课题1 金刚石石墨和C60

1、金刚石、石墨、金刚石、石墨、C60C60由同种元素组成的由同种元素组成的纯净物纯净物叫做什么叫做什么?-单质单质同种元素可以组成不同的单质吗同种元素可以组成不同的单质吗?-可以可以!例如例如: :氧元素组成氧气和臭氧，磷元素组成红磷和白磷。碳元素也可以组成不同的单质碳元素也可以组成不同的单质! !金刚石、石墨和金刚石、石墨和C60都是由碳元素组成的单质。都是由碳元素组成的单质。研究表明研究表明:一、碳的单质一、碳的单质1、金刚石、金刚石纯净的金刚石是纯净的金刚石是无色、透明、正无色、透明、正八面体形状八面体形状的固体，不导电。的固体，不导电。加工前加工前加工后加工后加工琢磨后璀璨夺目有加工琢磨

2、后璀璨夺目有光泽，可做钻石。光泽，可做钻石。南非之星(Starof South Africa)(Starof South Africa)一、碳的单质一、碳的单质金刚石金刚石玻璃刀上的金刚石可以裁玻璃玻璃刀上的金刚石可以裁玻璃金刚石很硬金刚石很硬 ，可以用，可以用来切割玻璃，也可以来切割玻璃，也可以作钻探机的钻头。作钻探机的钻头。 天然天然最硬最硬的物质的物质 金刚石的结构金刚石的结构立体网状结构立体网状结构 金刚石的碳原子金刚石的碳原子在空间构成在空间构成连续的，连续的，坚固的骨架坚固的骨架结构，结构，所以很坚硬。所以很坚硬。一、碳的单质一、碳的单质2、石墨、石墨 天然最软的矿物之一天然最软的

3、矿物之一深灰色、有深灰色、有金属光泽。金属光泽。不透明、细不透明、细鳞片状固体。鳞片状固体。很软很软有滑腻感有滑腻感具有优良的具有优良的导电性能导电性能石石墨墨的的物物理理性性质质石墨石墨很软很软，可做铅笔芯可做铅笔芯 石墨具有石墨具有优良优良的导电性能的导电性能，可，可以用来做电极。以用来做电极。铅笔芯铅笔芯是石墨是石墨和粘土和粘土粉末混粉末混合而成合而成的。的。石墨导电性.avi 在电车顶上的两根导电杆跟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。成的滑块，以保证行驶时供电。为什么要选用石墨来制滑块？为什么要选用石墨来制滑块？

4、石墨具有导电性。石墨具有导电性。石墨石墨电刷电刷 石墨石墨石墨结构石墨结构层状结构 石墨的碳原子石墨的碳原子呈平呈平面层状结构面层状结构, ,层与层层与层之间作用力小，所之间作用力小，所以质软，有滑腻感。以质软，有滑腻感。金刚石金刚石石石 墨墨色态色态硬度硬度导电性导电性用途用途金刚石和石墨的物理性质的比较金刚石和石墨的物理性质的比较无色无色 透明、正八面透明、正八面体形状的固体体形状的固体深灰色、有金属光深灰色、有金属光泽、细鳞片状固体泽、细鳞片状固体天然最硬的物质天然最硬的物质最软的矿物质之一最软的矿物质之一不导电不导电 良好良好钻石、钻探机的钻钻石、钻探机的钻头、切割玻璃等头、切割玻璃等

5、电极、铅笔芯、润滑电极、铅笔芯、润滑剂等剂等 原因：原因：碳原子的排列方式不同。碳原子的排列方式不同。 无定形碳包括：无定形碳包括：木炭、活性炭、焦炭、木炭、活性炭、焦炭、炭黑。炭黑。它们主要是由石墨的微小晶体和它们主要是由石墨的微小晶体和少量杂质构成的。少量杂质构成的。 （1） 木炭、活性炭：具有木炭、活性炭：具有疏松多孔疏松多孔的结构，因的结构，因而具有而具有吸附吸附能力，但活性炭的吸附能力比木炭强，能力，但活性炭的吸附能力比木炭强，可吸附颜色，气味，还有毒气。可吸附颜色，气味，还有毒气。（2）炭黑）炭黑:黑色粉末黑色粉末,可用于作可用于作油墨、油漆、油墨、油漆、鞋油等。鞋油等。（3）焦炭

6、）焦炭:可用于冶炼金属，作燃料可用于冶炼金属，作燃料.生活中常见含石墨的物质木木炭炭焦焦炭炭炭炭黑黑活活性性炭炭 通过通过P107实验实验6-1,可观察到什么现象？可观察到什么现象？ 思考：思考： 1.木炭和活性炭具有什么样的结构？木炭和活性炭具有什么样的结构？ 2.此变化是物理变化还是化学变化？此变化是物理变化还是化学变化？ 3.你可以得出木炭和活性炭具有什么性质？你可以得出木炭和活性炭具有什么性质？ 4.木炭、活性炭具有什么用途？木炭、活性炭具有什么用途？木炭能吸附红墨水吗？现象：现象：红色变浅，甚至消失红色变浅，甚至消失分析：分析：木炭具有木炭具有疏松多孔疏松多孔的结构，具有的结构，具有

