石茵尔多钻石金刚石的用途装饰品钻石钻

2、头、玻璃刀镶金刚石的钻头碳原子在空间构成碳原子在空间构成连连续的，三角形的网状续的，三角形的网状结构结构所以其质地坚硬。所以其质地坚硬。金刚石中碳原子的排列金刚石中碳原子的排列想一想一想想1 1、金刚石能制作成华丽高贵的钻、金刚石能制作成华丽高贵的钻石是由什么性质决定的？石是由什么性质决定的？答：无色透明、加工后有夺目的光泽答：无色透明、加工后有夺目的光泽2 2、为什么金刚石能制作成坚硬的钻、为什么金刚石能制作成坚硬的钻头和玻璃刀？头和玻璃刀？答：金刚石是自然界存在答：金刚石是自然界存在的最硬物质的最硬物质碳的单质石 墨 多才多艺的碳单质 深灰色、有金属光泽。不透明、细鳞片状固体。很软有滑腻感

3、具有优良的导电性能石墨的物理性质石墨的用途石墨的用途石墨用于石墨用于制铅笔芯制铅笔芯石墨石墨电极电极石墨润滑剂石墨润滑剂铅笔小知识铅笔小知识 铅笔上的铅笔上的“B”B”是英文是英文“Black”Black”的第一的第一个字母，在铅笔中表示个字母，在铅笔中表示“软软”；“H”H”是英文是英文“Hard”Hard”的第一个字母，在铅笔中表示的第一个字母，在铅笔中表示“硬硬”。铅笔为什么有软和硬和差别呢？这是因为石墨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此，生产上常在石墨粉末中掺进一

4、些粘土 粉末粉末以增加硬度。粘土掺得越多，铅笔就越硬；粘以增加硬度。粘土掺得越多，铅笔就越硬；粘土掺得越少，铅笔就越软。土掺得越少，铅笔就越软。 想一想，想一想，“6B”6B”、“6H”6H”与与“HB”HB”三种三种类型的铅笔，哪种铅笔最硬？哪种铅笔最软？类型的铅笔，哪种铅笔最硬？哪种铅笔最软？为什么石墨很软？为什么石墨很软？石墨结构石墨结构层状结构 石墨的碳原子石墨的碳原子呈呈平面层状结构平面层状结构, ,层层与层之间作用力与层之间作用力小，所以质软。小，所以质软。有滑感。有滑感。想一想1 1、石墨可用于制铅笔芯是由什么性质决、石墨可用于制铅笔芯是由什么性质决定的？定的？2、石墨可用于制电

5、极是由什么性质决定的？3、石墨可用于制润滑剂是由什么性质决定的？答：深灰色且很软。答：深灰色且很软。答：石墨具有优良的导电性能。答：石墨有滑腻感。性质用途决定再想一想 金刚石和石墨都是由碳元素组成的金刚石和石墨都是由碳元素组成的单质，为什么它们的性质不同？单质，为什么它们的性质不同？结构结构决定性质性质金刚石金刚石石石 墨墨结结 构构立体网状结构立体网状结构平面层状结构平面层状结构外外 观观光光 泽泽硬硬 度度导电性导电性导热性导热性用用 途途比较金刚石、石墨的结构：比较金刚石、石墨的结构：金刚石结构金刚石结构石墨结构石墨结构正八面体结构层状结构金刚石的碳原子在空间构金刚石的碳原子在空间构成连

6、续的，坚固的骨架的成连续的，坚固的骨架的结构，所以坚硬。结构，所以坚硬。 石墨的碳原子呈平面层状石墨的碳原子呈平面层状结构结构, ,层与层之间作用力小，层与层之间作用力小，所以质软。有滑感。所以质软。有滑感。 因为因为碳原子的排列方碳原子的排列方式不同式不同，所以金刚石和石，所以金刚石和石墨的物理性质有很大差异墨的物理性质有很大差异记记结构决定性质生活中常见含石墨的物质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石墨与少量的杂质混在一起构成的四种物质：石墨与少量的杂质混在一起构成的四种物质：木炭、木炭、 焦炭、焦炭、 炭黑、炭黑、 活性炭活性炭1、木炭与活性炭：、木炭与活性炭：

