化学人教版九年级上册金刚石石墨C60.ppt

同种元素能组成不同的物质吗 C60 碳元素能组成不同的单质吗 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 金刚石 含有杂质的金刚石带有颜色 钻石装饰品 金刚石 硬度大是金刚石最重要的性质 利用这个性质 可用金刚石裁玻璃 金刚石可用于切割大理石或加工坚硬的金属等 也可以作钻探机的钻头 天然最硬的物质 2 石墨 石墨是一种深灰色的有金属光泽而不透明的细鳞片状固体 石墨是天然最软的矿物之一 石墨的用途 图6 2 铅笔芯是石墨和粘土粉末混合而成的 石墨具有优良的导电性能 可以用来做电极 石墨耐高温 可以制成坩埚来熔炼金属 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的差别呢 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 请完成下表 比较金刚石和石墨的物理性质和用途 无色透明 正八面体形状的固体 深灰色 有金属光泽 细鳞片状固体 天然最硬的物质 质软 不导电 导电良好 钻石 钻探机的钻头 切割玻璃等 铅笔芯 电极 润滑剂等 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 它们的碳原子的排列方式不同 金刚石的结构 石墨的结构 金刚石 碳原子间是立体网状结构 石墨 碳原子间是平面层状结构 层与层之间很容易滑动 小资料 除金刚石与石墨外 生活中常接触到的木炭 活性炭 焦炭 炭黑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 实验探究 木炭能吸附红墨水吗 实验6 1 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的结构中 加热后的木炭 无定形碳的用途 1 木炭与活性炭 具有疏松多孔结构 有较强的吸附能力 既能吸附气体气味 又能吸附顔色 故可用作吸附剂 2 炭黑 黑色粉末 可用于制墨汁 油漆 鞋油等 3 焦炭 可用于冶炼金属 小资料 随着科技的发展 新形态的碳单质逐渐被人们发现 其中取得重要进展的是C60分子 另外还有纳米碳管 C60 1个C60分子由60个碳原子构成 分子形似足球 又名足球烯 这种足球结构的分子很稳定 它应用于材料科学 超导体等方面的研究正在进行中 小资料 C60 C60的用途可以进行气体储存 制造有感觉功能的传感器 增强金属材料的强度 新型高效催化剂 有特殊的光学特性 对癌细胞具有杀伤效应和清除人体内自由基的功效 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 可用于制备新材料 超导体等方面 6 金刚石 石墨 C60都是由碳元素组成的单质 它们的物理性质各不相同 是因为碳原子排列方式不同 基础演练 1 下列物质中肯定不是纯净物的是 1 木炭 2 只含一种元素的物质 3 金刚石 4 铅笔芯A 1 2 B 2 3 4 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 能够燃烧 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 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 课外探究 什么是人造金刚石钻石由金刚石加工琢磨而成 是珠宝中的贵族 它通明剔透 散发着清冷高贵的光辉 颇有 出淤泥而不染 的气质 天然金刚石的形成和发现极为不易 它是碳在地球深部高温高压的特殊条件下历经亿万年的 苦修 转化而成的 由于地壳的运动 它们从地球的深处来到地表 蕴藏在金伯利岩中 从而被人类发现和开采 金刚石不仅可以加工成价值连城的珠宝 在工业中也大有可为 它硬度高 耐磨性好 可广泛用于切削 磨削 钻探 由于导热率高 电绝缘性好 可作为半导体装置的散热板 它有优良的透光性和耐腐蚀性 在电子工业中也得到广泛应用 18世纪末 人们发现身价高贵的金刚石竟然是碳的一种同素异形体 从此 制备人造金刚石就成为了许多科学家的光荣与梦想 一个世纪以后 石墨 碳的另一种单质形式被发现了 人们便尝试模拟自然过程 让石墨在超高温高压的环境下转变成金刚石 为了缩短反应时间 需要2000 高温和5 5万个大气压的特殊条件 1955年 美国通用电气公司专门制造了高温高压静电设备 得到世界上第一批工业用人造金刚石小晶体 从而开创了工业规模生产人造金刚石磨料的先河 现在他们的年产量在20吨左右 不久 杜邦公司发明了爆炸法 利用瞬时爆炸产生的高压和急剧升温 也获得了几毫米大小的人造金刚石 金刚石薄膜的性能稍逊于金刚石颗粒 在密度和硬度上都要低一些 即便如此 它的耐磨性也是数一数二 仅5微米厚的薄膜 寿命也比硬质合金钢长10倍以上 我们知道 唱片的唱针在微小的接触面上要经受极大的压力 同时要求极长的耐磨寿命 只要在针尖上沉积上一层金刚石薄膜 它就可以轻松上阵了 如果在塑料 玻璃的外面用金刚石薄膜做耐磨涂层 可以大大扩展其用途 开发性能优越又经济的产品 更重要的是 薄膜的出现使金石的应用突破了只能作为切削工具的樊篱 使其优异