6.1金刚石——石墨和C60(第一课时)

1、一种元素形成几种单质的现象在自然界很常见。,如：氧元素的单质有氧气、臭氧等； 磷元素的单质有红磷、黄磷； 那么碳元素的单质有那些呢？,一、碳的单质,1、金刚石,纯净的金刚石是无色、透明、正八面体形状的固体。,加工前,加工后,加工琢磨后璀璨夺目有光泽，可做钻石。,一、碳的单质,1、金刚石,玻璃刀上的金刚石可以裁玻璃,金刚石很硬 ，可以用来切割玻璃，也可以作钻探机的钻头。, 天然最硬的物质,玻璃刀,钻头,金刚石的结构,金刚石的结构,金刚石的物理性质和用途,金刚石的物理性质和用途,三、物理性质和用途,物理性质,对应的主要用途,无色透明、正八面体形状的固体,天然存在最硬的物质,装饰品钻石,划玻璃、钻头

2、等,一、碳的单质,2、石墨,深灰色、有金属光泽、不透明、细鳞片状固体。,石墨很软,石墨可做铅笔芯, 天然最软的矿物之一,石墨的结构,石墨的结构,铅笔小知识,铅笔上的“B”是英文“Black”的第一个字母，在铅笔中表示“软”；“H”是英文“Hard”的第一个字母，在铅笔中表示“硬”。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。 想一想，“6B”、“6H”与“HB”三种类型的铅笔，哪种铅笔最硬？哪种铅笔最软？,石墨有良好的导电性。,石墨可做干电池的电极。,石

3、墨的物理性质和用途,物理性质,对应的主要用途,深灰色、有金属光泽、不透明、细鳞片状固体,很软，有滑腻感,制造铅笔芯，做润滑剂,石墨的物理性质和用途,优良的导电性,石墨电极,请完成下表,金刚石和石墨的物理性质的比较,无色 透明、正八面体形状的固体,深灰色、有金属光泽、细鳞片状固体,天然最硬的物质,最软的矿物质之一,不导电,导电良好,钻石、钻探机的钻头、切割玻璃等,铅笔芯、电极等,怎样证明金刚石和石墨中含有碳元素？,讨论：,怎样证明金刚石中只含有碳元素？,?,讨论,结合金刚石、石墨的性质和用途，讨论物质的性质和用途之间有什么关系。,用途,决定,性质,体现,讨论,为什么金刚石和石墨的物理性质有这么大

4、差异呢？,它们的碳原子的排列方式不同。,比较金刚石、石墨的结构：,金刚石结构,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成连续的，坚固的骨架的结构，所以坚硬。,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。,因为碳原子的排列方式不同，所以金刚石和石墨的物理性质有很大差异,记,结构决定性质,石墨与少量的杂质混在一起构成的四种物质： 木炭、 焦炭、 炭黑、 活性炭,1、木炭与活性炭： 具有疏松多孔结构，有较强的吸附能 力,既能吸附气体气味,又能吸附顔色,故可用作吸附剂。 2、炭黑:黑色粉末,可用于作墨汁. 3、焦炭:可用于冶炼金属.,实验探究,木炭能吸附红墨水吗？

5、,现象：,红色逐渐褪去,分析：,木炭具有疏松多孔的结构，表面积很大，具有较强的吸附性，能将红墨水吸附在木炭多孔性结构中。,木炭,活性炭,防毒面具,滤毒罐,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,辅助 材料,木炭、活性炭有强吸附性,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,吸附有害气体炭雕,“无定形炭”为什么用这个“炭”？ “碳”和“炭”有什么区别？,“炭”：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：木炭， 活性 炭，焦炭，炭黑等。,“碳”：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。,

6、这是什么？,小资料,随着科技的发展，新形态的碳单质逐渐被人们发现，其中取得重要进展的是C60分子，另外还有碳管。,C60,C60分子由60个碳原子构成，分子形似足球，又名足球烯。这种足球结构的分子很稳定。它应用于材料科学、超导体等方面的研究正在进行中。,C60在以下几个方面具有广泛的应用前景 气体的贮存； 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； 对癌细胞具有杀伤 等医疗功能。,C60,知识延伸,科学家正在致力于一种新型纳米材料-碳纳米管的研究，价格高于黄金。这是一种非常奇特的材料，它很轻，但很结实。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

7、实的材料做防弹背心是最好不过的了。如果用碳纳米管做绳索，是唯一可以从月球挂到地球表面，而不被自身重量所拉断的绳索 。,碳单质,金刚石,无定形炭,木炭,活性炭,焦炭,炭黑,C60,石墨,小 结,小 结,1、金刚石很硬，可用来切割玻璃；,2、石墨很软，可用来做铅笔芯； 石墨有良好的导电性，可用来做 电极；,3、木炭、活性炭有强吸附性，可做吸附剂； 焦炭用于炼铁，炭黑用于制黑色颜料,4、C60有特殊的性质，可用于材料科学、 超导体等方面。,6、金刚石、石墨、 C60都是由碳元素组成的单质，什它们的物理性质各不相同，是因为碳原子排列方式不同。,六 练习,一、问题 二、金刚石 三、石墨 四、C60 五、小结 六、练习,练习,1.这个实验说明了活性炭的什么性质,活性炭具有吸附能力,练习2,一、问题 二、金刚石 三、石墨 四、C60 五、小结 六、练习,练习,3.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,2.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,练习3,一、问题 二、金刚石 三、石墨 四、C60 五、小结 六、练习,练习