金刚石石墨和C60课件.ppt

你们知道氧元素能形成哪些单质吗？磷元素能形成哪些单质吗？,追问:碳元素能否形成不同的单质？,请思考,氧气和臭氧是同一物质吗？红磷和白磷是同一物质吗？,C60,同种元素可以组成不同的单质,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,加工琢磨后有夺目光泽，可做钻石装饰物。,天然金刚石,人造金刚石,玻璃刀,钻头,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,2、石墨,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，有滑腻感，可做润滑剂,石墨可做铅笔芯,天然最软的矿物之一,可做电极,石墨有良好的导电性。,石墨可做干电池的电极。,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？,金刚石、石墨都是碳的不同单质，通过学习比较它们的物理性质和用途并填表,无色.透明.正八面体晶体,深灰色.有金属光泽.细磷片状固体,天然矿物中硬度最大,质软而滑腻,高,高,不导电,导电,刻划玻璃.切割大理石.钻石,电极.铅笔芯.润滑剂,很差,良好,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差异呢？,下面我们看一下金刚石和石墨的结构,金刚石的结构,石墨的结构,它们的碳原子的排列方式不同所以说他们性质上存在差别,小资料,除金刚石与石墨外，生活中常接触到的木炭，它们都是由石墨的微小晶体和少量杂质构成的。木炭具有疏松多孔的结构。焦炭、活性炭、炭黑的构成与结构与木炭类似。,木炭、活性炭用途很广，你想知道它们有什么性质吗？,显微镜下看到的木炭的结构,现在你看到了木炭的结构，想想木炭为什么能吸附颜色？,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,3、活性炭的吸附能力比木炭强,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,一、碳的单质,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,其他特殊的碳单质,除C60外，一些新的单质碳也相继被发现，如：C70、C240、C540等。,比较碳与炭的区别：,“碳”：,“炭”：,是元素的名称，是核电荷数为6的一类原子的总称。比如：碳元素、碳单质、含碳化合物、一氧化碳。（这儿不能用“炭”）,表示由碳元素组成的某种单质木炭、活性炭、焦炭、炭黑等。,一般在未指明具体单质时，习惯上用碳，如“炽热的碳”“当碳燃烧时”。,1、碳的稳定性，在常温下，化学性质不活泼。,2、碳的可燃性,化学方程式：C+O2CO2（氧气充足）,一氧化碳,点燃,碳的不完全燃烧会造成,点燃,化学方程式:2C+O22CO（氧气不足）,氧气不充足的条件下生成,煤的燃烧,使燃料充分燃烧的措施：,燃烧时使氧气更充足。,空气的污染,如生活中采用鼓风机鼓入空气等方法。,展开你想象的翅膀,早在四千多年前我们的祖先就已在生活中使用铜了，河南安阳出土的三千多年前商代司母戊铜鼎重达875公斤，是世界上已发掘的最大青铜器，可见我国古代炼铜技术堪称世界第一。“古老的铜”试想象祖先是如何制取铜单质的呢？,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）实验完毕后，要先撤导管后熄灯。（3）要待试管冷却后再把试管里的粉末倒在纸上观察。,还原反应：含氧化合物里的氧元素被夺去的反应。,结论：碳具有还原性，还原一些氧化物。如氧化铜、氧化铁、二氧化碳等。,现象：黑色氧化铜变成红色，产生使澄清石灰水变浑浊的气体。,碳的还原性在生产中应用：,碳单质可用于冶金工业，如用焦炭来炼铁。,高温,化学方程式：2Fe2O3+3C4Fe+3CO2,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；,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。,二、碳的化学性质,1、稳定性：常温下，碳的化学性质不活泼，受到日光照射或与空气、水分接触，都不容易起变化。,2、可燃性：碳和氧气的反应：C十O2=CO2充分燃烧，放热多2C十O2=2CO不充分燃烧，放热少,3、还原性：碳和某些氧化物的反应,碳+氧化铜铜+二氧化碳2CuOC=2Cu2CO2,高温,还原反应：含氧化合物内的氧被夺取的反应,我能达标：,1、现在书写重要档案材料时，必须用炭素墨水来书写，其炭素墨水中炭（）A、常温下性质稳定B、具有可燃性C、具有吸附性D、具有还原性2、在化学反应C+CO2=2CO中，能体现了碳（）A、具有可燃性B、具有还原性C、常温下性质稳定D、具有吸附性3、说说鉴别碳粉和氧化铜的方法（至少两种）。,A,高温,B,方法：用燃烧法，能被点燃的是碳粉，不能则是氧化铜。能吸附色素的是碳粉，不能则是氧化铜。,若氧化铜中混有少量碳粉，我能设计出除去碳粉的实验方案。,方案：在空气中加热，使碳粉与氧气发生反应生成二氧化碳。,近年来，科学家们发现，除金刚石、石墨外，还有一些新的以单质形式存在的碳。其中，发现较早并在研究中取得重要进展的是C60分子，下列有关的说法错误（）A:它的一个分子中含有60个碳原子B:它是一种新型化合物C:它的相对分子质量为720D:它是一种单质,练习,B,1999年，曾使用了一种“石墨炸弹”。这种炸弹爆炸后释放出大量纤维状的石墨，它们覆盖在发电厂的设备上，造成设备短路而停电，解释这是为什么？,这是因为石墨具有良好的导电性，所以它们释放出来后，覆盖在发电厂的设备上，会造成设备短路而停电,练习,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，最终观察到红棕色(填“变深”或“消失”或“不变”)，漏斗中液面(填“上升”或“下降”或“不变”)。其原因为：活性炭具有作用，使瓶中气体压强外界大气压。,消失,上升,吸附,小于,演示,实验现象：黑色粉末变成红色物质；澄清石灰水变浑蚀。,实验注意事项