5[1].2组成燃料的主要元素-碳

1、金刚石金刚石C60石墨石墨金刚石金刚石C石墨石墨 C一、碳的单质一、碳的单质天然金刚石即钻石存在于地下天然金刚石即钻石存在于地下120-400公里深处，随火山喷发在地表形成矿公里深处，随火山喷发在地表形成矿藏。主要产地石南非藏。主要产地石南非.俄罗斯俄罗斯.印度印度.中国。是自然界最硬的物质，折光性好，颜中国。是自然界最硬的物质，折光性好，颜色随含杂质不同呈现不同的颜色，无色透明是最优质的。全世界年产量仅有十色随含杂质不同呈现不同的颜色，无色透明是最优质的。全世界年产量仅有十几万克拉（几十公斤）。世界上最重的钻石是几万克拉（几十公斤）。世界上最重的钻石是1905年产于南非的年产于南非的“库里南

2、库里南”重重3106克拉，我国山东长林村民克拉，我国山东长林村民21岁姑娘魏振芳在岁姑娘魏振芳在1977年翻地时挖出重年翻地时挖出重158.786克克拉（鸡蛋黄大小）钻石无私的献给国家。拉（鸡蛋黄大小）钻石无私的献给国家。天然石墨是在高温低压天然石墨是在高温低压条件下形成的以煤层或条件下形成的以煤层或含碳沉积岩经过变质作含碳沉积岩经过变质作用形成石墨。色黑用形成石墨。色黑.质软质软.导电导电.导热导热.而滑腻。而滑腻。讨论： 金刚石和石墨都是碳元素组成的单质，金刚石和石墨都是碳元素组成的单质，为什么它们的物理性质有这么大的差异呢？为什么它们的物理性质有这么大的差异呢？金刚石的结构金刚石的结构石

3、墨的结构石墨的结构 碳原子的排列碳原子的排列 不同不同。讨论讨论 ：金刚石与石墨各有什么特性？：金刚石与石墨各有什么特性？硬度最大硬度最大导电性强导电性强色黑色黑,质地软质地软而滑腻而滑腻 石墨的微小晶体和少量杂质构成的没有固定几何形状的混石墨的微小晶体和少量杂质构成的没有固定几何形状的混合物（以碳单质为主）合物（以碳单质为主） 焦炭、炭黑、木炭、活性炭焦炭、炭黑、木炭、活性炭 二二、无定形碳无定形碳木炭木炭焦炭焦炭活性炭活性炭炭黑炭黑注意注意: “碳碳”表示元素，表示元素， “炭炭”表示由碳元素组成的具体物质。表示由碳元素组成的具体物质。活性炭活性炭自来水厂净水过程中，活性炭的作用是：自来水

4、厂净水过程中，活性炭的作用是： 吸附杂质、除去臭味吸附杂质、除去臭味 防毒面具里的滤毒罐就是利用活性炭来吸附防毒面具里的滤毒罐就是利用活性炭来吸附毒毒毒毒 气的气的工业生产白糖时，活性炭可脱色制白糖。工业生产白糖时，活性炭可脱色制白糖。木炭与活性炭的吸附作用都是木炭与活性炭的吸附作用都是物理变化。物理变化。活性炭的吸附作用活性炭的吸附作用比木炭还要强比木炭还要强金刚石、石墨都是碳元素组成的单质，金刚石、石墨都是碳元素组成的单质，由石墨变成金刚石是（由石墨变成金刚石是（ ）变化。）变化。化学化学 人造金刚石人造金刚石金刚石很贵，能不能把石墨金刚石很贵，能不能把石墨“变变”成金成金刚石呢？有人用石

5、墨在高温和高压下生刚石呢？有人用石墨在高温和高压下生产出人造金刚石，目前已在钻头制造等产出人造金刚石，目前已在钻头制造等方面获得应用。方面获得应用。随着科技的发展，新形态的碳单质逐渐被人们发随着科技的发展，新形态的碳单质逐渐被人们发现，其中取得重要进展的是现，其中取得重要进展的是C60和和“碳纳米管碳纳米管”，此外还有此外还有C50、C70等。等。C60C60分子由分子由60个碳原子构成，分子形似足球，又名个碳原子构成，分子形似足球，又名“足球烯足球烯”,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工作已取得重大进展。方面的

6、研究工作已取得重大进展。 将下列物质的用途和对应的性质用线连起来将下列物质的用途和对应的性质用线连起来: : 勘探钻头勘探钻头, ,切割玻璃切割玻璃 色黑色黑, ,质地软而滑质地软而滑 做首饰做首饰 硬度大硬度大 做电极做电极 光彩夺目光彩夺目, ,折光性强折光性强 做铅笔芯做铅笔芯 耐高温耐高温 做冶金坩埚做冶金坩埚 导电性好导电性好 金刚石金刚石 ( (天然存在的最硬物质天然存在的最硬物质) )( (最软矿物之一最软矿物之一) )石墨石墨做防毒面具做防毒面具写字作画写字作画常温下化学性质稳定常温下化学性质稳定吸附性强吸附性强无定形碳无定形碳 通过以上学习，我们知道碳元素通过以上学习，我们知

