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第六单元碳和碳的化合物,任课教师：熊泺,课题1，金刚石、石墨和C60,1,本单元摘要,几种碳单质的相关性质碳的重要氧化物：一氧化碳与二氧化碳二氧化碳的制取的方法研究,2,此“碳”非彼“炭”,对于碳我们既熟悉又陌生，在我们所接触的各种物质里面和碳沾亲的有很多,比如：二氧化碳、一氧化碳（煤气）、碳酸钠、碳酸钙（石灰岩）,还有一些物质和炭有关比如：木炭、活性炭、煤炭,谁才是正宗的“碳”？,有些与碳和炭都不沾边：金刚石、石墨,3,小窍门：,我们说“碳”的时候是指的化学元素C。而生活中的“炭”是一些含有碳元素的单质的混合物。二氧化碳、一氧化碳、碳酸钙是含有碳元素的一些化合物。金刚石、石墨虽然和“碳”不沾边，但是它们是由碳元素组成的单质。它们都可以用化学式C来表示，但是他们是两种不同的物质。,4,金刚石与钻石,右图是世界第一大钻石，它采自著名的金刚石产地南非，是金刚石原石经过精心雕琢成的,左图是未经加工过的金刚石原石，注意它的形状和颜色,5,金刚石的特性,纯净的金刚石矿石是无色透明，正八面体形状的固体。有些金刚石带有杂质显出特殊的颜色。它是已知硬度最高的物质，可以用来切削玻璃等坚硬物，也被广泛用做磨料和钻头。,没有金刚钻别揽瓷器活,6,石墨,石墨是一种深灰色有金属光泽的不透明细鳞片状固体。熔点高达3652石墨被用做铅笔芯的材料，越软的铅笔芯含石墨越多，越硬的铅笔芯含石墨越少。,7,小实验：探究石墨的物理性质,身边的铅笔是随手可得的石墨来源我们可以用指甲刮画铅笔芯看是否有划痕(这是一种矿物研究常用的硬度比较法，质地坚硬的物质能在比它软的物质表面划出痕迹）结论：石墨的质地很软取两张纸片，用手指捏擦感受其摩擦力，再在纸面用软质铅笔轻轻涂满笔迹（或均匀撒石墨粉）感受其摩擦力。结论：石墨能减少摩擦面的阻力有润滑作用。手指感觉到滑腻感连接电池、灯泡、铅笔芯，观察此电路的情况。灯泡发光，说明石墨具有良好的导电性。,8,固态润滑剂石墨,石墨有特殊的滑腻感，在一些场合被用做润滑剂在广州、上海等城市保留着无轨电车，它通过车顶的电刷与电缆相连，电刷与电缆以每小时50KM的速度相互摩擦，很容易造成磨损，而常规润滑油又不能导电。喷气式飞机的发动机转速很高，并且与高温的燃烧气体接触，普通的润滑油在这样的温度下很快就碳化结块。物质的性质决定了他们的用途,9,此“炭”非彼“碳”,冬天到了，很多家庭开始燃烧木炭取暖，木炭又是什么呢？一些现象：烧木炭的房间如果不注意通风会让人觉得气闷，严重时造成一氧化碳中毒。将木炭燃烧后产生的气体通入澄清石灰水变浑浊。木炭燃烧后会有灰烬。炭条和石墨一样也能写字画画,10,木炭是由石墨的微小晶体和一些杂质构成,具有多孔的结构。主要含有碳元素。焦炭、活性炭、炭黑与木炭的组成类似。它们不像石墨那样有固定的外观，常也称为无定形碳实验6-1在盛有半瓶水的烧杯中，加一滴红墨水使水略显红色。投入少量活性炭粉末，搅拌，过滤，观察现象。木炭疏松多孔，具有一定的吸附性。活性炭的吸附效果很强，可以做防毒面具吸附材料，在前面的水的净化的学习中我们用它来除去自然水中的异味。,11,小资料：木炭与活性炭,家用木炭的吸附性通常不是很好，因为在炭窑烧制时候产生的树脂、油质等杂质堵塞了里面的微小孔隙。如用氯化锌溶液进行处理，就能除去沉积在炭表面的油质，从而使炭的孔隙增加，提高吸附能力。这种经过处理后的炭就叫做活性炭。简易的活性炭的制备可由以下过程来完成：将木屑放入氯化锌溶液中浸泡数小时，充分吸收氯化锌后取出烘干，放入铁皮罐中，将盖子盖紧（铁皮盖上需开一个小孔），然后加热进行碳化至不再产生气体时停止加热,再将炭屑进行漂洗以除去氯化锌等杂质，然后进行烘干、研磨即可。高档的活性炭多用椰子壳处理后烧制成，这样得到的活性炭的孔隙多而且细小，吸附性能大大提高。,12,讨论：金刚石、石墨、C60的区别,这三种物质都是由碳原子构成的单质，但是他们的原子之间的组合方式不同（结构不同），所以表现出的性质也不同。除了C60以外，科学家还有一些其他的特殊的碳单质发现。,13,其他碳单质中碳原子的组合方式,Diamond金刚石型Buckminsterfulleren富勒烯型（C60）Graphite石墨型（10，10）Tube试管状的碳纳米管。,这是一种复杂的类似C60的碳原子组成的分子。由大小不同的碳分子球一层套一层构成，目前仅处于设想中,14,本节课我们认识了几种碳的单质,金刚石的物理性质：无色透明、质地坚硬的固体。可用于切削工具，钻头，也被用做饰品。石墨的物理性质：深灰色、质软的固体。导电、有滑腻感，耐高温。可以做润滑剂，也被广泛用做铅笔芯。木炭、活性炭（无定形碳）的物理性质：具有疏松多空的结构，具有吸附性，用做吸附材料。几种碳单质的相同与不同：组成元素相同、结构差异物质的结构决定性质、性质决定了用途那么大家来一起分析下，这些场合中那些性质决定了这些碳单质的用途？,15,1999年伊拉克发生的海湾战争中，美军为打击伊拉克的电力设施使用了一中“石墨炸弹”。这种炸弹爆炸产生大量纤维状石墨丝，覆盖在发电厂设施上导致设备短路而使其瘫痪？这是利用了石墨的那种性质？我们做了一个简单的小实验，用导线连接电池、石墨棒、小灯泡。我们发现小灯泡能够亮起来，说明石墨导电性良好。这就是石墨炸弹能够瘫痪发电设施的原因。大量的导电的石墨丝覆盖在电