7、具有疏松多孔结构，有较强的吸附能具有疏松多孔结构，有较强的吸附能 力力,既能吸附气体气味既能吸附气体气味,又能吸附顔色又能吸附顔色,故可故可用作吸附剂。用作吸附剂。2、炭黑、炭黑:黑色粉末黑色粉末,可用于作墨汁可用于作墨汁.3、焦炭、焦炭:可用于冶炼金属可用于冶炼金属.木炭能吸附红墨水吗？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，表面积很木炭具有疏松多孔的结构，表面积很大，具有较强的吸附性，能将红墨水大，具有较强的吸附性，能将红墨水吸附在木炭多孔性结构中。吸附在木炭多孔性结构中。加热后的木炭防毒面具里的滤毒罐防毒面具里的滤毒罐冰箱中的除异味剂制糖工业的脱色剂活性炭

8、活性炭防毒面具防毒面具滤毒罐滤毒罐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 辅助辅助材料材料“炭炭”：不是化学用语，无定形炭是人工制造的：不是化学用语，无定形炭是人工制造的碳单质，都含有少量杂质为表示区别，常写：木碳单质，都含有少量杂质为表示区别，常写：木炭，活性炭，活性 炭，焦炭，炭黑等。炭，焦炭，炭黑等。“碳碳”：碳元素，属于化学用语。在书写元素名称：碳元素，属于化学用语。在书写元素名称 和碳的单质及碳的化合物等用到。和碳的单质及碳的化合物等用到。第第3种碳单质：种碳单质： 神奇的碳

9、单质神奇的碳单质C60由由60个碳原子构成的一个分子，结构类似足球，又名足个碳原子构成的一个分子，结构类似足球，又名足球烯。良好的超导体，使超导体的温度为球烯。良好的超导体，使超导体的温度为12.8K。一种分子一种分子性质很稳定性质很稳定C60的平面图的平面图C60的立体图的立体图广泛的应用前景：广泛的应用前景： 气体贮存，有感觉功能的传感器，增强金属的强度，新气体贮存，有感觉功能的传感器，增强金属的强度，新型的催化剂，光学应用型的催化剂，光学应用, ,杀伤癌细胞。杀伤癌细胞。C70更新的碳单质：更新的碳单质：C240C540C70碳纳米管碳纳米管用途：材料科用途：材料科学、超导体。学、超导体

10、。 随着科学技术的不断进步，随着科学技术的不断进步，探究的不断深入，新的碳单探究的不断深入，新的碳单质不断发现，碳单质的家属质不断发现，碳单质的家属会不断壮大。会不断壮大。 【课堂小结课堂小结】 1 1、金刚石、石墨和、金刚石、石墨和C C6060都是碳元素组成的单质都是碳元素组成的单质 2 2、物质的结构、性质和用途之间的关系是、物质的结构、性质和用途之间的关系是结构 性质 用途 决定决定决定决定体现体现体现体现碳元素形成的单质碳元素形成的单质金刚石金刚石石墨石墨C60同种元素同种元素不同种单质不同种单质原因：碳原子排列方式不同原因：碳原子排列方式不同【练习练习】1、某物质经分析测定后得知仅

11、含一种元素，、某物质经分析测定后得知仅含一种元素，则此物质则此物质A、一定是一种单质、一定是一种单质B、一定是一种纯净物、一定是一种纯净物C、一定是一种混合物、一定是一种混合物D、可能是混合物，也可能是纯净物、可能是混合物，也可能是纯净物2、下列各组物质属于同种物质的是、下列各组物质属于同种物质的是A、水和冰、水和冰 B、金刚石和石墨、金刚石和石墨C、红磷和白磷、红磷和白磷D、氧气和臭氧、氧气和臭氧DA 3 3、石墨除了做铅笔芯，还可以做电池的电极，石墨除了做铅笔芯，还可以做电池的电极，想一想，想一想，你们的铅笔盒里的铅笔芯有没有导电性你们的铅笔盒里的铅笔芯有没有导电性？结论：铅笔芯接通电源后

