金刚石、石墨和C60讲义

1、金刚石石墨碳60课题1 金刚石、石墨和C60 金刚石、石墨和C60讲义第1页学习目标：1知道几个碳单质组成、结构、性质、用途异同。2知道同一个元素能够组成不一样物质，认识物质多样性。金刚石、石墨和C60讲义第2页 能够，比如：氧元素能够组成氧气和臭氧两种不一样单质，磷元素能够组成红磷和白磷两种不一样单质。想一想【温故知新】？什么叫单质？1.同种元素可以组成不同的单质吗金刚石、石墨和C60讲义第3页金刚石、石墨和C60不是同一个物质，是由碳元素组成三种不一样碳单质。2.金刚石、石墨和C60是同一个物质吗？金刚石、石墨和C60讲义第4页白磷红磷氧气O2臭氧O3由同一个元素组成物质能够是单质（纯净物

2、）,也能够是几个单质所形成混合物,但绝不是化合物。如：金刚石石墨C60金刚石、石墨和C60讲义第5页 PPT论坛： 自学提醒:阅读教材104页3.纯净金刚石有哪些物理性质？哪些用途？金刚石、石墨和C60讲义第6页1.金刚石 高贵华丽碳单质性 质用 途 无色透明、正八面体形状固体。 经仔细琢磨后，成为装饰品钻石。 划玻璃、切割大理石、加工坚硬金属，装在钻探机钻头钻凿坚硬岩层。 自然界中存在最硬物质。金刚石、石墨和C60讲义第7页世界最大宝石金刚石库利南 191月25日，南非普列米尔矿山（亦称总理矿) ,3106克拉，即621.2克。体积约为56.5l0cm，相当于一个成年男子拳头。它纯凈透明，带

3、有淡蓝色调，是最正确品级宝石金刚石。一直到现在，它还是世界上发觉最大宝石金刚石。金刚石、石墨和C60讲义第8页库利南1号“非洲之星第”也就是“库利南1号”，重530.2克拉，为水滴形，琢磨了74个面。它也是现今世界上最大钻石，镶在英国国王令牌上.金刚石、石墨和C60讲义第9页库利南2号 “非洲之星第”，重317.4克拉，外观方形，磨有64个面。它是世界上第二大钻石，现镶在英国国王王冠下方正中。 金刚石、石墨和C60讲义第10页举世瞩目常林钻石 1977年12月21日，山东省临沭县华桥乡常林村,重量是158.7860克拉. 金刚石、石墨和C60讲义第11页自学提醒:阅读教材104页4.石墨有哪些

4、物理性质？哪些用途？这些用途中都表达出了哪些性质？金刚石、石墨和C60讲义第12页石墨 石墨是一个深灰色有金属光泽而不透明细鳞片状固体。 石墨是最软矿物之一石墨 平凡多能碳单质金刚石、石墨和C60讲义第13页石墨用途 铅笔芯是石墨和粘土粉末混合而成。 石墨含有优良导电性能，能够用来做电极。 石墨耐高温，能够制成坩埚来熔炼金属。金刚石、石墨和C60讲义第14页 为何能用石墨制作铅笔芯?用6 B铅笔作素描画 因为石墨是深灰色、有金属光泽、不透明细磷片状固体；石墨很软。金刚石、石墨和C60讲义第15页铅笔中HB：H代表Hard，坚硬；B代表Black，黑。6B含石墨最多、最软，颜色最深；6H含石墨较

5、少、最硬，HB居中。写字、制图等考试填涂、素描、眉笔铅笔其实不含铅，除了石墨外还含有少许黏土。金刚石、石墨和C60讲义第16页 为何能用石墨作电极? 因为石墨含有良好导电性。能换成铅笔芯吗？ 此处用石墨作电刷，这是利用了石墨哪些性质？ 炼钢炉用石墨作电极，这是利用了石墨哪些性质？金刚石、石墨和C60讲义第17页 在电车顶上两根导电杆跟电线接触处罚别装上一块石墨制成滑块，以确保行驶时供电。为何要选取石墨来制滑块？知道吗？ 石墨含有润滑性、导电性、熔点高、化学性质稳定。金刚石、石墨和C60讲义第18页家庭小实验生锈铁锁金刚石、石墨和C60讲义第19页家里生了锈锁用钥匙不能把它打开，该怎么办呢？ 你

6、只要去找一支“2B”铅笔，把铅笔芯粉末放到锁孔里。过一会，你就能轻而易举将锁打开了！这就是利用了石墨（ ）。 金刚石、石墨和C60讲义第20页5. 木炭、焦炭、活性炭、炭黑是不是单质？自学提醒它们是由石墨微小晶体和少许杂质组成，它们是混合物，称为无定形碳。金刚石、石墨和C60讲义第21页焦炭炭雕活性炭炭黑木炭金刚石、石墨和C60讲义第22页木炭、活性炭吸附性 木炭和活性炭都是由石墨微小晶粒和少许杂质组成。 右图所表示是利用了活性炭什么性质?金刚石、石墨和C60讲义第23页 在自来水厂净化水过程中,用到活性炭，目标是吸附有色有味物质，就是利用了活性炭吸附性。金刚石、石墨和C60讲义第24页6.木

7、炭和活性炭含有什么样结构？你能够得出木炭和活性炭含有什么性质？木炭、活性炭含有什么用途？自学提醒：阅读教材105页金刚石、石墨和C60讲义第25页吸附作用：气体或溶液里物质被吸附在固体表面作用，叫做吸附作用。 演示试验2：木炭吸附色素（红墨水）结论：红色变浅或消失金刚石、石墨和C60讲义第26页 电子显微镜下看到木炭结构 假如将1 cm3木炭表面积平铺开来，约有一个标准足球场那样大。讨论：你认为吸附 过程是物理改变， 还是化学改变呢？ 金刚石、石墨和C60讲义第27页木 炭 用 途木炭做成小盆饰活性炭用途食品脱色冰箱去味剂金刚石、石墨和C60讲义第28页活性炭防毒面具滤毒罐活性炭吸附作用比木炭

