课题1++金刚石+石墨+C60

以上分别盛有不同物质的容器中 所盛物质属于单质的是 填字母 同一种元素可以组成不同的物质吗 AC 考考你 一种元素形成几种单质的现象在自然界很常见 如 氧元素的单质有氧气 臭氧 磷元素的单质有红磷 白磷等 那么碳元素的单质有那些呢 第六单元碳和碳的氧化物 金刚石 石墨 碳60 课题1 金刚石 石墨和C60 学习目标 1 知道一种元素可以组成多种单质2 通过对金刚石 石墨 C60的了解 初步认识性质与用途之间的关系3 了解木炭与活性炭的吸附性4 掌握碳的化学性质 碳的单质主要包括金刚石 石墨和C60分子 它们都是由碳元素组成的单质 一 碳的单质 1 金刚石 C 纯净的金刚石是一种无色透明的 正八面体形状的固体 硬度大 熔点高 不导电 天然采集的金刚石经过仔细的琢磨就会成为璀璨夺目的装饰品 钻石 加工前 加工后 南非之星 StarofSouthAfrica 金刚石 世界最大的钻石库利南 含有杂质的金刚石带有颜色 钻石装饰品 天然金刚石 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 天然矿物中最硬的物质 切割大理石或加工坚硬的金属等 玻璃刀 钻头 2 石墨 C 石墨是一种深灰色 有金属光泽 不透明 细鳞片状固体 石墨很软 有滑腻感 是电的良导体 熔点高 石墨很软 石墨可做铅笔芯 天然矿物中最软的矿物之一 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 石墨有良好的导电性 石墨可做 干电池的电极 在电车顶上的两根导电杆跟电线接触处分别装上一块石墨制成的滑块 以保证行驶时供电 为什么要选用石墨来制滑块 石墨具有润滑性 导电性 熔点高 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 金刚石和石墨的物理性质的比较 无色透明 正八面体形状的固体 深灰色 不透明 有金属光泽 细鳞片状固体 天然矿物中最硬的 最软的矿物质之一 不导电 良好 钻石 钻探机的钻头 切割玻璃 铅笔芯 电极 润滑剂等 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 碳原子间是立体网状的八面体结构 硬度大 几乎不导电 导热性能差 石墨 碳原子间是平面层状结构 层与层之间很容易滑动 硬度较小 金刚石和石墨都是由C元素组成的 为什么性质会相差这么远呢 物质的结构 物质的性质 物质的用途 决定 决定 反映 反映 正八面体 平面网状结构 因为碳原子排列方式不同 所以金刚石和石墨的物理性质有很大差异 记 3 无定形碳 无定形碳包括 木炭 活性炭 焦炭 炭黑 它们主要是由石墨的微小晶体和少量杂质构成的 木炭 活性炭具有疏松多孔的结构 因而具有吸附能力 但活性炭的吸附能力比木炭强 木炭是一种灰黑色的多孔性固体 燃烧时 产生很少的烟 火焰很小 木炭 焦炭 活性炭 炭黑 石墨与少量的杂质混在一起构成的四种物质 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 可用于作墨汁 3 焦炭 可用于冶炼金属 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的结构中 思考 吸附作用是物理变化还是化学变化 电子显微镜下看到的木炭结构 活性炭 防毒面具 滤毒罐 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 辅助材料 活性炭有很强的吸附性 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 活性炭冰箱去味剂 食品脱色 活性炭防毒面具 吸附有害气体炭雕 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 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 4 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 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 C60除了在超导方面的应用外 在以下几个方面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 C540 C240 C70 纳米碳管 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 但它们的物理性质各不相同 是因为碳原子排列方式不同 讨论 金刚石和石墨的物理性质为什么有很大差异 金刚石和石墨的化学性质是否也有差异呢 保持金刚石和石墨的化学性质粒子是什么 由于碳原子的排列不同 是碳原子保持金刚石和石墨的化学性质 清明上河图 北宋画家张择端绘制 距今近千年 清明上河图距今已有近千年历史 布都已破损 但笔迹 墨中含碳 仍然不变 