金刚石和石墨.ppt

第六单元碳和碳的氧化物 课题1金刚石 石墨和C60 通过本节课的学习同学们须掌握以下内容 1 了解金刚石 石墨的物理性质和用途2 了解C60分子的结构特点3 知道不同元素可组成不同物质 同一元素也可组成不同的物质4 知道木炭 活性炭吸附作用 不同的元素可以组成不同的物质 那么同种元素能不能组成不同的物质呢 金刚石 石墨粉 足球烯 举例 氧气和臭氧 金刚石 石墨和C60都是有碳元素组成的单质 通过以上信息你能得出什么结论 看一看 试一试 描述金刚石的有关物理性质 金刚石的结构 一 碳的单质 1 金刚石 1 晶体结构 正八面体形状固体 C原子排列成空间网状正八面体结构 摩氏硬度计 由德国矿物学家摩斯 1773 1839 在1822年提出而得名 它是是由10种常见的矿物组成 按其本身硬度依次 从小到大 排列 1 滑石 2 石膏 3 方解石 4 萤石 5 磷灰石 6 长石 7 石英 8 黄玉 9 刚玉 10 金刚石使用方法 鉴定时在未知矿物上选一平面 用上列已知矿物的一种加以刻画 如果在未知矿物上留下刻痕 表明已知硬度比未知矿物高 反之 相关链接 看一看是什么 铅笔里含铅 Pb 吗 铅笔是石墨和粘土混合而成的 1564年 一阵狂风吹倒了英国坎伯兰郡波罗谷附近的一棵大树 树根蟠结处露出了一大堆墨色的矿物质 石墨 当地的牧羊人发现了石墨的一项用途 在羊身上画记号 不久 有眼光的城里人把石墨矿石切成细条在伦敦市场上出售 店主和商人都用它给货物作记号 所以叫作 打印石 这种 原始的铅笔 画出的印痕粗黑清晰 不过 石墨易碎 1761年 德国化学家法贝尔从卡斯塔斯尔煤矿采集了一些石墨矿石 将其研磨成粉末 用水冲洗去杂质 获得了纯净的石墨粉 经过种种试验后 法贝尔终于发现 在石墨中掺入硫磺 锑和树脂 加热凝固后压制成的一根根 铅笔 硬度合适 书写流畅 也不容易弄脏手 在这种铅笔外面裹上纸卷后 就可以拿到商店出售了 1789年 法国大革命爆发了 英国和德国对法国进行了封锁 没有了铅笔来源 法国化学家兼发明家孔特奉命在法国尽可能采集石墨制造铅笔 但法国的石墨质量差产量也不多 孔特费尽心思 终于在石墨中掺入一些粘土试验 一试效果出人意料的好 这种混合物变成了世界上最好的画笔 在石墨中加入不同性能的粘土 便可得到 硬铅 与 软铅 孔特的铅笔和法贝尔的铅笔 都只有一根细条 很容易折断 1812年 美国马萨诸塞州的一位木匠兼修补匠威廉 门罗 让铅笔穿上木头 外衣 门罗在土场内装置机械制造长5 18厘米的标准化木条 细木条中间用机器挖出一条刚好适合铅笔芯的凹槽 然后将两片同样开有凹槽的细木条中间嵌入一根石墨条 合起来用胶水粘紧 于是 第一支现代铅笔产生了 这支长18厘米的标准铅笔可以画55千米的线条 至少可以写45000字 而且是削了17次还剩下5厘米长的笔头 在门罗铅笔诞生100年以后 有人认为它浪费木材 其结果导致了日本人早川德次在1915年发明了一种能够把铅笔芯反复推出的铅笔 它就是如今广泛使用的活动铅笔的原型 现在多达300多种的铅笔世界令人眼花缭乱 小知识 2 石墨 平凡多能的碳单质 石墨的结构模型 工业石墨 石墨 1 晶体结构 细鳞片状固体 碳原子呈层状排列 石墨具有良好的导电性 石墨炸弹又名软炸弹 俗称 电力杀手 因其不以杀伤敌方兵员为目的而得名 又因其对供电系统的强大破坏力而被称为断电炸弹 主要攻击对象是城市的电力输配系统 并将其瘫痪 石墨炸弹是选用经过特殊处理的纯碳 碳化学式C相对原子质量12 01原子序数6为非金属第2周期 石墨 纤维丝制成 每根石墨纤维丝的直径相当小 仅有几千分之一厘米 因此 可在高空中长时间漂浮 由于石墨纤维丝经过流体能量研磨加工制成 且又经过化学清洗 因此 极大地提高了石墨纤维丝的传导性能 石墨纤维丝没有粘性 却能附在一切物体表面 什么是石墨炸弹 知识拓展 海湾战争时 石墨炸弹在 沙漠风暴 行动中首次登场 当时 美国海军发射舰载战斧式巡航导弹 向伊拉克投掷石墨炸弹 攻击其供电设施 使伊拉克全国供电系统85 瘫痪 在以美国为首的北约对南斯拉夫的空袭中 美国空军使用的石墨炸弹型号为BLU 114 B 由F ll7A隐形战斗机于1999年5月2日首次对南电网进行攻击 造成南斯拉夫全国70 的地区断电 而使用成本低廉的非制导的运载工具投放 则会出现百余米的攻击误差 据报道 南斯拉夫老大妈抱怨北约飞机给她的花园蒙上一层讨厌而昂贵的石墨纤维 地膜 就是由于这个原因造成的 石墨 木炭文物 优质木炭 天然木材烧制木炭 焦炭 炭黑 生活中常接触到的木炭 活性炭 焦炭 炭黑都属于石墨微小晶体和少量杂质构成的 木炭文物 优质木炭 天然木材烧制木炭 焦炭 炭黑 活性炭具有吸附能力 装有活性炭的防毒面具 木炭活性炭 木炭 活性炭 木炭 活性炭主要由 构成 具有 的结构 因此它具有 能力 可用于 石墨 疏松多孔 吸附 吸附除杂 例如 活性炭用于制造防毒面具 白糖脱色 冰箱除异味等 一 石墨 二 结构 三 物理性质和用途 四 木炭和活性炭 比较金刚石和石墨的性质和用途 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 电极 铅笔芯 润滑剂等 钻头 切刀 刻刀 装饰品等 从以上的比较中看看他们的性质与用途有什么样的关系 提问 性质 用途 决定 结构 决定 4 第3种碳单质 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 C240C540等碳单质 C60分子C60分子是一种由60个碳原子构成的分子 它形似足球 是一种