单质碳的物理性质和用途

1、,清明上河图,第七单元 碳和碳的氧化物,碳和碳的化合物可以说是化学世界里最庞大的家族,他们有超过二千万的成员.它们在国民经济和我们的日常生活里占有很重要的地位。,金刚石 、石墨和碳60,教材分析,本课题是初中化学第七单元课题一，碳在生活中有着广泛的应用。前面学习了物质构成的奥秘，使本单元的高度上升了一个新台阶。本课题包括两部分内容：一部分介绍了金刚石、石墨、C60的重要物理性质、结构特点和用途；另一部分介绍了碳的化学性质及用途。,阅读教材：,范围：第114页至第116页！ 要求：边阅读边画出知识点。 时间：5分钟！,天然金刚石,金刚石无色透明的正八面体,金刚石,金刚石,金刚石是由碳原子直接构成

2、的正八面体形状的固体，金刚石是碳元素组成的非金属单质。,纯净的金刚石是无色透明的，琢磨后有璀璨夺目的光泽。,碳原子,金刚石,物理性质：无色透明的正八面体形状的固体，是自然界最硬的物质,1、金刚石（C),一、,金刚石用途:,玻璃刀头、钻头、装饰品,玻璃刀,钻头,玻璃刀上的金刚石可以裁玻璃,钻戒上的钻石,钻戒上的钻石,金刚石可以做钻探机的钻头,玻璃刀的刀头装有金刚石,金刚石,金刚石的物理性质和用途,无色透明、正八面体形状的固体，琢磨后有夺目光泽,装饰品钻石,金刚石硬度大,划玻璃、做钻头、刻刀等,性质,用途,（天然存在最硬的物质）,金刚石,石墨 (化学式：C),石墨是一种深灰色的有金属光泽而不透明的

3、细鳞片状固体。,石墨,石墨是最软的矿物之一,2、石 墨 ( C ),物理性质： 深灰色的有金属光泽而不透明的细鳞片状固体，是最软的矿物之一，有优良的导电性，润滑性, 耐高温。,1.铅笔芯是石墨和粘土粉末混合而成的。,铅笔是用铅做的吗？,用6B铅笔作的素描画,石墨的用途,石墨的用途,2.石墨具有优良的导电性能，可以用来做电极、电刷。,3.石墨耐高温，可以制成坩埚来熔炼金属。,铅笔,石墨润滑剂,坩埚,4.把铅笔芯的粉末放到锁孔里，因为铅笔芯的成分中有石墨，石墨具有润滑性，可做润滑剂。,石墨的用途：,如果有一把长期不用 而生锈的锁，怎样 可以轻易打开？,石墨的物理性质和用途,深灰色、有金属光泽、不透

4、明、细鳞片状固体,很软，有滑腻感,优良的导电性,做铅笔芯，做润滑剂,做石墨电极、电刷等,金刚石和石墨的物理性质和用途的比较,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,最软的矿物质之一,导电性良好,不导电,钻石、钻探机的钻头、切割玻璃等,铅笔芯、电极、高温润滑剂等,【思考】,同一种元素可以组成不同的物质吗？,答：同一种元素可以组成不同的物质。因为同一类原子，排列方式不同，所形成的单质不同。,金刚石是正八面体结构，原子间的作用力很强。,石墨是层状结构，层间作用力弱，所以层与层间易滑动。,结构,性质,构成它们的碳原子排列方式不同。（最重要考点）,金刚石、石墨的物

5、理性质存在差异的原因是：,金刚石是正八面体结构，原子间的作用力很强。,石墨是层状结构，层间作用力弱，所以层与层间易滑动。,结构,性质,金刚石和石墨是可以相互转化的，发生的是 。,化学变化,【思考】,C60,C60,1985年，英国科学家克罗托发现了C60分子，1996年，为了表彰他在此领域做出的巨大贡献，被授予诺贝尔化学奖。,英国科学家克罗托,C60分子结构,C60,C60,C60分子结构,C60是60个碳原子形成的封闭笼状分子，形似足球，故称之为“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。,纳米碳管、C70等新的碳单质又陆续被发现。,C40,C70,

6、C20,纳米碳管,高科技材料,C60在以下几个方面具有广泛的应用前景： 气体的贮存； 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 等医疗功能。,C60,知识延伸,科学家正在致力于一种新型纳米材料-碳纳米管的研究，价格高于黄金。这是一种非常奇特的材料，它很轻，但很结实。它的密度是钢的1/6，而强度却是钢的100倍。用这样轻而柔软、又非常结实的材料做防弹背心是最好不过的了。如果用碳纳米管做绳索，是唯一可以从月球挂到地球表面，而不被自身重量所拉断的绳索 。,不同之处:微观结构 物理性质不同 用途不同,相同之处: 碳元素组成 化学性质相同,对比,木炭,活性炭,

7、炭黑,冶炼炼钢铁用的焦炭,木炭、活性炭、焦炭、炭黑等都是由石墨的微小晶体和少量杂质构成的。,什么样的生活经验 告诉我们，木炭不是 含碳的纯净物？,电子显微镜下看到的木炭结构,木炭,木炭具有 的结构，表面积很大，因此，它具有 能力，可用于 。,疏松多孔,吸附,吸附除杂,【实验6-1】,在盛有半瓶水的小锥形瓶里，加入一滴红墨水，使水略显红色。投入几块烘烤过的木炭，轻轻振荡，观察现象。,【现 象】,水中的红色逐渐变浅,（或消失）,你认为吸附的过程 是物理变化，还是 化学变化呢？,吸附性,（1）活性炭和木炭具有强烈的吸附性，活性炭的吸附性比木炭的要强。,（2）吸附性是物质的物理性质。,（3）具有吸附性

8、的原因：物质有疏松多孔的结构，表面积大。,活性炭有较强的吸附性,滤毒罐,辅助 材料,活性炭,防毒面具里吸附毒气,净水器中吸附杂质,制糖工业的脱色剂,活性炭,木炭,吸附有害气体炭雕,点燃一支蜡烛，把冷碟子放在蜡烛火焰的上方，冷蝶底上即可收集到炭黑。,在有人抽烟的房间里， 点燃蜡烛，可减轻 烟味，说明炭黑有 什么性质？,你能用蜡烛和碟子制取炭黑吗？,说明炭黑有 一定的吸附性。,此实验能说明 蜡烛中含有碳 元素吗？,比较碳与炭的区别：,“碳”,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。,“炭”,含有碳单质的混合物。如： 木炭、活性炭、焦炭、炭黑等。这里的炭不带“石”旁。,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”。,金刚石、石墨的化学性质相似，物理性质却有很大的差异，其原因是（ ） A 构成它们的原子大小不同 B 构成它们的原子数目不同 C 它们是由不同的原子构成的 D 构成它们的原子排列不同,D,奖品,练习：,今天学习的物质和（） 是同类物质,B,奖品,练习：,【小结】,1.不同元素可以组成不同的单质，同一种元素也可以组成不同的物质。金刚石、石墨和C60等都是由碳元素组成的单质。,2.金刚