碳单质的物理性质和用途

1、第六单元 碳和碳的氧化物课题1 金刚石、石墨和C60主讲：刘振中平凉七中第六单元 碳和碳的氧化物 还记得这个实验吗？请写出有关化学方程式。金刚石、石墨、C60二氧化碳制取的研究二氧化碳和一氧化碳C+O2=CO2点燃1.知道金刚石、石墨和C60的物理性质和用途2.认识木炭和活性炭的吸附性学习目标：3.了解物质结构、性质和用途间的关系课题1 金刚石、石墨和C60第一课时【思考】不同种元素可以组成不同单质。那么，同种元素可以组成不同单质吗？金刚石、石墨和C60都是由C元素组成的单质透明的金刚石灰色的石墨CC足球状的C60【结论】同种元素是可以组成不同单质的。O2和O3；红磷和白磷； O2；H2；N2

2、白磷红磷氧气O2臭氧O3但绝不是化合物。金刚石石墨C60由同一种元素组成的物质可以是单质纯洁物,也可以是几种单质形成的混合物,纯洁的金刚石是无色透明、正八面体形状的固体。金刚石是天然存在的最硬的物质。一、碳的单质1. 金刚石 C 正八面体的结构钻石性质决定用途金刚石玻璃刀头上镶的金刚石可用来裁玻璃纯洁的金刚石是无色透明、正八面体形状的固体。金刚石是天然存在的最硬的物质。一、碳的单质1. 金刚石 C 正八面体的结构钻石玻璃刀钻头性质决定用途金刚石你在日常生活中见过金刚石吗? 它有什么特性?你在日常生活中见过金刚石吗? 它有什么特性?钻石恒久远，一颗永流传。 坚硬是金刚石最重要的性质。利用这个性质

3、，可用金刚石划玻璃。 一、碳的单质1.金刚石 高贵华美的碳单质性 质用 途 无色透明、正八面体形状的固体，加工后有夺目光泽。 经仔细琢磨后，成为装饰品钻石。 划玻璃、切割大理石、加工坚硬的金属；装在钻探机上钻头钻凿坚硬的岩层。自然界中存在的最硬物质。电刷电极深灰色有金属光泽、不透明的细鳞片状固体。石墨很软，有滑腻感，具有优良的导电性。2. 石墨 C平面网状结构性质决定用途一、碳的单质石墨 石墨很软书 写 和绘 画深灰色有金属光泽、不透明的细鳞片状固体。石墨很软，有滑腻感，具有优良的导电性。2. 石墨 C平面网状结构性质决定用途一、碳的单质石墨 石墨电刷石墨电极干电池 石墨很软书 写 和绘 画

4、铅笔里含铅Pb吗? 铅笔芯是石墨和粘土混合而成的。 石墨太软，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粉末以增加硬度。 粘土掺得越多，铅笔就越硬； 粘土掺得越少，铅笔就越软。小知识知道吗？铅笔中的HB：H代表Hard，坚硬的；B代表Black，黑的。 铅笔里含铅Pb吗? 铅笔芯是石墨和粘土混合而成的。用6 B铅笔作的素描画小知识知道吗？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。石墨具有良好的导电性可用作电极。能换成铅笔芯吗？点击观看石墨导电实验石墨作电极。石墨具有导电性、耐磨性可用作电刷。石墨在

5、电车顶上的两根电杆跟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。思考： 1999年，北约曾使用了一种“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，造成设备停电，解释这是为什么？阅读资料: 石墨纤维石墨具有良好的导电性造成电线短路。如果有一把长期不用而生锈的铁锁，怎样可以轻易翻开？石墨具有润滑性，可做润滑剂。用刀削一些铅笔芯粉末或石墨粉末，注入锁孔内，再将钥匙插进锁孔内慢慢转动，就能翻开锈锁。 生活常识:生锈的铁锁 一、碳的单质2.石墨平凡多能的碳单质性 质用 途铅笔芯润滑剂、坩埚电极、深灰色、略有金属光泽；不透明的细磷片状固体；很软。具有良好的导电性能

6、。具有滑腻感、耐高温石墨耐高温，可以制成坩埚来熔炼金属。电刷60神奇的碳单质分子请说出图文中给出的信息。用途：材料科学、医学、超导体等。 一、碳的单质C60 分子结构C60分子足球烯3. C60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,杀伤癌细胞。C60是一种由60个碳原子构成的分子，形似足球，结构很稳定。广泛的应用前景：在继C60后，科学家又发现了C20、C40、C70、 C540、碳纳米管等管状碳分子的新的碳的单质。碳的其它几种单质碳纳米管C20C40C70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