12、，也可以使灯泡发亮。结论：铅笔芯接通电源后，也可以使灯泡发亮。故铅笔芯也具有导电性。故铅笔芯也具有导电性。 4 4、如果有一把长期不用而生锈的铁锁，怎样如果有一把长期不用而生锈的铁锁，怎样轻易打开它呢？想一想？轻易打开它呢？想一想？ 把铅笔芯的粉末放到锁孔里。因为铅笔的成把铅笔芯的粉末放到锁孔里。因为铅笔的成分里有石墨，石墨具有润滑性，可以做润滑剂。分里有石墨，石墨具有润滑性，可以做润滑剂。 5、C60中中60表示什么？表示什么？C C6060是单质还是化合物？是单质还是化合物？ 一个一个C60分子中含有分子中含有6060个碳原子，单质。个碳原子，单质。6、 的元素可以组成不同的物质，的元素可

13、以组成不同的物质， 元素也可以元素也可以 组成不同的物质。如金刚石、石墨和组成不同的物质。如金刚石、石墨和C60分子等都是由分子等都是由 组成的单质。组成的单质。不同不同同一种同一种碳元素碳元素7、新型材料碳纳米管是由碳元素组成的纯净物，、新型材料碳纳米管是由碳元素组成的纯净物，则碳纳米管是一种则碳纳米管是一种 A A 、单质、单质 B B 、氧化物、氧化物 C C、化合物、化合物 D D、金属、金属高温高压、催化剂高温高压、催化剂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

14、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、DD动动手动动手 你也行你也行1、下列几种情况，能证明、下列几种情况，能证明“金刚石和石墨是由金刚石和石墨是由相同元素组成相同元素组成”的事实是（的事实是（ ） A. 它们的熔点相同它们的熔点相同 B. 都不溶于水都不溶于水 C. 石墨在一定条件下可转化为金刚石石墨在一定条件下可转化为金刚石 D. 完全燃烧后都得同一产物完全燃烧后都得同一产物CO2 2、碳元素有金刚石、石墨等多种单质，下列关、碳元素有金刚石、石墨等多种单质，下列关于碳单质的

15、叙述正确的是于碳单质的叙述正确的是 （ ）A 都是黑色固体都是黑色固体 B碳原子排列方式都相同碳原子排列方式都相同 C在氧气中充分燃烧时都生成二氧化碳在氧气中充分燃烧时都生成二氧化碳 D都能使红墨水褪色都能使红墨水褪色练练 习习动动手动动手 你也行你也行DC王羲之的王羲之的 字画却不褪色字画却不褪色?纸都黄了纸都黄了墨的主要墨的主要成分是碳成分是碳想一想一、稳定性：一、稳定性： 常温下不易与其他物常温下不易与其他物质发生反应。质发生反应。 单质碳的化学性质单质碳的化学性质1 1、使用木质电线杆时，常把埋、使用木质电线杆时，常把埋在地下部分表面烧焦在地下部分表面烧焦, ,形成炭层形成炭层经久耐用

16、，这是利用了碳在常经久耐用，这是利用了碳在常温下具有温下具有_性。性。稳定稳定为什么为什么在常温下碳化学性质在常温下碳化学性质 不活泼不活泼? ? 原子最外层电子数原子最外层电子数决定决定元素的化学性质元素的化学性质化学性质化学性质碳原子的最外层有碳原子的最外层有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个个或失或失4 4个电子都不容易个电子都不容易，所，所以化学性质不活泼以化学性质不活泼如果如果温度温度升高升高, ,碳是碳是否会发生反应呢否会发生反应呢? ?考考你考考你二、 木炭在氧气中燃烧可燃性可燃性现象：发出白光现象：发出白光 放出热量放出热量 2C +O2 2