8、还要强，防毒面具里滤毒罐就是利用活性炭来吸附毒气 辅助材料金刚石、石墨和C60讲义第29页 木炭是一个灰黑色多孔性固体，燃烧时，产生烟极少，火焰很小金刚石、石墨和C60讲义第30页结构用途木炭活性炭疏松多孔结构吸收一些食品和工业产品色素、吸收有异味物质吸附能力比木炭强、吸附毒气、制糖工业里脱色制白糖金刚石、石墨和C60讲义第31页炭黑用途金刚石、石墨和C60讲义第32页炼钢铁用焦炭金刚石、石墨和C60讲义第33页物质用途炭黑制造墨、油墨、油漆、鞋油和颜料，还能够增加轮胎制品耐磨性。焦炭 冶炼金属金刚石、石墨和C60讲义第34页木炭、活性炭、炭黑、焦炭用途木 炭取暖、写生、吸附活性炭炭 黑焦 炭

9、吸附(气味、色素）防毒面具颜料、油墨、鞋油、增加轮胎耐磨性还原剂、冶炼金属金刚石、石墨和C60讲义第35页7. C60是由什么组成？与金刚石、石墨组成是否相同？自学提醒:阅读教材105页金刚石、石墨和C60讲义第36页C60 神奇碳单质分子C60 分子结构 请说出图文中给出信息。 C60是分子。 每个C60分子是由60个碳原子组成。 C60分子结构形似足球。 4. C60是单质。 金刚石、石墨和C60讲义第37页C60C70C240科技前沿C540C70金刚石、石墨和C60讲义第38页纳米碳管高新科技金刚石、石墨和C60讲义第39页高新科技 纳米碳管 这是一个非常奇特材料，它是石墨中一层或几层

10、碳原子卷曲而成笼状“纤维”，内部是空，外径只有几纳米到几十纳米。这么材料很轻，很坚固。它密度是钢1/6，而强度却是钢100倍。金刚石、石墨和C60讲义第40页石墨烯 石墨烯当前是世上最薄却也是最坚硬纳米材料 ，它几乎是完全透明，作为单质，它在室温下传递电子速度比已知导体都快。 在，当初，英国曼彻斯特大学两位科学家安德烈杰姆和克斯特亚诺沃消洛夫发觉他们能用一个非常简单方法得到越来越薄石墨薄片。 他们从石墨中剥离出石墨片，然后将薄片两面粘在一个特殊胶带上，撕开胶带，就能把石墨片一分为二。不停地这么操作，于是薄片越来越薄，最终，他们得到了仅由一层碳原子组成薄片，这就是石墨烯。这以后，制备石墨烯新方法

11、层出不穷，经过5年发展，人们发觉，将石墨烯带入工业化生产领域已为时不远了。 所以，两人在年取得诺贝尔物理学奖。金刚石、石墨和C60讲义第41页 石墨烯是由单层碳原子组成二维晶体，也是当前世界上最薄材料几片放在一起直径只有一个原子大，令其看上去其实是透明因石墨烯获诺贝尔奖科学家用石墨烯制造出柔性透明触摸金刚石、石墨和C60讲义第42页碳原子排列方式不一样。8.观察金刚石、石墨和C60微观结构图，分析它们物理性质存在差异原因是什么？自学提醒金刚石、石墨和C60讲义第43页9.经过学习，你能够得出物质结构、性质和用途之间存在什么关系吗？请用适当语言填空。自学提醒结 构 性 质 用 途决 定反 映决

12、定反 映金刚石、石墨和C60讲义第44页1、严寒冬季,甘愿燃烧自己,温暖他人,这是 。2、吸进是毒气、废气，把清新空气留给人们，这是 。3、在纸上写写画画，磨去是它身体，留下是知识和真理，它是 。4、即使雍容华贵，但也愿意做划玻璃小事 。5、出生时间不长，超导方面功德无量，这是 。 木炭 活性炭石墨金刚石C60金刚石、石墨和C60讲义第45页能力提升1、活性炭能够做电冰箱除味剂,这是利用它( )A、氧化性 B、还原性 C、吸附性 D、挥发性2、活性炭和木炭能使红棕色NO2气体及红墨水褪色是因为（ ）A、它们都呈颗粒状，而且是黑色B、它们主要成份是碳C、它们有疏松多孔结构D、它们密度小 CC金刚

13、石、石墨和C60讲义第46页3、以下列图所表示，中盛有红棕色二氧化氮气体集气瓶里放几小块活性炭，最终观察到红棕色 (填“变深”或“消失”或“不变”)，漏斗中液面 (填“上升”或“下降”或“不变”)。其原因为：活性炭含有 作用，使瓶中气体压强 外界大气压。消失上升吸附小于金刚石、石墨和C60讲义第47页小 结不一样元素能够组成不一样物质；同一个元 素也能够组成不一样物质。3.木炭、活性炭含有吸附性。原因是它们都有疏松多孔结构。 2.金刚石、石墨物理性质不一样原因是碳原子排列次序不一样。物质结构决定性质；性质决定用途。如：金刚石、石墨和C60分子等都是由碳元素组成单质。金刚石、石墨和C60讲义第48页尤其提醒金刚石、石墨和C60讲义第49页 “碳”和“炭”有什么