7、径只有几纳米到几十纳米。这样的材料很轻，很结实。它的密度是钢的1/6，而强度却是钢的100倍。高新科技 纳米碳管讨论：金刚石、石墨、C60都是碳元素组成的单质，为什么物理性质有那么大的差异？正八面体结构，原子间构成连续的、稳固的骨架结构，作用力很强，所以坚硬。结构结构决定性质讨论：金刚石、石墨、C60都是碳元素组成的单质，为什么物理性质有那么大的差异？平面层状结构，层与层之间作用力小，层与层间易滑动，所以质软、有滑腻感。结构结构决定性质讨论：金刚石、石墨、C60都是碳元素组成的单质，为什么物理性质有那么大的差异？原子形成了封闭笼状分子，形似足球，故称之为“足球烯，较稳定。结构结构决定性质讨论：

8、金刚石、石墨、C60都是碳元素组成的单质，为什么物理性质有那么大的差异？结构因为构成它们的碳原子的排列方式不同。结构决定性质炭雕活性炭炭黑生活中，还有一些物质的主要成分是石墨，它们是由石墨的微小晶体和少量杂质构成的，如木炭、焦炭、活性炭、炭黑等。木炭焦炭活性炭炭黑【思考】木炭、活性炭具有吸附性即吸附能力这是什么原因呢？1.由于木炭具有疏松多孔的结构， 因此它具有吸附能力。2.活性炭的吸附能力更强。吸附性指能吸附毒气、色素和有异味的物质。用于制糖、食品、净水，制防毒面具等。物理变化实验：将木炭放入二氧化氮气体的集气瓶中现象：红棕色变浅直至消失结论：木炭能吸附有色气体单击视频实验：将木炭放入红墨水

9、中现象：红色变浅直至消失结论：木炭能吸附色素单击视频活性炭防毒面具滤毒罐辅助材料活性炭的吸附作用比木炭还要强，防毒面具里的滤毒罐就是利用活性炭来吸附毒气的。 2021年，甲型H1N1流感在全球范围内大规模流行。医生提醒我们要正确使用口罩。 2021年，甲型H1N1流感在全球范围内大规模流行。医生提醒我们要正确使用口罩。 日常生活中经常见到这些图片。日常生活中经常见到这些图片。都表达活性炭的吸附作用。 常识 日常生活中，活性炭的吸附性还有更多的用途。冰箱去味剂制糖工业的脱色剂净水器修筑活性炭吸附坝炭黑炼钢铁用的焦炭可以收集到炭黑制油墨、颜料等小知识“碳与“炭“碳：涉及到元素时如：碳原子、碳元素、

10、碳单质、碳的化合物、二氧化碳、一氧化碳等。“炭：指物质时如：木炭、焦炭、活性炭、炭黑。性 质 用 途炭黑黑色固体粉末制油墨、颜料等。木炭灰黑色多孔固体，具有吸附性作燃料、制活性炭等吸附有色气体或色素。活性炭疏松多孔、吸附能力比木炭强作吸附剂，可用于防毒面具等。焦炭浅灰色固体冶炼生铁焦炭、木炭、活性炭和炭黑的性质和用途 一、碳的单质4.几种无定形炭的性质和用途1.活性炭的吸附过程是物理变化还是化学变化?问题与思考物理变化吸附作用碳原子的排列方式不同。2.观察金刚石、石墨和C60的微观结构图，分析它们物理性质存在差异的原因是什么?问题与思考化学变化混合物4.石墨和金刚石混合在一起，形成的是纯洁物还

11、是混合物?3.石墨 人造金刚石，这是一个物理变化还是化学变化? 高温高压问题与思考一、多样的碳单质一种元素可以形成多种单质 1. 金刚石透明、最硬 2. 石墨质软、滑腻感、导电 3. 几种无定形碳：木炭、活性炭、焦炭和炭黑 4. 足球烯C60分子。 碳的几种单质由于碳原子的排列方式不同， 物理性质有很大的差异。 注: 物质的结构、性质和用途之间的关系。【课堂小结】强吸附性结构 性质 用途决定表达决定表达观看视频1.金刚石、石墨和C60都是由元素组成的单质。碳2.金刚石、石墨的物理性质有很大差异的原因： 。3.以美国为首的北约曾用“石墨炸弹 ，使南联盟高压输电线路短路，这是利用石墨的 。导电性碳原子排列方式不同随堂检测稳固练习4.冰箱的去味剂主要成份是活性炭，这是利用其具有 性质。吸附性5.以下关于C70的说法中,正确的选项是 A.它是一种新型的碳的化合物 B.它是一种新型的单质 C.它是由碳原子直接构成的 D.它的相对分子质量是70B6.以下变化属于化学变化的是 ( ) A.活性炭吸附毒气 B.木炭燃烧 C.石墨导电 D.金刚石切割玻璃B随堂检测稳固练习7.如以以下图所示，盛有红棕色二氧化氮气体的集气瓶里放几小块活性炭，最终可观察到红棕色 (填“变深或“消失或“不变)，漏斗中的液面会 (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。消失上