单元6金刚石、石墨和C60

1、第六单元 碳和碳的氧化物课题1 金刚石、石墨和C60学习目标：1、了解金刚石、石墨和C60的结构、物理性质和用途。2、掌握金刚石、石墨和C60物理性质差异较大的原因。掌握物质的结构、性质和用途之间的关系。3、了解几种常见的无定形碳及其用途。4、掌握碳的化学性质。（重点）5、掌握还原反应、物质的氧化性和还原性。赫迪夫钻石马辰钻石茵尔多钻石狮子山之星南非之星金刚石石墨粉足球烯(C60)高贵华丽的碳单质平凡多能的碳单质神奇的碳单质分子自学指导：自学课本104-105，填写学案表一一、碳的单质名称金刚石石墨C60组成元素结构外观导电性硬度用途物理性质不同的原因都是由碳元素组成的单质； C60是分子，每

2、个C60分子由60个碳原子构成。正八面体片状结构足球结构（纯）无色透明深灰色、有金属光泽、不透明几乎不导电导电性良好最硬质软钻头、切割玻璃、装饰品等铅笔芯、电极、电刷、润滑剂 制备新材料、器件等 碳原子的排列方式不同结构决定性质决定用途 金刚石中的碳原子是以一种紧密的网状结构排列的。 石墨的碳原子排列成一种层状结构，每一层中的碳原子之间的作用力十分紧密，而层与层之间的作用力则比较疏松。C60分子的结构形似足球。这种足球结构的分子很稳定。C70更新的碳单质：高新科技 纳米碳管 这是一种非常奇特的材料 ，它是石墨中一层或几层碳原子卷曲而成的笼状“纤维”，内部是空的 ，外径只有几纳米到几十纳米。这样

3、的材料很轻，很结实。它的密度是钢的1/6 , 而强度却是钢的100倍 。用这样轻而柔软、又非常结实的材料作防弹衣是再好不过的了。 如果用纳米碳管做绳索 ， 是惟一可以从月球挂到地球表面,而不被自身质量所拉断的绳索。如果用它做成“地球月球”乘人的电梯，人们在月球定居就很容易了。小知识：铅笔小常识 作画用的铅笔常用 “6B”的；涂答题卡的铅笔常用 “2B”的；写字用的铅笔常用“HB”的；制图用的铅笔常用 “6H”的。在不同型号的铅笔中， 谁最硬？ 谁最软？谁含的石墨较多？用6 B铅笔作的素描画铅笔中的HB：H代表Hard，坚硬的；B代表Black，黑的。6B最软，颜色最深；6H最硬，HB软硬适中。

4、铅笔里面其实不含铅，是石墨和黏土混合而成的混合物，粘土掺得越多，铅笔就越硬；粘土掺得越少，铅笔就越软。二、无定形碳碳：碳元素、碳原子炭：含碳元素的天然产物经过碳化而形成的具体物质无定形碳用途木炭无定形碳：由石墨的微小晶体和少量杂质构成的活性炭焦炭炭黑燃料、吸附色素和异味防毒面具(吸附)、脱色冶炼金属制造油墨、橡胶工业重点1、木炭和活性炭具有吸附性的原因：具有疏松多孔的结构。2、物质的吸附性属于物理性质，吸附的过程属于物理变化。 电子显微镜下看到的木炭结构课本108页 家庭小实验：炭黑的生成【练习1】点燃一支蜡烛，把一个冷碟子放在蜡烛火焰的上方（如下图所示），过一会儿后，在冷碟子的底部会收集到新

5、制的炭黑。这个实验说明了（ ）A由于氧气不足蜡烛不完全燃烧而生成了炭黑B挥发的蜡烛遇冷后凝结而成炭黑C蜡烛的燃烧可以不需要氧气参与D蜡烛中本身不含有碳元素，但燃烧后生成了碳单质A 【练习2】 1999年，曾使用了一种“石墨炸弹”。这种炸弹爆炸后释放出大量的纤维状的石墨，它们覆盖在发电厂的设备上，造成设备短路而停电。试解释这是为什么。 这是因为石墨具有良好的导电性，所以它们释放出来后，覆盖在发电厂的设备上，会造成设备短路而停电。 【练习3】 完成学案课堂练习1-5题选【练习4】证明金刚石、石墨是由同种元素组成的：石墨在高温、高压和催化剂存在的条件下，可转化为金刚石相同质量的金刚石、石墨各在充满氧

6、气的密闭容器中充分燃烧，生成相同质量的CO2证明金刚石、石墨是由同种元素组成的不同单质：将相同质量的金刚石、石墨各在充满氧气的密闭容器中充分燃烧。测得产物是二氧化碳并测定其中所含碳元素的质量，恰好等于燃烧掉的金刚石或石墨的质量。我国古代一些书法家、画家用墨（用炭黑等制成）书写或绘制的字画能够保存很长时间而不变色，这是为什么呢？三、碳的化学性质（稳定性、可燃性、还原性）1、稳定性：在常温下，碳的化学性质不活泼，碳受日光照射或与空气、水分接触，都不容易起变化。思考：为什么碳在常温下，化学性质不活泼呢？碳是由碳原子构成的。碳原子的最外层电子数为4，既不容易得到电子，也不容易失去电子，所以常温下碳的化

7、学性质比较稳定。2、可燃性（1）木炭在氧气中充分燃烧：C+O2=CO2点燃（2）木炭在氧气中不充分燃烧，生成一氧化碳，放出热量。2C+O2=2CO点燃CO有剧毒。生活中，人们常用煤作燃料（煤的主要成分是碳），燃烧含碳燃料时一定要保持通风。3、还原性碳与某些金属氧化物的反应注意事项：（固固加热装置）1、试管口略向下倾斜：防止冷凝水倒流到试管底部使试管破裂。3、实验结束，先撤导管再撤酒精灯：防止水倒流使试管炸裂。2、导管口稍露出橡皮塞即可：有利于气体的导出。4、若反应需加热固体，均可用以上装置。（1）碳与氧化铜反应【实验6-2】现象：黑色粉末逐渐变成光亮的红色，生成气体能使澄清石灰水变浑浊。C+2

8、CuO=2Cu+CO2高温酒精灯加网罩：使火焰集中并提高温度。（可将酒精灯改为酒精喷灯）CuO：我失去了氧，发生了还原反应；我具有氧化性。C：我得到了氧，发生了氧化反应；我具有还原性。分析反应物中C + 2CuO = 2Cu + CO2高温失还氧得氧还（3）碳与氧化铁的反应（工业炼铁原理）2Fe2O33C高温4Fe3CO2试分析该反应中反应物的得失氧情况（2）还原反应：含氧化合物中的氧被夺去的反应，叫做还原反应。【练习5】写出碳与四氧化三铁在高温下反应的化学方程式，并指出氧化剂，还原剂。【练习6】写出碳与二氧化碳气体在高温下反应生成一氧化碳气体的化学方程式，并指出氧化剂，还原剂。【练习7】学案6-7题本课时需掌握的化学方程式C+O2=CO2点燃2C+O2=2CO点燃C+2CuO=2Cu+CO2高温2Fe2O33C高温4Fe3CO21、