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文档简介

1、第六单元第六单元 碳和碳的氧化物碳和碳的氧化物课题1 金刚石、石墨和C60 金刚石、石墨金刚石、石墨 和和 C60碳元素组成的单质碳元素组成的单质C60金刚石(C)石 墨(C) 纯净的金刚石是无色、透明的正八面体的固体。带有杂质的金刚石往往呈褐色、黄色。金刚石金刚石石墨石墨外外 观观无色透明无色透明 正八面体正八面体 琢磨后有光泽琢磨后有光泽深灰色细鳞片状深灰色细鳞片状有金属光泽有金属光泽硬硬 度度它是自然界中它是自然界中最硬最硬的矿物的矿物它是自然界中它是自然界中最最软软的矿物之一的矿物之一导电性导电性不导电不导电良良 好好 金刚石和石墨的比较(物理性质)(物理性质)动动脑动动脑:金刚石和石

2、墨都是由碳元素组成的单质,金刚石和石墨都是由碳元素组成的单质,为什么物理性质会有很大的差异呢为什么物理性质会有很大的差异呢因为因为:在金刚石和石墨中,碳原子的在金刚石和石墨中,碳原子的排列方式排列方式不同。不同。金刚石的用途金刚石和石墨有哪些用途?金刚石的用途:切割玻璃、大理石,金刚石的用途:切割玻璃、大理石, 做首饰做首饰石墨的用途:做电极、润滑剂、制铅芯石墨的用途:做电极、润滑剂、制铅芯小结:小结:物质的用途是由性质的决定物质的用途是由性质的决定 石墨炸弹是美国制造石墨炸弹是美国制造的一种可使供电系统短的一种可使供电系统短路而导致瘫痪的新式炸路而导致瘫痪的新式炸弹。石墨炸弹实际上是弹。石墨

3、炸弹实际上是集束炸弹的变种,它在集束炸弹的变种,它在目标上空爆炸,释放出目标上空爆炸,释放出无数无数“易拉罐易拉罐”大小的大小的小炸弹,这些内装碳纤小炸弹,这些内装碳纤维的小炸弹随即在更大维的小炸弹随即在更大的区域爆炸,形成大范的区域爆炸,形成大范围的碳纤维云,这些碳围的碳纤维云,这些碳纤维可使供电系统短路纤维可使供电系统短路而瘫痪。而瘫痪。开眼界开眼界结构:疏松多孔用途:制防毒面具、制糖工业 中的脱色剂性质:性质:吸附性-活性炭活性炭活性炭活性炭: 结结 构构 用用 途途 木木 炭炭主要是由石主要是由石墨的微小晶墨的微小晶体和少量杂体和少量杂质构成的,质构成的,具有疏松多具有疏松多孔的结构,

4、孔的结构,具有吸附能具有吸附能力力。作燃料,制造黑火药,作燃料,制造黑火药,制造活性炭,冶炼金属,制造活性炭,冶炼金属,作吸附剂作吸附剂 活性炭活性炭净化多种气体和液体,净化多种气体和液体,用于防毒面具,作吸附用于防毒面具,作吸附剂剂 炭炭 黑黑制造油墨、油漆、鞋油制造油墨、油漆、鞋油和颜料等,橡胶制品的和颜料等,橡胶制品的填料填料 焦焦 炭炭作燃料和冶炼金属作燃料和冶炼金属如图所示如图所示,向盛有红棕色二氧化氮气体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的集气瓶里投入几小块烘烤过的木炭,会出现什么样会出现什么样 的现象,为什么的现象,为什么?讨论:讨论: 物质的结构、性质和用

5、途之间有什么关系? 物质的结构决定性质、 性质决定用途 金刚石的用途很广泛,但天然存在的量很少,而且多金刚石的用途很广泛,但天然存在的量很少,而且多数颗粒很小,无法满足人们的需求。因此人们提出了金刚数颗粒很小,无法满足人们的需求。因此人们提出了金刚石的人工制造问题。石的人工制造问题。 由于金刚石和石墨都是碳的单质,所以人们把注意力由于金刚石和石墨都是碳的单质,所以人们把注意力集中到把石墨转变成金刚石的实验上来。经过无数次的试集中到把石墨转变成金刚石的实验上来。经过无数次的试验,终于用铬、铁、铂等做催化剂,在验,终于用铬、铁、铂等做催化剂,在1600160018001800和和5 510109

6、96 610109 9帕的条件下,以石墨为原料制得了人造金帕的条件下,以石墨为原料制得了人造金刚石。目前世界上每年生产约刚石。目前世界上每年生产约2020吨的人造金刚石。我国第吨的人造金刚石。我国第一颗人造金刚石于一颗人造金刚石于19621962年研制成功。现今江苏省的南京、年研制成功。现今江苏省的南京、苏州等地也都有生产人造金刚石的工厂。苏州等地也都有生产人造金刚石的工厂。能否人工制造金刚石能否人工制造金刚石? ?C60C60,又称,又称“足球烯足球烯”。它是美国休斯顿大学的克它是美国休斯顿大学的克罗脱(罗脱(Kroto,H.W.)和史沫莱和史沫莱(Smalley,r.e.)等人在等人在1985年年发现的。我国北京大学化学系和物理系研究小组也研制发现的。我国北京大学化学系和物理系研究小组也研制出了出了C60分子。分子。C60除了在超导方面的应用外,在以下几个方面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:也具有广泛的应用前景:有感觉功能的传感器有感觉功能的传感器增强金属的强度增强金属的强度新型的催新型的催化剂化剂光学应用光学应用对癌细胞具有杀伤效应等医疗功能。对癌细胞具有杀伤效应等医疗功能。资料资料C60纳米碳纳米碳 管管学完本课

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