课题1金刚石、石墨、C601.ppt

,第六单元 课题1 金刚石、石墨、C60,祥云火炬的燃料C3H8,水立方的外膜材料 (C2H2F2) n,含有碳纤维的撑杆,水立方的净水工艺中使用到活性炭,水立方,不同种元素可以组成不同种物质，同种元素可否组成不同物质呢？,想一想,同种元素可组成不同的物质吗？,C60,C60,一、碳的单质,金 刚 石 高贵而华丽的碳单质,无色透明，正八面体,经加工有夺目的光泽,自然界中存在的最硬物质,为什么金刚石是自然界中最硬的物质?,决定,结构,决定,性质,碳原子在空间构成连续的，三角形的网状结构所以其质地坚硬。,金刚石中碳原子的排列,赫迪夫 钻石,马辰钻石,茵尔多钻石,狮子山之星,金刚石的用途,装饰品钻石,钻头、玻璃刀,镶金刚石的钻头,想一想,1、金刚石能制作成华丽高贵的钻石是由什么性质决定的？,答：无色透明、加工后有夺目的光泽,2、为什么金刚石能制作成坚硬的钻头和玻璃刀？,答：金刚石是自然界存在 的最硬物质,碳的单质,石 墨 多才多艺的碳单质,深灰色、有金属光泽。,不透明、细鳞片状固体。,很软,有滑腻感,具有优良的导电性能,石墨的物理性质,石墨的用途,石墨用于制铅笔芯,石墨电极,石墨润滑剂,为什么石墨很软？,石墨结构,层状结构,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。,想一想,1、石墨可用于制铅笔芯是由什么性质决定的？,2、石墨可用于制电极是由什么性质决定的？,3、石墨可用于制润滑剂是由什么性质决定的？,答：深灰色且很软。,答：石墨具有优良的导电性能。,答：石墨有滑腻感。,性质,用途,决定,再想一想,金刚石和石墨都是由碳元素组成的单质，为什么它们的性质不同？,结构,决定,性质,一、碳的单质,比较金刚石和石墨的结构性质和用途,钻石王冠,工业石墨,无色透明 正八面体状晶体,深灰色鳞片状固体,加工琢磨后 有夺目光泽,略有金属光泽,自然界最硬物质,最软矿物质之一,无,良好,良好,良好,电极、铅笔芯、润滑剂等,钻头、切刀、刻刀、装饰品等,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,石墨晶体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,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,又能吸附色素,故可用作吸附剂。 炭黑: 黑色粉末,可用于作墨汁. 焦炭: 可用于冶炼金属.,木炭、活性炭用途很广，你想知道它们有什么性质吗？,实验探究,木炭能吸附红墨水吗？,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。,加热后的木炭,木 炭 的 用 途,活性炭的用途,食品脱色,冰箱去味剂,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,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,“无定形炭”为什么用这个“炭”？ “碳”和“炭”有什么区别？,“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。,“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。,第3种碳单质： 神奇的碳单质C60,由60个碳原子构成的一个分子，结构类似足球，又名足球烯。良好的超导体，使超导体的温度为12.8K。,现在还发现了C28、C32、C50、C240、C540等碳单质,C70,碳纳米管,科技前沿,用途：材料科学、超导体。,随着科学技术的不断进步，探究的不断深入，新的碳单质不断发现，碳单质的家属会不断壮大。,金刚石和石墨在一定条件下可以相互转换： 金刚石 石墨 思考3：此变化属于物理变化还是化学变化？ 属于化学变化，金刚石和石墨是碳元素组成的两种单质，此反应有了新物质的生成。