7、较强的较强的吸附性吸附性。加热后加热后的木炭的木炭吸附过程是吸附过程是物理变化物理变化过程。过程。木炭吸附NO2.avi 如图所示如图所示,向盛有红棕色二氧化氮气向盛有红棕色二氧化氮气体的集气瓶里投入几小块烘烤过的木炭体的集气瓶里投入几小块烘烤过的木炭,会出现什么样的现象会出现什么样的现象,为什么为什么?红棕色消失，漏斗中液红棕色消失，漏斗中液面上升。面上升。木炭具有吸附性，将瓶木炭具有吸附性，将瓶中的二氧化氮吸附，使中的二氧化氮吸附，使瓶内压强减小，水在外瓶内压强减小，水在外界压强下上升到漏斗内。界压强下上升到漏斗内。活性炭活性炭防毒面具防毒面具滤毒罐滤毒罐活性炭的活性炭的防毒面防毒面具里的

8、滤毒罐具里的滤毒罐就是就是利用活性利用活性炭来吸附毒气炭来吸附毒气的的 辅助辅助材料材料1.请将下列物质的性质与用途的相关内容用请将下列物质的性质与用途的相关内容用直线连接起来直线连接起来金刚石硬度大金刚石硬度大 冰箱除臭剂冰箱除臭剂石墨的导电性好石墨的导电性好 切割玻璃切割玻璃活性炭的吸附能力强活性炭的吸附能力强 干电池电极干电池电极2.“依靠科学战胜非典依靠科学战胜非典”佩戴一种含有活性佩戴一种含有活性炭炭的口罩可以预防的口罩可以预防“非典非典”，这是利用活性炭，这是利用活性炭的的 作用。作用。吸附吸附练一练练一练4.4.下列物质中最硬的单质是下列物质中最硬的单质是( ( ) ) A. A

9、.木炭木炭 B. C B. C60 60 C. C.金刚石金刚石 D. D.二氧化碳二氧化碳C C碳元素碳元素碳原子的排列方式碳原子的排列方式3 .3 .金刚石、石墨和金刚石、石墨和C C6060都是由都是由 组组成的单质，它们的物理性质不同，是因成的单质，它们的物理性质不同，是因为为 不同。不同。 随着科技的发展，新形态的碳单质逐渐随着科技的发展，新形态的碳单质逐渐被人们发现，其中取得重要进展的是被人们发现，其中取得重要进展的是C60分子分子，另外还有另外还有碳纳米管。碳纳米管。C60C C6060分子由分子由6060个碳原子个碳原子构成，分子形似足球，构成，分子形似足球，又名足球烯。又名足

10、球烯。主要应用于材料科学、主要应用于材料科学、超导体、超导体、医学医学及及生物生物等等领域领域的研究。的研究。C70更新的碳单质：更新的碳单质：C240 一、碳的单质一、碳的单质小小 结结不同的元素可以组成不同的物质；同一种元素也不同的元素可以组成不同的物质；同一种元素也可以组成不同的物质。可以组成不同的物质。如：金刚石、石墨和如：金刚石、石墨和C60C60分子分子等都是由碳元素组成的单质。等都是由碳元素组成的单质。3.木炭、活性炭具有木炭、活性炭具有吸附性吸附性。原因是它们都。原因是它们都有有疏松多孔疏松多孔的结构。的结构。 2.金刚石、石墨物理性质不同的原因是金刚石、石墨物理性质不同的原因

11、是碳原碳原子排列顺序不同。子排列顺序不同。物质的物质的结构结构决定决定性质性质；性质性质用途用途。2 2、 继发现继发现C C6060后后C C7070也已经制得也已经制得, ,下列有关下列有关C C7070的说法正确的是的说法正确的是( )( )A. A. 它是一种化合物它是一种化合物B. B. 它是一种单质，并且它是有它是一种单质，并且它是有7070个碳原个碳原子构成的。子构成的。C. C. 它是一种混合物它是一种混合物D. D. 它的相对分子质量是它的相对分子质量是840840B.DR九年级上册九年级上册课题课题1 金刚石、石墨和金刚石、石墨和C60 第第2课时课时 单质碳的化学性质单质

12、碳的化学性质1、金刚石、石墨和C60都是由 元素组成的单质。但是由于它们的 不同，因此它们的 存在着较大的差异。2、金刚石是天然矿物中最、金刚石是天然矿物中最 的物质，石墨可作电极，是因的物质，石墨可作电极，是因为它具有优良的为它具有优良的 性能。性能。3、木炭和活性炭都具有、木炭和活性炭都具有 的结构，所以它们相似的结构，所以它们相似的性质是的性质是 。那么碳到底具有哪些化学性质呢？那么碳到底具有哪些化学性质呢？碳原子排列方式物理性质碳硬导电疏松多孔吸附性新课导入新课导入1、常温下具有稳定性北宋名画 清明上河图为什么至今还保存完好？常温下碳的化学性质比较稳定。因此古代用墨书写、绘画的字画保存

