金刚石、石墨与C60(最新).ppt

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、说出金刚石和石墨物理性质和主要用途，并说出它们性质存在差异的原因。 2、归纳碳单质在常温和高温下化学性质，并写出相关的化学方程式。 3、学习几种碳单质，分析讨论出同一种元素可以组成不同物质。 4、说出碳单质的典型化学性质，并记住其化学方程式。,由同种元素组成的纯净物叫做什么?,-单质,同种元素可以组成不同的单质吗?,-可以!,例如:,氧元素组成氧气和臭氧, 磷元素组成红磷和白磷.,碳元素也可以组成不同的单质!,金刚石、石墨和C60 都是由碳元素组成的单质。,研究表明:,几种不同的单质,金刚石,石墨粉,足球烯(C60),金刚石

2、、石墨、 C60都是由碳元素组成的单质,自学指导：,自学课本第104-106页（时间5分钟） 找出金刚石、石墨、C60性质存在差异的原因，并用笔划出来。 找出金刚石、石墨、C60的物理性质和用途，并进行归类，看有多少个用途，用笔划出来。 找出木炭、焦炭、活性炭具有吸附性的原因及用途。 找出碳单质的化学性质，并划出化学方程式。,无色透明、 正八面形状的固体,深灰色、有金属色 泽，细鳞片状固体,最硬,质软、滑、在纸上 可留下痕迹,很高,高（耐高温）,几乎不导电,导电（良好）,钻石、刻划玻璃、 切割大理石,润滑剂、 铅笔芯、作电极,金刚石的碳原子在空间构成连续的，坚固的骨架的结构，所以坚硬。,是一种

3、深灰色的有金属光泽而不透明的细鳞片状固体。 石墨很软，有滑腻感。在纸上画过能留下深灰色的痕迹。 此外，石墨还具有优良的导电性能。,石墨,生锈的铁锁,石墨的碳原子呈平面层状结构,层与层之间作用力小，所以质软。有滑感。,同一类原子，排列方式不同，所形成的单质不同。,金刚石,石墨,【思考讨论1】同一种元素为什么可以 组成不同的单质？,金刚石 结构,【思考讨论2】金刚石、石墨都是由碳元素组成的单质，为什么物理性质会相差这么远呢？,物理性质不同的原因：碳原子的排列方式不同。,石墨结构,结构 性质 用途,决定,决定,反映,金刚石,石墨,结构、性质、用途之间的关系,【思考讨论3】,在一定条件下，石墨和金刚石

4、可以相互转化， 它们之间的转化属于物理变化还是化学变化？,属于化学变化，原因是石墨和金刚石属于两种 不同的物质，在转化过程中有新物质生成。,木炭能吸附红墨水吗？,现象：,红色逐渐褪去,加热后的木炭,实验探究,显微镜下的木炭的结构,为什么木炭会具有吸附性呢？,疏松多孔的结构,木炭主要是由石墨的微小晶体和少量杂质构成的，具有疏松多孔的结构，因此它具有吸附能力。 利用木炭的这个性质来吸附一些食品和工业产品里的色素，也可以用它来吸附有异味的物质。,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，,3.其他碳单质 C60,C60的平面图,

5、C60的立体图,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，新型的催化剂， 光学应用,杀伤癌细胞。,C70,更新的碳单质：,C240,C540,研究表明，透明的金刚石，深灰色的石墨和足球状的C60，都是由碳元素组成的单质，但是由于它们的原子排列方式不同，因此它们的性质存在着差异。,练 习,2.下列物质中最硬的单质是( ) A.木炭 B. C60 C.金刚石 D.二氧化碳,C,1.金刚石、石墨、 C60都是由_组成的单质。但是，它们的性质却存在巨大的差异（例如金刚石是天然存在的最硬的物质，而石墨却很软），这是因为它们_不同。,碳元素,原子排列方式,3、 继发现C60后C70

6、也已经制得, 下列有关C70的说法正确的是( ),A. 它是一种化合物 B. 它是一种单质， 并且它是有C70分子构成的。 C. 它是一种混合物 D. 它的相对分子质量是840,B、D,4、下列现象中属于化学变化的是（ ）,A. 活性炭吸附有色、有毒的气体 B. 铅笔把字迹留在纸上 C. 用金刚石切割玻璃 D. 石墨在空气中燃烧,D,5.1999年，美国使用了一种“石墨炸弹”，奇袭获胜。这种炸弹爆炸后释放出大量的纤维状石墨，覆盖在发电厂的设备上，造成设备短路而停电。请解释这是什么原因。,答：这是因为石墨具有优良的导电性能。,两幅明清时代祖先的古画。 古画高2米，宽1米，用天然碳素粉墨画成，线条

7、勾勒清晰。 距今约有300多年的历史，是当今同类古画保存比较好的两幅.,问题1：为何这些名作历经几百年甚至几千年而 依然色泽鲜艳不褪色？,问题2：铁路上的枕木和农田里的电线杆表面都被烧焦碳化，是为什么？,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？ 这是因为在常温下，碳的化学性质不活泼，碳受日光照射或与空气、水分接触，都不容易起变化的缘故。,碳在常温下化学性质稳定。,例如把木制的电线杆在埋入地下前，将其表面烧焦，其目的就是为了让电线杆不易腐烂，可以保存久一些。,可是碳可以在氧气中燃烧， 怎么可以说它化学性质稳定呢？,是什么决定碳在常温下性

8、质不活泼, 而在高温下性质活泼呢？ 元素的化学性质和元素原子结构 中哪部分关系最为密切？,最外层电子数！,结构决定性质：,碳的化学性质：,一、常温下的稳定性； 二、高温下的活泼性。,1、碳与氧气的反应,回忆木炭在氧气中充分燃烧的现象：,发出白光，放出热量， 生成一种能使澄清石灰水变浑浊的气体,二、高温下的活泼性。,2、碳与某些氧化物的反应,实验观察,你观察到了什么现象？,澄清石灰水,现象：,黑色粉末逐渐变成光亮的红色，澄清石灰水变浑浊,化学方程式：,CuO发生_反应,木炭粉有_性,作_剂,氧化铜失去_变成_,_得到氧变成二氧化碳,还原,还原,还原,氧,铜,碳,C+2CuO=2Cu+CO2,高温,象这种， 含氧化合物里的氧被夺去的反应， 就叫做：还原反应。,是碳使氧化铜变成单质铜的， 我们则说碳具有还原性。,C + 2 CuO 2 Cu + CO2,高温,利用碳的还原性可以做什么用途呢？,冶炼金属把金属氧化物中的金属还原出来。,例如：,2Fe2O3 + 3C 4Fe + 3CO2,2WO3+3C 2W 3CO2,高 温,高 温,2、可燃性,2CuO + C 2Cu + CO2,3、还原性：,点燃,点燃,2Fe2O3 + 3C 4Fe + 3CO2,2WO3+3C 2W 3CO2,高 温,高 温,二、碳的化学性质,1、常温下具有稳定性,1.金刚石、石墨的物理性