,高温高压、催化剂,动动手 你也行,1、 继发现C60后C70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940,2、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,B,D,1、下列几种情况，能证明“金刚石和石墨是由相同元素组成”的事实是（ ） A. 它们的熔点相同 B. 都不溶于水 C. 石墨在一定条件下可转化为金刚石 D. 完全燃烧后都得同一产物CO2,2、碳元素有金刚石、石墨等多种单质，下列关于碳单质的叙述正确的是 （ ） A 都是黑色固体 B碳原子排列方式都相同 C在氧气中充分燃烧时都生成二氧化碳 D都能使红墨水褪色,练 习,动动手 你也行,D,C,王羲之的,想一想,字画却不褪色?,纸都黄了,一、稳定性： 常温下不易与其他物质发生反应。,单质碳的化学性质,1、使用木质电线杆时，常把埋在地下部分表面烧焦,形成炭层经久耐用，这是利用了碳在常温下具有_性。,考考你,稳定,为什么 在常温下碳化学性质 不活泼?,你还记得我吗？,原子最外层电子数 决定元素的化学性质,化学性质,碳原子的最外层有4个电子，它要成为稳定结构，得4个或失4个电子都不容易，所以化学性质不活泼,如果温度升高,碳是否会发生反应呢?,二、,木炭在氧气中燃烧,可燃性,现象：发出白光 放出热量,碳跟氧气的反应,充分燃烧,不充分燃烧,三、碳跟某些氧化物反应,C+CuO,澄清 石灰水,1.澄清的石灰水变浑浊,2.黑色的粉末变成光亮红色,现象：,反应装置：固+固加热形,（1）,铁丝网,注意事项：,（1）酒精灯上加铁丝网是为了使火焰集中，从而提高温度。 （2）试管口略向下倾斜，试管口的导管不要伸入太长。 （3）实验完毕后，要先撤导管后熄灯。 （4）要待试管冷却后再把试管里的粉末倒在纸上观察。,2CuO+C = 2Cu+CO2,高温,应用：冶炼金属,还原性,(2)碳跟氧化铁反应,观察这两个方程式，看看有什么特点？,象这种,含氧化合物里的氧被夺去的反应，就叫做还原反应。 例如： CuO失去O成铜单质，我们就说CuO被还原了。,碳使氧化铜变成单质铜的 我们则说碳具有还原性。,（2）得氧的物质发生氧化反应, 是还原剂,具有还原性.,（1）失氧的物质发生还原反应, 是氧化剂,具有氧化性.,小结:,还原剂、氧化剂都是属于反应物。,高温 高温 C +Fe2O3 = C+Fe3O4 =,碳可以还原其它金属氧化物，写出下列反应方程式：,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。,单质碳的化学性质： （1）常温下化学性质 ； （2）可燃性（可用作燃料） 木炭在氧气充足情况下燃烧 木炭在氧气不足情况下燃烧 （3）还原性（可用于冶炼金属） 木炭还原氧化铜 木炭还原二氧化碳,稳定,CO2 CO2,点燃,2CO2 2CO,点燃,C2CuO 2CuCO2,高温,C CO2 2CO,高温,1.金刚石、石墨、C60、C70都是碳元素组成的单质，关于它们的说法正确的是（填序号）,A . 碳原子的排列方式不同 B . 化学性质相似 C . 物理性质相似 D . 是同一种物质 E . 完全燃烧都生成二氧化碳 F . 都是黑色固体,A、B 、E,2、试管内有黑色粉末，加热后变成红色固体，同时生成使澄清石灰水变浑浊的气体，这黑色粉末是 （ ） A、氧化铜 B、四氧化三铁与木炭粉 C、铜与木炭粉 D、氧化铜与木炭粉,3、当氧化铜中混有少量炭粉时，下列除去炭粉的方法正确的是 （ ） A隔绝空气，将混合物加强热 B. 在空气中灼烧混合物 C在氢气流中加热混合物 D. 加入足量的氧化铁后加强热,D,B,1.请将下列物质的性质与用途的相关内容用 直线连接起来 金刚石硬度大 冰箱除臭剂 石墨的导电性好 切割玻璃 活性炭的吸附能力强 干电池电极 2.“依靠科学战胜非典”佩戴一种含有活性炭 的口罩可以预防“非典”，这是利用活性炭 的 作用。,吸附,练一练,4.自行车淋雨后，车锁常会出现不易打开的现象。如果在锁内注油润滑，开锁后的钥匙上沾满油污，不便携带。你有什么更好的方法吗