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第六单元

碳和碳化合物任课教师：熊泺课题1，金刚石、石墨和C601/17本单元摘要几个碳单质相关性质碳主要氧化物：一氧化碳与二氧化碳二氧化碳制取方法研究2/17此“碳”非彼“炭”对于碳我们既熟悉又陌生，在我们所接触各种物质里面和碳沾亲有很多比如：二氧化碳、一氧化碳（煤气）、碳酸钠、碳酸钙（石灰岩）还有一些物质和炭相关比如：木炭、活性炭、煤炭谁才是正宗“碳”？有些与碳和炭都不沾边：金刚石、石墨3/17小窍门：我们说“碳”时候是指化学元素C。而生活中“炭”是一些含有碳元素单质混合物。二氧化碳、一氧化碳、碳酸钙是含有碳元素一些化合物。金刚石、石墨即使和“碳”不沾边，不过它们是由碳元素组成单质。它们都能够用化学式C来表示，不过他们是两种不一样物质。4/17金刚石与钻石右图是世界第一大钻石，它采自著名金刚石产地南非，是金刚石原石经过精心雕琢成左图是未经加工过金刚石原石，注意它形状和颜色5/17金刚石特征纯净金刚石矿石是无色透明，正八面体形状固体。有些金刚石带有杂质显出特殊颜色。它是已知硬度最高物质，能够用来切削玻璃等坚硬物，也被广泛用做磨料和钻头。没有金刚钻别揽瓷器活6/17石墨石墨是一个深灰色有金属光泽不透明细鳞片状固体。熔点高达3652℃石墨被用做铅笔芯材料，越软铅笔芯含石墨越多，越硬铅笔芯含石墨越少。7/17小试验：探究石墨物理性质身边铅笔是随手可得石墨起源我们能够用指甲刮画铅笔芯看是否有划痕(这是一个矿物研究惯用硬度比较法，质地坚硬物质能在比它软物质表面划出痕迹）结论：石墨质地很软取两张纸片，用手指捏擦感受其摩擦力，再在纸面用软质铅笔轻轻涂满字迹（或均匀撒石墨粉）感受其摩擦力。结论：石墨能降低摩擦面阻力——有润滑作用。手指感觉到滑腻感连接电池、灯泡、铅笔芯，观察此电路情况。灯泡发光，说明石墨含有良好导电性。8/17固态润滑剂——石墨石墨有特殊滑腻感，在一些场所被用做润滑剂在广州、上海等城市保留着无轨电车，它经过车顶电刷与电缆相连，电刷与电缆以每小时50KM速度相互摩擦，很轻易造成磨损，而常规润滑油又不能导电。喷气式飞机发动机转速很高，而且与高温燃烧气体接触，普通润滑油在这么温度下很快就碳化结块。物质性质决定了他们用途9/17此“炭”非彼“碳”冬天到了，很多家庭开始燃烧木炭取暖，木炭又是什么呢？一些现象：烧木炭房间假如不注意通风会让人以为气闷，严重时造成一氧化碳中毒。将木炭燃烧后产生气体通入澄清石灰水变浑浊。木炭燃烧后会有灰烬。炭条和石墨一样也能写字画画10/17木炭是由石墨微小晶体和一些杂质组成,含有多孔结构。主要含有碳元素。焦炭、活性炭、炭黑与木炭组成类似。它们不像石墨那样有固定外观，常也称为无定形碳试验6-1在盛有半瓶水烧杯中，加一滴红墨水使水略显红色。投入少许活性炭粉末，搅拌，过滤，观察现象。木炭疏松多孔，含有一定吸附性。活性炭吸附效果很强，能够做防毒面具吸附材料，在前面水净化学习中我们用它来除去自然水中异味。11/17小资料：木炭与活性炭家用木炭吸附性通常不是很好，因为在炭窑烧制时候产生树脂、油质等杂质堵塞了里面微小孔隙。如用氯化锌溶液进行处理，就能除去沉积在炭表面油质，从而使炭孔隙增加，提升吸附能力。这种经过处理后炭就叫做活性炭。简易活性炭制备可由以下过程来完成：

将木屑放入氯化锌溶液中浸泡数小时，充分吸收氯化锌后取出烘干，放入铁皮罐中，将盖子盖紧（铁皮盖上需开一个小孔），然后加热进行碳化至不再产生气体时停顿加热,再将炭屑进行漂洗以除去氯化锌等杂质，然后进行烘干、研磨即可。高档活性炭多用椰子壳处理后烧制成，这么得到活性炭孔隙多而且细小，吸附性能大大提升。12/17讨论：金刚石、石墨、C60区分这三种物质都是由碳原子组成单质，不过他们原子之间组合方式不一样（结构不一样），所以表现出性质也不一样。除了C60以外，科学家还有一些其它特殊碳单质发觉。13/17其它碳单质中碳原子组合方式Diamond金刚石型Buckminsterfulleren富勒烯型（C60）Graphite石墨型（10，10）Tube试管状碳纳米管。这是一个复杂类似C60碳原子组成分子。由大小不一样碳分子球一层套一层组成，当前仅处于构想中14/17本节课我们认识了几个碳单质金刚石物理性质：无色透明、质地坚硬固体。可用于切削工具，钻头，也被用做饰品。石墨物理性质：深灰色、质软固体。导电、有滑腻感，耐高温。能够做润滑剂，也被广泛用做铅笔芯。木炭、活性炭（无定形碳）物理性质：含有疏松多空结构，含有吸附性，用做吸附材料。几个碳单质相同与不一样：组成元素相同、结构差异物质结构决定性质、性质决定了用途那么大家来一起分析下，这些场所中那些性质决定了这些碳单质用途？15/171999年伊拉克发生海湾战争中，美军为打击伊拉克电力设施使用了一中“石墨炸弹”。这种炸弹爆炸产生大量纤维状石墨丝，覆盖在发电厂设施上造成设备短路而使其瘫痪？这是利用了石墨那种性质？我们做了一个简单小试验，用导线连接电池、石墨棒、小灯泡。我们发觉小灯泡能够亮起来，说明石墨导电性良好。这就是石墨炸弹能够瘫痪发电设施原因。大量导电石墨丝覆盖在电路上，使