碳的单质-同素异形体

1、2021/8/1412021/8/1422021/8/143同胞兄弟同胞兄弟石墨怎么会石墨怎么会是我兄弟？是我兄弟？哈哈哈！原来金哈哈哈！原来金刚石是我兄弟！刚石是我兄弟！ 金刚石、石墨金刚石、石墨碳元素组成的单质碳元素组成的单质2021/8/1442021/8/1452021/8/146石墨炸弹是美国制造的一石墨炸弹是美国制造的一种可使供电系统短路而导种可使供电系统短路而导致瘫痪的新式炸弹。致瘫痪的新式炸弹。2021/8/147动动动动脑：脑：金刚石和石墨都是由碳元素组成的单质，金刚石和石墨都是由碳元素组成的单质，为什么物理性质会有很大的差异呢？为什么物理性质会有很大的差异呢？金刚石和石墨物

2、理性质的差异，主要是金刚石和石墨物理性质的差异，主要是由于由于碳原子排列的不同碳原子排列的不同引起的引起的 金刚石是正八面体结构金刚石是正八面体结构分子间的作用力很强分子间的作用力很强石墨是层状结构，层间分子间石墨是层状结构，层间分子间作用力弱，所以层与层间易滑动作用力弱，所以层与层间易滑动2021/8/148C60 的分子结构的分子结构2021/8/149金刚石金刚石 石墨石墨 C602021/8/1410单质由同种元素组成单质由同种元素组成, ,那么由同一种那么由同一种元素组成的物质一定是单质，对吗？元素组成的物质一定是单质，对吗？不对不对,如如O2、O3混合而成的物质是混合物混合而成的物

3、质是混合物也就是说：一种元素可以组成也就是说：一种元素可以组成多种不同的单质多种不同的单质2021/8/1411为什么同种元素可以组成为什么同种元素可以组成不同单质不同单质?原因：同一类原子，它们的排列方式原因：同一类原子，它们的排列方式不同，所形成的单质不同。不同，所形成的单质不同。金刚石、石墨、金刚石、石墨、 C60都是由碳元素组都是由碳元素组成，却形态各异！根本原因就在于它成，却形态各异！根本原因就在于它们的碳原子排列方式不同。们的碳原子排列方式不同。2021/8/1412金刚石（C）石 墨（C）C60碳元素的同素异形体碳元素的同素异形体2021/8/1413同素异形现象和同素异形体同素

4、异形现象和同素异形体（1 1）同素异形现象）同素异形现象由同一种元素组成由同一种元素组成不同单质的现象叫做同素异形现象。不同单质的现象叫做同素异形现象。（2 2）同素异形体）同素异形体由同一种元素组成的由同一种元素组成的多种单质，叫做这种元素的同素异形体。多种单质，叫做这种元素的同素异形体。金刚石金刚石石墨石墨C60白磷白磷红磷红磷氧气氧气O2臭氧臭氧O3单质单质2021/8/1414木炭和活性炭为什么具有吸木炭和活性炭为什么具有吸附能力？附能力？ 木炭和活性炭木炭和活性炭都具有都具有疏松多孔疏松多孔的结构的结构,这种结构这种结构可增加与气体或可增加与气体或溶液接触的表面溶液接触的表面积积.接

5、触面越大接触面越大,吸吸附能力就越强附能力就越强.2021/8/14152021/8/1416木材木材 木炭木炭 活性炭活性炭隔绝空气加强热隔绝空气加强热水蒸气里加强热水蒸气里加强热烟煤烟煤 焦炭焦炭 活性炭活性炭隔绝空气加强热隔绝空气加强热水蒸气里加强热水蒸气里加强热木炭，活性炭具有木炭，活性炭具有_的结构，因此的结构，因此它具有它具有_能力，可用于能力，可用于_，这是这是_变化。变化。疏松多孔疏松多孔吸附吸附吸附除杂吸附除杂吸附吸附作用作用吸附作吸附作用更强用更强物理物理2021/8/1417 木炭、活性炭、焦炭和炭黑等都是由木炭、活性炭、焦炭和炭黑等都是由 石墨石墨的微小晶体和少量的微小

6、晶体和少量杂质杂质构成的，在构成的，在化学上把它们统称为无定形碳。化学上把它们统称为无定形碳。无定形碳不是碳的同素异形体。无定形碳不是碳的同素异形体。2021/8/1418知识要点知识要点碳元素的同碳元素的同素异形体：素异形体：金刚石金刚石石石 墨墨 C60石墨微小晶体石墨微小晶体+ +少量杂质少量杂质木木 炭炭活性炭活性炭焦焦 炭炭炭炭 黑黑无无定定形形碳碳2021/8/14192021/8/1420结构：结构：疏松多孔疏松多孔用途：用途：制防毒面具、制糖工业制防毒面具、制糖工业 中的脱色剂中的脱色剂性质：吸附性性质：吸附性-活性炭活性炭2021/8/14212021/8/1422如下图所示

7、，中盛有红棕色二氧化氮气体如下图所示，中盛有红棕色二氧化氮气体的集气瓶里放几小块活性炭，最终观察到的集气瓶里放几小块活性炭，最终观察到红棕色红棕色 (填填“变深变深”或或“消失消失”或或“不变不变”)，漏斗中液面，漏斗中液面 (填填“上上升升”或或“下降下降”或或“不变不变”)。其原因为：。其原因为：活性炭具有活性炭具有 作用，使瓶中气体压强作用，使瓶中气体压强 外外界大气压。界大气压。消失消失上升上升吸附吸附小于小于2021/8/1423让你知道：让你知道：金刚石的用途很广泛，但天然存在金刚石的用途很广泛，但天然存在的量很少，而且多数颗粒很小，无法满足人们的的量很少，而且多数颗粒很小，无法满

8、足人们的需求。因此人们提出了金刚石的人工制造问题。需求。因此人们提出了金刚石的人工制造问题。由于金刚石和石墨都是碳的单质，所以人们把由于金刚石和石墨都是碳的单质，所以人们把注意力集中到把石墨转变成金刚石的实验上来。注意力集中到把石墨转变成金刚石的实验上来。经过无数次的试验，终于用铬、铁、铂等做催化经过无数次的试验，终于用铬、铁、铂等做催化剂，在剂，在1600160018001800和和5 510109 96 610109 9帕的条件帕的条件下，以石墨为原料制得了人造金刚石。目前世界下，以石墨为原料制得了人造金刚石。目前世界上每年生产约上每年生产约2020吨的人造金刚吨的人造金刚石。我国第一颗人造金刚石石。我国第一颗人造金刚石于于19621962年研制成功。现今江年研制成功。现今江苏省的南京、苏州等地也都苏省的南京、苏州等地也都有生产人造金刚石的工厂。有生产人造金刚石的工厂。人造金刚石人造金刚石2021/8/1424学完本