13、时间很久，且不易变色。碳原子结构示意图碳原子结构示意图 1.为什么碳在常温下化学性质不活泼？为什么碳在常温下化学性质不活泼？ 2.元素的化学性质是由什么决定的？元素的化学性质是由什么决定的？最外层电子数！最外层电子数！ 碳原子的最外层电子数为碳原子的最外层电子数为4，要成为稳定，要成为稳定结构，既不容易得到电子，也不容易失去结构，既不容易得到电子，也不容易失去电子，所以常温下碳的化学性质比较稳定电子，所以常温下碳的化学性质比较稳定结构决定性质：结构决定性质：请您欣赏请您欣赏两幅明清时代祖先的古画两幅明清时代祖先的古画(见上图见上图)。古画高古画高2米，宽米，宽1米，用天然碳素粉墨画成，线条勾勒

14、清晰。米，用天然碳素粉墨画成，线条勾勒清晰。距今约有距今约有300多年的历史，是当今同类古画保存比较好的两幅多年的历史，是当今同类古画保存比较好的两幅. 例如把木制的电线杆在埋入地下前，将其表例如把木制的电线杆在埋入地下前，将其表面烧焦，其目的是什么？面烧焦，其目的是什么？ 目的就是为了让电线杆不易腐烂，目的就是为了让电线杆不易腐烂，可以保存久一些。可以保存久一些。 生活小运用生活小运用【思考思考】2 2、可燃性、可燃性回忆木炭在氧气中充分燃烧，现象：回忆木炭在氧气中充分燃烧，现象： 发出白光，放出热量， 生成一种能使澄清石灰水变浑浊的气体。燃烧燃烧条件条件化学方程式化学方程式结论结论启示启示

15、在氧气在氧气中充分中充分燃烧燃烧C + O2 CO2（O2充足）充足） 碳具有碳具有可燃性，可燃性，条件不同，条件不同，燃烧产物燃烧产物也不相同。也不相同。书写方程式书写方程式一定要注明一定要注明反应条件，反应条件，冬天用煤取冬天用煤取暖一定要注暖一定要注意通风。意通风。燃烧不燃烧不充分充分2C + O2 2CO（O2不充足）不充足）点燃点燃点燃点燃黑色固体逐渐变成红色黑色固体逐渐变成红色澄清石灰水变浑浊澄清石灰水变浑浊 现象：现象：-有铜生成有铜生成-有二氧化碳生成有二氧化碳生成请看视请看视频频3、还原性结论：结论： C + 2CuO 2Cu+CO2高 温 红色红色氧化铜氧化铜失去氧而变成单

16、质铜，这种含氧化合物里的氧被失去氧而变成单质铜，这种含氧化合物里的氧被夺去的反应，叫夺去的反应，叫还原反应还原反应。碳碳使氧化铜发生了还原反应，具有还原性，叫使氧化铜发生了还原反应，具有还原性，叫还原剂还原剂。 碳：碳： 得氧、被氧化、还原剂；得氧、被氧化、还原剂；氧化铜：氧化铜：失氧、被还原、氧化剂。失氧、被还原、氧化剂。 单质碳的还原性可用于冶金工业，例如：利用焦炭可单质碳的还原性可用于冶金工业，例如：利用焦炭可以把铁矿石中的铁还原出来。以把铁矿石中的铁还原出来。单质碳高温下也可以与二氧化碳反应生成一氧化碳。单质碳高温下也可以与二氧化碳反应生成一氧化碳。3C + 2Fe2O3高温高温4Fe

17、 + 3CO2C + CO2高温高温2COH2、C、CO三种常见的还原剂三种常见的还原剂单质碳的化学性质单质碳的化学性质 1 1、稳定性：、稳定性：碳在常温下化学性质不活泼。碳在常温下化学性质不活泼。2 2、可燃性、可燃性：（与氧气反应）（与氧气反应）2C + O22CO ( (不充分燃烧不充分燃烧) )点燃点燃点燃点燃C+O2CO2（充分燃烧）（充分燃烧）3 3、还原性、还原性: :( (与某些氧化物反应与某些氧化物反应) )课堂小结课堂小结【练习练习】1、下列性质中，不属于碳的、下列性质中，不属于碳的化学性质的是化学性质的是 （ ） A.稳定性稳定性 B.吸附性吸附性 C.可燃性可燃性 D.还原性还原性BB例1.书写档案规定使用碳素墨水，其理由是( ) A. 单质碳不与其他任何物质反应 B. 常温下，碳的化学性质不活泼 C. 碳易与纸张反应生成化学性质稳定的物质 D. 这种墨水是经过加工的性质稳定的化合物【解析】 碳素墨汁是由碳的单质制成的，碳在常温下化学性质稳定，受日光照射或与空