7、道碳元素形成的单质有金刚石、石墨、形成的单质有金刚石、石墨、C60 等等 多种，而且物理性质差异很大，所以多种，而且物理性质差异很大，所以用途也就不同。用途也就不同。2.纳米材料被誉为于纳米材料被誉为于21世纪最有前途的新型材世纪最有前途的新型材料料,纳米碳管是一种由碳原子构成的直径为几个纳米碳管是一种由碳原子构成的直径为几个纳米的空心管纳米的空心管,下列说法错误的是下列说法错误的是( )A 纳米碳管如果完全燃烧纳米碳管如果完全燃烧,生成物是二氧化碳生成物是二氧化碳 B 纳米碳管材料管道多纳米碳管材料管道多,表面积大表面积大,吸附能力强吸附能力强 C 纳米碳管在常温下化学性质稳定纳米碳管在常温

8、下化学性质稳定 D 纳米碳管是一种新型的化合物纳米碳管是一种新型的化合物1.下列物质的用途只利用了碳的物理性质，下列物质的用途只利用了碳的物理性质，的是（的是（ ）A 用木炭作燃料用木炭作燃料 B 用焦炭炼铁用焦炭炼铁 C 用活性炭吸附工业产品里的色素用活性炭吸附工业产品里的色素 D 用墨书写珍贵资料或绘制书画用墨书写珍贵资料或绘制书画D巩固练习巩固练习C3.金刚石、石墨、金刚石、石墨、 C60都是由都是由_组成的单组成的单质。但是，它们的性质却存在巨大的差异质。但是，它们的性质却存在巨大的差异（例如金刚石是天然存在的最硬的物质，而（例如金刚石是天然存在的最硬的物质，而石墨却很软），这是因为它

9、们石墨却很软），这是因为它们_不同。不同。4.下列物质中最硬的单质是下列物质中最硬的单质是( ) A.木炭木炭 B. C60 C.金刚石金刚石 D.二二氧化碳氧化碳碳元素碳元素碳原子排列方式碳原子排列方式C5.科学家研制了一种组成为科学家研制了一种组成为C70的新物质的新物质,关于这种物质的下列关于这种物质的下列说法中不正确的是说法中不正确的是( )A它是一种单质它是一种单质B它是一种化合物它是一种化合物C它的相对分子质量为它的相对分子质量为840D它的一个分子中有它的一个分子中有70个碳原子个碳原子B B学以致用学以致用B.B.活性炭用作防病毒口罩活性炭用作防病毒口罩6.6.碳单质有许多用途

10、，请指出以下用途是由碳单质有许多用途，请指出以下用途是由碳的哪种性质决定的：碳的哪种性质决定的：A.A.金刚石被用于制造钻戒和项链金刚石被用于制造钻戒和项链( (折光性强折光性强) )E.E.用碳素墨水书写档案用碳素墨水书写档案C.C.炭黑粉用来制造油墨炭黑粉用来制造油墨D.D.石墨用作电池的电极芯石墨用作电池的电极芯( (吸附性吸附性) )( (质软质软, ,色黑色黑) )( (导电性导电性) )( (稳定性稳定性) ). 1999年，北约曾使用了一种年，北约曾使用了一种“石石墨炸弹墨炸弹”。这种炸弹爆炸后释放。这种炸弹爆炸后释放出大量纤维状的石墨，它们覆盖出大量纤维状的石墨，它们覆盖在发电

11、厂的设备上，造成设备停在发电厂的设备上，造成设备停电，解释这是为什么电，解释这是为什么？阅读阅读 资料资料石墨具有优良的导电性能，石墨石墨具有优良的导电性能，石墨纤维能使设备短路的原因是因为纤维能使设备短路的原因是因为石墨能导电，是电的良导体石墨能导电，是电的良导体如下图所示，向盛有红棕色二氧化氮气体如下图所示，向盛有红棕色二氧化氮气体的集气瓶里放几小块活性炭，最终观察到的集气瓶里放几小块活性炭，最终观察到红棕色红棕色 (填填“变深变深”或或“消失消失”或或“不变不变”)，漏斗中液面，漏斗中液面 (填填“上上升升”或或“下降下降”或或“不变不变”)。其原因为：。其原因为：活性炭具有活性炭具有 作用，使瓶中气体压强作用，使瓶中气体压强 外外界大气压。界大气压。消失消失上升上升吸附吸附小于小于实验实验如图所示如图所示, ,先在先在a a、c c两支相同的大试管中充满红棕色两支相同的大试管中充满红棕色的的NONO2 2气体，然后分别向气体，然后分别向a a、c c试管中加入质量相等试管中加入质量相等的足量石墨和活性炭并塞紧胶塞。经过一段时间后，的足量石墨和活性炭并塞紧胶塞。