这说明了什么问题 常温下 碳的化学性质不活泼 讨论 是什么决定了碳在常温下化学性质不活泼的呢 思考 元素的化学性质与什么有关呢 思考 碳原子最外层有4个电子 它要成为稳定的结构 得4个电子或失去4个电子都不容易 所以化学性质不活泼 钻石恒久远一颗永流传 二 碳 单质 的化学性质 1 碳常温下的稳定性 在温度升高的情况下 碳能跟很多物质发生化学反应 碳的化学性质 还记得这个反应的现象吗 在空气中燃烧 发红色火焰 生成的气体能使澄清石灰水变浑浊 煤的主要成分是碳 在炉中燃烧时常会出现蓝色火焰 这说明了什么 空气不足 碳燃烧充分时 生成CO2 当碳燃烧不充分时 生成CO 条件不同产物不同 碳的可燃性 2 碳跟氧气的反应 可燃性 现象 黑色粉末中出现光亮的红色 澄清石灰水变浑浊 化学方程式 3碳与氧化物的反应 还原性 1 试管为什么要略向下倾斜 2 火焰上罩网罩的作用是什么 3 实验结束时 为什么要先从石灰水中取出导气管再熄灭酒精灯 1 试管为什么要略向下倾斜 防止冷凝的水流到热的试管底部使试管炸裂 2 火焰上罩网罩的作用是什么 集中火焰 提高温度 3 实验结束时 为什么要先从石灰水中取出导气管再熄灭酒精灯 防止石灰水倒吸入热的试管使试管炸裂 CCO2 CuOCu 碳的化学性质 对碳的还原性的分析 碳具有还原性 是还原剂 在反应中被氧化 发生氧化反应 氧化铜具有氧化性 是氧化剂 在反应中被还原 发生还原反应 含氧化合物中的氧被夺去的反应 叫还原反应 1 木炭使氧化铜还原成铜 其具有还原性 2 氧化铜使碳氧化成二氧化碳 其具有氧化性 碳的化学性质 炼铁用的焦炭 碳的还原性可用于冶金工业 练一练 指出下列具有还原性的物质 小结 相同元素组成的不同单质 其物理性质有很大差异 而化学性质相同 物质化学性质的活泼与稳定是相对的 有条件的 在不同条件下发生反应 产物可能不同 碳单质在常温时的化学性质稳定 在高温时化学性质活泼 碳充分燃烧 碳不充分燃烧 碳具有还原性 碳单质的化学性质 1 金刚石 石墨 C60 C70都是碳元素组成的单质 关于它们的说法正确的是 A 碳原子的排列方式不同B 化学性质相似C 物理性质相似D 是同一种物质E 完全燃烧都生成二氧化碳F 都是黑色固体 A B E 填序号 课堂练习 2 如下图所示 瓶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 活性炭具有性 使瓶中的压强外界大气压 填大于或小于或等于 消失 上升 吸附 小于 如图所示 集气瓶中装有几块烘烤过的木炭 并充满了 红棕色的NO2气体 U形管里盛有红色墨水 一段时间 后 观察到的现象是 1 2 3 红棕色消失 V形管内红墨水左边上升 右边下降 4 2012 重庆 竹炭制品深受消费者欢迎竹炭是竹子经过炭化处理后形成的多孔性材料 竹炭不具有的性质是 A 黑色固体B 易溶于水C 有吸附性D 能够燃烧 B 5 下列各组物质中 前一种是单质 后一种是混合物的是 A 石墨 铅笔芯B 水蒸气 大理石C 盐酸 焦炭D 金刚石 氧化铁 A 6 下列说法正确的是 A 金刚石与石墨的各种性质都不相同B 铅笔芯是由金属铅制成的 所以能导电C 金刚石是由碳元素组成的 所以能导电D 金刚石是天然物质中最硬的物质 D 7 2012 怀化市 下列说法不正确的是 A 利用木炭的还原性由CuO冶炼铜B 天然金刚石是最硬的非金属单质 可制成钻石C 利用活性炭的稳定性来吸附冰箱中的异味D 利用石墨的导电性制造石墨电极 C 8 2012 宜宾市 下列关于碳单质的说法中正确的是 A C60的相对分子质量为720B 金刚石 石墨和C60都由碳元素组成 结构相同C 木炭具有还原性 常温下可以将氧化铜中的铜还原出来D 石墨很软 不能用于制石墨电极 A 9 选择下列物质的编号填空 通常用来作油墨原料的是 做干电池电极的是 作钻探机钻头的是 做家庭净水剂的是 用来作黑火药的是 A 金刚石B 石墨C 活性炭D 炭黑E 木炭 D B A E C 10 2013 日照 科学家成功地利用精密仪器从石墨中分离出单层的石墨片 这是目前世界上人工制得的最薄的材料 如图所示 下列有关石墨片说法错误的是 A 石墨片是一种单质B 石墨片与C60是同种物质 具有导电性C 在一定条件下 石墨片可还原氧化铜D 石墨片在氧气中完全燃烧的产物是CO2 B 11 2013 兰州 2013年3月 浙江大学实验室里诞生了世界上最轻的材料 碳海绵 碳海绵 具备高弹性和疏松多孔的结构 主要成分是石墨烯和碳纳米管 两者都是碳单质 下列关于 碳海绵 的说法中不正确的是 A 常温下化学性质活泼B 具有吸附性C 在一定条件下可还原氧化铜D 在氧气中完全燃烧的产物是CO2 A 12 碳海绵 具备高弹性和疏松多孔的结构 主要成分是石墨烯和碳纳米管 碳海绵 是已知最轻的固体材料 弹性好 它对石油有很强的吸附能力 不吸水 将吸入的石油挤出后仍可恢复原状 下列关于碳海绵的说法正确的是 A 具有吸附性B 可重复使用C 可处理海上石油泄漏 ABC 6g碳和18g氧气在密闭容器内充分反应后 容器内的物质是 A CO2B CO