化学人教版九年级上册金刚石、石墨和C60.ppt

课题1 金刚石 石墨和C60 1 知道不同种元素可组成不同物质 同种元素也可以组成不同物质 2 了解金刚石 石墨 木炭 活性炭的主要物理性质和用途 3 知道C60的分子结构及其部分用途 4 了解结构 性质 用途三者的关系 重点 了解金刚石 石墨 活性炭 木炭的性质和用途 了解结构 性质 用途三者的关系 难点 1 金刚石 一 碳的单质 金刚石的结构 纯净的金刚石是一种无色透明的 正八面体形状的固体 金刚石 未加工的钻石 加工后的钻石 天然采集到的金刚石并不带闪烁的光泽 需要经过仔细琢磨成许多面后 才成为璀璨夺目的装饰品 钻石 天然采集的金刚石雕琢后 钻石 结构 用途 性质 硬度大 决定 决定 金刚石是天然存在的最硬的物质 可以用来刻划玻璃 切割大理石 加工金属 把它装在钻探机的钻头上 钻凿坚硬的岩层等 钻头 钻头 能否人工制造金刚石 接近高科技 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 铂等做催化剂 在1600 1800 和5 109 6 109帕的条件下 以石墨为原料制得了人造金刚石 目前世界上每年生产约20吨的人造金刚石 我国第一颗人造金刚石于1962年研制成功 现今江苏省的南京 苏州等地也都有生产人造金刚石的工厂 让你知道 2 石墨 石墨的结构 层状结构 石墨是深灰色 有金属光泽 不透明的细磷片状固体 具有优良的导电性 很滑腻 石墨 石墨很软 是最软的矿物之一 拉辛头像的局部用石墨素描 石墨制造的素描笔 铅笔里面含铅吗 铅笔中的HB H代表Hard 坚硬的 B代表Black 黑的 6B含石墨最多 最软 颜色最深 6H含石墨较少 最硬 HB居中 写字 制图等 考试填涂 素描 眉笔 用石墨和粘土粉末混合制铅笔芯 用石墨做电极 石墨耐高温 可以制成坩埚来熔炼金属 石墨的用途 石墨炸弹是美国制造的一种可使供电系统短路而导致瘫痪的新式炸弹 石墨炸弹实际上是集束炸弹的变种 它在目标上空爆炸 释放出无数 易拉罐 大小的小炸弹 这些内装碳纤维的小炸弹随即在更大的区域爆炸 形成大范围的碳纤维云 这些碳纤维可使供电系统短路而瘫痪 开眼界了 3 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 超导体的温度为12 8K 现在还发现了C28 C32 C50 C240 C540等碳单质 C60 神奇的碳单质分子 C60的分子结构 请说出图文中给出的信息 C60是分子 每个C60的分子是由60个碳原子构成 C60分子的结构形似足球 4 C60是单质 C60 C60 它是美国休斯顿大学的克罗脱 Kroto H W 和史沫莱 Smalley r e 等人在1985年发现的 我国北京大学化学系和物理系研究小组也研制出了C60分子 C60除了在超导方面的应用外 在以下几个方也具有广泛的应用前景 有感觉功能的传感器 增强金属的强度 新型的催化剂 光学应用 对癌细胞具有杀伤效应等医疗功能 资料 C60 C70 C80 纳米碳管 一 碳的单质 金刚石和石墨的物理性质和用途 钻石王冠 工业石墨 无色透明正八面体状固体 深灰色细鳞片状固体 加工琢磨后有夺目光泽 有金属光泽 天然存在的最硬物质 质软 无 良好 电极 铅笔芯 润滑剂等 钻头 刻刀 装饰品等 既然金刚石 石墨等都是由碳元素组成的单质 那它们的物理性质为什么差异那么大呢 疑问 金刚石和石墨物理性质存在差异的原因 碳原子间的排列方式不同 木炭 焦炭 活性炭 炭黑等通常被称为无定形碳 无定形碳 木炭 活性炭 炭黑 焦炭 小知识 碳 与 炭 碳 涉及到元素时 如 碳原子 碳元素 碳单质 碳的化合物 二氧化碳 一氧化碳等 炭 指物质时 如 木炭 焦炭 活性炭 炭黑 木炭 木炭 木炭主要是由石墨的微小晶体和少量的杂质构成的 它具有疏松多孔的结构 焦炭 活性炭 炭黑等的结构和木炭类似 二 无定型碳 木炭能吸附红墨水吗 现象 红色逐渐褪去 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 可以利用木炭的吸附性来吸附色素 气味和有毒气体等物质 显微镜下看到的木炭的结构如图所示 活性炭 防毒面具 滤毒罐 辅助材料 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 活性炭冰箱去味剂 食品脱色 活性炭防毒面具 焦炭 烟煤在隔绝空气的条件下 加热到950 1050 经过干燥 热解 熔融 粘结 固化 收缩等阶段最终制成焦炭 这一过程叫高温炼焦 高温干馏 可以收集到炭黑 焦炭 作燃料和冶炼 练一练 1 下列关于金刚石和石墨的说法中 正确的是 A 它们的物理性质相同B 它们是两种不同的碳元素C 它们是两种不同的碳的化合物D 它们都是由碳元素组成的单质2 1999年北约曾用 石墨炸弹 该炸弹爆炸后释放出大量的纤维状石墨覆盖在发电厂的设备上 使南联盟的高压输电线路短路 这是利用了石墨的什么性质 答案 利用了石墨的导电性 想一想 1 有一口小水井中的水有异味 你有什么方法来消除吗 2 打水井时常在水井周围埋一些木炭 其作用是 这是由于木炭有 结构 因此具有 的性能 把木炭装入透水的袋中 沉入井里 吸附水中的异味 疏松多孔 吸附 基础演练 1 下列物质中肯定是纯净物的是 1 木炭 2 只含一种元素的物质 3 金刚石 4 黑火药 5 铅笔芯A 1 2 4 B 2 3 5 C 2 3 D 3 2 下列叙述中正确的是 A 金刚石 石墨都是碳的单质B 碳单质都是黑色固体C 所有物质中金刚石最硬 石墨最软D 石墨是优质绝缘材料 D A 基础演练 3 家用净水器常用活性炭作净水剂 这是因为活性炭 A 可作催化剂B 疏松多孔 吸附性强 C 无毒D 可以吸附水中的不洁物质 4 将下列左边物质与右边的用途用线连接起来石墨冰箱去味剂炭黑作电极金刚石冶炼金属焦炭制油墨活性炭作钻头 B 问题研讨 金刚石与石墨混合在一起 组成的物质是单质这是混合物 甲生 是单质 因为金刚石是碳的单质 石墨也是碳的单质 它们混合在一起 仍只含一种元素 所以仍是单质 诊断 乙生 是混合物 金刚石石墨都是碳的单质 但它们是两种不同的物质 所以它们混合在一起不是单质而是混合物 诊断 结论乙同学的观点是正确的 金刚石和石墨都是由一种元素组成 但它们是两种不同的物质 这是由各自本身的结构决定的 所以它们混合在一起是混合物 因此判断单质必须强调是纯净物 一种元素可以形成多种不同的单质 某物质中只含一种元素 也不一定是纯净物 记忆要点