17、CO点燃点燃碳跟氧气的反应碳跟氧气的反应可燃性可燃性C +O2 CO2点燃点燃充分燃烧充分燃烧不充分燃烧不充分燃烧三、碳跟某些氧化物反应碳跟某些氧化物反应C+CuO澄清澄清石灰水石灰水1.澄清的石澄清的石灰水变浑浊灰水变浑浊2.黑色的粉末黑色的粉末变成变成光亮红色光亮红色 现象：现象：反应装置：反应装置：固固+ +固加热形固加热形（1）铁丝网铁丝网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

18、的 石灰水变浑浊。石灰水变浑浊。原理：原理：C + 2CuO2Cu + CO2高温高温注意事项：注意事项：（1）酒精灯上加铁丝网是为了使火焰集）酒精灯上加铁丝网是为了使火焰集中，从而提高温度。中，从而提高温度。（2）试管口略向下倾斜，试管口的导管）试管口略向下倾斜，试管口的导管不要伸入太长。不要伸入太长。（3）实验完毕后，要先撤导管后熄灯。）实验完毕后，要先撤导管后熄灯。（4）要待试管冷却后再把试管里的粉末）要待试管冷却后再把试管里的粉末倒在纸上观察。倒在纸上观察。三、三、(1)(1)碳跟氧化铜反应碳跟氧化铜反应2CuO+C = 2Cu+CO2高温高温2Fe2O3+3C 4Fe+3CO2高温高

19、温应用：应用：冶炼金属冶炼金属还原性还原性(2)(2)碳跟氧化铁反应碳跟氧化铁反应观察这两个方程式，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3C+2Fe2O3 4Fe+3CO2高温高温 碳碳使氧化铜变成单质铜的使氧化铜变成单质铜的 我们则说我们则说碳碳具有具有还原性。还原性。（2）得氧的物质发生氧化反应,是还原剂,具有还原性.（1）失氧的物质发生还原反应,是氧化剂,具有氧化性.小结小结: 高温高温 高温高温C +Fe2O3 = C+Fe3O4 = 碳可以还原其它金属氧化物，写碳可以还原其它金属氧化物，写出下列反应方程式：出下列反应方程

20、式：利用碳的还原性可以做什么用途呢？利用碳的还原性可以做什么用途呢？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。 3C+2Fe2O3 = 4Fe+3CO2 高温高温 2C+Fe3O4 = 3Fe+2CO2 高温高温单质碳的化学性质：单质碳的化学性质：（1）常温下化学性质）常温下化学性质 ；（2）可燃性（可用作）可燃性（可用作燃料燃料）木炭在氧气充足情况下燃烧木炭在氧气充足情况下燃烧木炭在氧气不足情况下燃烧木炭在氧气不足情况下燃烧（3）还原性（可用于）还原性（可用于冶炼金属冶炼金属）木炭还原氧化铜木炭还原氧化铜 木炭还原二氧化碳木炭还原二氧化碳稳定稳定CO2 C

21、O2点燃点燃2CO2 2CO点燃点燃C2CuO 2CuCO2高温高温C CO2 2CO高温高温5.5.金刚石、石墨、金刚石、石墨、C C6060、C C7070都是碳元素组都是碳元素组成的单质，关于它们的说法正确的是成的单质，关于它们的说法正确的是（填序号）（填序号）A . 碳原子的排列方式不同碳原子的排列方式不同B . 化学性质相似化学性质相似C . 物理性质相似物理性质相似 D . 是同一种物质是同一种物质E . 完全燃烧都生成二氧化碳完全燃烧都生成二氧化碳 F . 都是黑色固体都是黑色固体A A、B B 、E E5、试管内有黑色粉末，加热后变成红色固体，、试管内有黑色粉末，加热后变成红色固体，同时生成使澄清石灰水变浑浊的气体，这黑同时生成使澄清石灰水变浑浊的气体，这黑色粉末是色粉末是 （ ）A、氧化铜、氧化铜 B、四氧化三铁与木炭粉、四氧化三铁与木炭