6-1《金刚石、石墨和C60》.ppt

1、,第六单元 碳和碳的氧化物,金刚石,石墨,碳60,课题1、金刚石、石墨和C60,碳的单质主要包括金刚石、石墨和C60分子。 它们都是由碳元素组成的单质。,一、碳单质的物理性质：,1、金刚石：,纯净的金刚石是一种无色透明的、正八面体形 状的固体，硬度大，不导电。,天然采集的金刚石经过仔细 的琢磨就会成为璀璨夺目的装饰 品钻石,含有杂质的金 刚石带有颜色,钻石装饰品,天然金刚石,钻石,钻头,玻璃刀,2、石墨：,深灰色的具有金属光泽而不透明的细鳞片状 固体。质软，有滑腻感，有良好的导电性。,石墨是最软 的矿物之一,石墨,用石墨和粘土粉末混合制铅笔芯,用石墨做电极,石墨耐高温，可以制 成坩埚来熔炼金属

2、,金刚石和石墨都是由C元素组成的，为什么性质会相差这么远呢？,物质的结构,物质的性质,物质的用途,决定,决定,反映,反映,正八面体,平面网状结构,碳原子排列方式不同,金刚石和石墨的物理性质,外形,硬度,导电性,金刚石,石 墨,无色透明，正八面体形状固体,深灰色不透明细鳞片状固体有滑腻感,天然存在最硬的物质,质软,不良导体,有优良的导电性,2、金刚石和石墨的用途,作钻探机钻头、刻划玻璃、大理石,作耐高温的润滑剂,作铅笔芯,作电极,作装饰品钻石,小知识,“碳”与“炭”,“碳”：涉及到元素时（如：碳原子、碳元素、碳单质、碳的化合物、二氧化碳、一氧化碳等。）,“炭”：指物质时（如：木炭、焦炭、活性炭、

3、炭黑。）,3、无定形碳：,无定形碳包括：木炭、活性炭、焦炭、炭黑。 它们主要是由石墨的微小晶体和少量杂质构成的。,木炭、活性炭具有疏松多孔的结构，因而具有 吸附能力，但活性炭的吸附能力比木炭强。,木炭是一种灰黑色的多孔性固体， 燃烧时，产生很少的烟，火焰很小,木炭,焦炭,活性炭,炭黑,【思考】木炭、活性炭具有吸附性（即吸附能力）这是什么原因呢？,活性炭冰箱去味剂,食品脱色,活性炭防毒面具,：木炭（或活性炭）的吸附性,吸附,物理,红色褪去，溶液变成无色,活动与探究,如图所示,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,会出现什么样 的想象,为什么?,能否人工制造金刚石?,接近高科技

4、：,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16001800和51096109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20吨的人造金刚石。我国第一颗人造金刚石于1962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。,让你知道,C60,C60，它是美国休斯顿大学的克罗脱（Kroto,H.W.)和史沫莱(Smalley,r.e.)等人在1985年发现的。

5、我国北京大学化学系和物理系研究小组也研制出了C60分子。,C60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： 有感觉功能的传感器增强金属的强度新型的催 化剂光学应用对癌细胞具有杀伤效应等医疗功能。,资料,C60,C70,C80,碳单质的不同结构,金刚石,石墨,碳60,原因是：虽都是由碳元素组成的单质，但碳原子的排列 方式不同。,金刚石、石墨和C60分子的物理性质差异 较大的原因：,可见：不同种元素可以组成不同物质，而同一种元素也 可以组成不同的物质。,4、同素异形现象和同素异形体,（1）同素异形现象一种元素形成几种单质的现象叫做同素异形现象。,（2）同素异形体由同一种元素形

6、成的多种单质，叫做这种元素的同素异形体。,1、将以下左例和右例有关项目用线连接起来。 石墨 冰箱去味剂、防毒面具 炭黑 导电 金刚石 新型催化剂 C60 制油墨 活性炭 切割坚硬金属,2.金刚石、石墨、 C60都是由_组成的单质。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，而石墨却很软），这是因为它们_不同。,碳原子排列方式,碳元素,二、碳（单质）的化学性质,北宋画家张择端绘制，距今近千年,常温下，碳的化学性质不活泼。,1.碳的稳定性,在温度升高的情况下，碳能跟很多物质发生化学反应。,2.碳跟氧气的反应（可燃性）,3.碳跟某些氧化物的反应（还原性）,1.试管为什么要略向

7、下倾斜？ 2.火焰上罩网罩的作用是什么？ 3.实验结束时，为什么要先从石灰水中取出导气管再熄灭酒精灯？ 4.反应的现象，化学方程式？,1.试管为什么要略向下倾斜？ 防止冷凝的水流到热的试管底部使试管炸裂。 2.火焰上罩网罩的作用是什么？ 因为木炭与氧化铜反应的温度要求较高，用网罩使火焰集中，提高温度。 3.实验结束时，为什么要先从石灰水中取出导气管再熄灭酒精灯？ 防止石灰水倒吸入热的试管使试管炸裂。 4.反应的现象 （1）试管粉末中有红色的物质出现； （2）澄清的石灰水变浑浊。,2、还原性:(与某些氧化物反应),木炭还原氧化铜：,现象：,（1）试管里黑色粉 末逐渐成为红色；,（2）生成的无色无

8、 味气体能使澄清的 石灰水变浑浊。,原理：,C + 2CuO,2Cu + CO2,高温,含氧化合物中的氧被夺去的反应，叫还原反应。 （1）木炭使氧化铜还原成铜，其具有还原性。（2）氧化铜使碳氧化成二氧化碳，其具有氧化性,指出下列具有还原性的物质：,（1）一种元素可以形成多种单质。 （2）木炭和活性炭具有吸附性。 （3）碳的几种单质由于原子的排列方式不同，物理性质有很大的差异，但化学性质没有差异。 （4）碳的化学性质：稳定性，可燃性，还原性。,二、碳的化学性质：,碳在常温下化学性质不活泼，高温下，却能 跟多种物质发生化学反应。所以，用墨书写或绘 制的古字画能长久保存而不变色。,1、可燃性：（与氧气反应）,2C + O2,点燃,2CO,(不充分燃),C+O2,点燃,CO2,（充分燃）,在上述反应里：氧化铜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，叫还原反应。 而木炭使氧化铜发生了还原反应，具有还 原性，叫还原剂。,由此可见：物质除了