碳和碳的氧化物.ppt

第六單元 碳和碳的氧化物,課題1 金剛石 石墨和 C60,碳元素可以組成不同的物質嗎?,C60,金剛石結構,石墨結構,_,一.金剛石、石墨和C60都是由碳元素組成，但它們的原子排列方式不同，故它們的性質有差異。,二. 同素異形體:,1.定義: 同一種元素形成的多種單質，叫做這種元素的同素異形體。 2.例子: (1)碳元素的同素異形體 : 石墨、金剛石、巴基球(C60),(2)磷元素的同素異形體有:紅磷()、白磷() (3)氧元素的同素異形體有: 氧氣(O2)、 臭氧(O3),加工前,加工后,三. 金剛石、石墨的性質,無色透明,正八 面體的固體,深灰色,有金屬光澤,細鳞片狀固體,不導電 , 導熱很差,滑、軟,在纸上可留痕迹,導電 , 導熱優良,鑽石、切割玻璃、大理石。,潤滑劑、鉛筆芯、電極,熔、沸點很高,化學性質相同,天然存在(最硬)的物質,早在羅馬時代，就有人把金剛石雕刻成 印章，這是最早的金剛石的“工業用途”。事 實上人們從自然界裏開採出來的絕大多數金剛 石是用於工業的。長期以來，金剛石大多數的 工業用途是利用它特別硬，不易磨損的特性。 金剛石可以用於切割玻璃，製作鑽頭用於地質 鑽探、開採石油和打井等，還可以切割水泥， 甚至大理石等建築材料。,好資料1:,至今，只有用金剛石車刀才能加工超硬的陶 瓷，尚無其他代用品。金剛石還是優質的磨 料，金剛石砂輪用來磨削硬質合金，比碳化硅 耐用一萬倍。,鉛筆是我們最熟悉的學習用品，鉛筆裏面 其實不含鉛，是石墨和粘土混合而成的。畫畫 用的鉛筆常用“6B”的，寫字用的鉛筆常用 “HB” 的，製圖用的鉛筆常常是“6H” 的，6B 最軟，顏色最深，6H最硬，HB軟硬適中。 “H”代表Hard，堅硬的，“B”代表 BlaCk， 黑的。由於石墨太軟，只用石墨做鉛筆芯，易 斷又易磨損，所以加入粘土。我們看看不同型 號鉛筆的筆跡。,好資料2:,四.分類 1. 碳單質包括: 金剛石、 石墨、 C60 、 無定型碳,2.無定型碳包括:,(1)木炭: 作燃料 制黑火葯 、吸味劑。,(2)活性炭: 制防毒面具、 吸味劑。,(3)焦炭: 冶煉生鐵、生產水煤氣。,(4)炭黑: 油墨、墨汁、橡胶填料。,木炭,炭黑,實驗探究,木炭能吸附紅墨水嗎？,現象：,紅色逐漸褪去,分析：,木炭具有疏松多孔的結構，表面積很大，具有較强的吸附性，能將紅墨水吸附在木炭多孔性結構中。,加熱後的木炭,活性炭是黑色粉末狀和顆粒狀的固體。把木炭在隔絕空氣的情況下加強熱，並不斷通入水蒸氣，便可得到活性炭。活性炭具有比木炭更優良的吸附性能，可用來淨化各種氣體或液體。例如，活性炭可用做電冰箱的去味劑和制糖工業的脫色劑。防毒面具的濾毒罐裏裝的活性炭，可吸附毒氣，而使純淨的空氣通過,無定型碳的比較,灰黑色多 孔,黑色粉末或顆粒狀,淺灰色多孔固體,細膩的黑色粉末,將木材隔絶空氣加熱,將木炭在高溫下用水蒸氣處理,把煙煤隔絶空氣加熱,含碳化合物不完全燃燒的產物,作燃料 制黑火葯 、吸味劑,制防毒面具 吸味劑,冶煉生鐵、生產水煤氣,油墨、墨汁、橡胶填料,較強的吸附性,很強的吸附性,增強橡胶的強度,具有相同的化學性質,小資料,隨着科技的發展，新形態的碳單質逐漸被人們發現，其中取得重要進展的是C60分子，另外还有碳管。,C60,C60分子由60个碳原子構成，分子形似足球，又名足球烯。这种足球結構的分子很穩定。它應用于材料科學、超導體等方面的研究正在進行中。,除了超導領域外，C60在以下幾個方面也具有廣泛的應用前景： 氣體的貯存； 有感覺功能的感測器； 增強金屬的強度； 新型的催化劑； 光學應用； 對癌細胞具有殺傷效應等醫療功能。,除C60外，一些新的單質碳也相繼被發現，如：C70、C240、C540等。,20世紀90年代初，科學家又致力於一種新型的納米材料納米碳管的研究,這是一種非常奇特的材料，它是石墨中一層或若干層碳原子捲曲而成的籠狀“纖維”，內部是空的，外部直徑只有幾納米到幾十納米。這樣的材料很輕，很結實。它的密度是鋼的16，而強度卻是鋼的100倍。用這樣輕而柔軟、又非常結實的材料做防彈背心是最好不過 。,五. 化學性質: 常溫下,化學性質穏定 1.可燃性:,2. 還原性:,C: 還原劑,具有還原性 Fe2O3:氧化劑,具有氧化性,還原反應: 含氧化合物裏的氧被奪去的反應,化學性質穩定,碳和氫氣的化學性質的比較,化學性質穩定,Ex1: 鉛筆的型號分為 “2H、HB 、 2B 或4B” ，則若需鉛芯較黑的