第六單元課題1《金剛石、石墨和C60》改

1、第六單元 碳和碳的氧化物,金剛石,石墨,碳60,課題1、金剛石、石墨和C60,鉆石恒久遠(yuǎn) 一顆永流傳,1,南非之星 (Starof South Africa,金剛石,世界最大的鉆石庫(kù)利南,含有雜質(zhì)的金 剛石帶有顏色,鉆石裝飾品,天然金剛石,鉆石,鉆頭,玻璃刀,碳的單質(zhì)主要包括金剛石、石墨和C60分子。 它們都是由碳元素組成的單質(zhì),一、碳單質(zhì)的物理性質(zhì),1、金剛石,純凈的金剛石是一種無(wú)色透明的、正八面體形 狀的固體，硬度大，不導(dǎo)電,天然采集的金剛石經(jīng)過(guò)仔細(xì) 的琢磨就會(huì)成為璀璨奪目的裝飾 品鉆石,用金剛石刻劃玻璃,切割大理石或加工堅(jiān)硬的金屬等,石 墨,石墨是一種深灰色的有金屬光澤而不透明的細(xì)鱗片狀

2、固體。石墨很軟，有滑膩感,2、石墨,深灰色的具有金屬光澤而不透明的細(xì)鱗片狀 固體。質(zhì)軟，有滑膩感，電的良導(dǎo)體,石墨是最軟 的礦物之一,石墨,用石墨和粘土粉末混合制鉛筆芯,用石墨做電極,石墨耐高溫，可以制 成坩堝來(lái)熔煉金屬,石墨炸彈是美國(guó)制造的一種可使供電系統(tǒng)短路而導(dǎo)致癱瘓的新式炸彈。石墨炸彈實(shí)際上是集束炸彈的變種，它在目標(biāo)上空爆炸，釋放出無(wú)數(shù)“易拉罐”大小的小炸彈，這些內(nèi)裝碳纖維的小炸彈隨即在更大的區(qū)域爆炸，形成大范圍的碳纖維云，這些碳纖維可使供電系統(tǒng)短路而癱瘓,開(kāi)眼界了,金剛石和石墨都是由C元素組成的，為什么性質(zhì)會(huì)相差這么遠(yuǎn)呢,物質(zhì)的結(jié)構(gòu),物質(zhì)的性質(zhì),物質(zhì)的用途,決定,決定,反映,反映,空間

3、網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),層狀結(jié)構(gòu),碳原子排列方式不同,小知識(shí),碳”與“炭,碳”：涉及到元素時(shí)（如：碳原子、碳元素、碳單質(zhì)、碳的化合物、二氧化碳、一氧化碳等。,炭”：指物質(zhì)時(shí)（如：木炭、焦炭、活性炭、炭黑。,3、無(wú)定形碳,無(wú)定形碳包括：木炭、活性炭、焦炭、炭黑。 它們主要是由石墨的微小晶體和少量雜質(zhì)構(gòu)成的,木炭、活性炭具有疏松多孔的結(jié)構(gòu)，因而具有 吸附能力，但活性炭的吸附能力比木炭強(qiáng),木炭是一種灰黑色的多孔性固體， 燃燒時(shí)，產(chǎn)生很少的煙，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）這是什么原因呢,活性炭冰箱去味劑,食品脫色,活性炭防毒面具,木炭（或活性炭）的吸附性,吸附,物理

4、,紅色褪去，溶液變成無(wú)色,活動(dòng)與探究,如圖所示,向盛有紅棕色二氧化氮?dú)怏w的集氣瓶里投入幾小塊烘烤過(guò)的木炭,會(huì)出現(xiàn)什么樣 的想象,為什么,木炭.活性炭具有疏松多孔的結(jié)構(gòu)，因此它具有吸附能力。 利用木炭.活性炭的吸附性來(lái)吸附 色素.氣味和有毒氣體等物質(zhì),活性炭,防毒面具,濾毒罐,輔助 材料,活性炭的吸附作用比木炭還要強(qiáng)，防毒面具里的濾毒罐就是利用活性炭來(lái)吸附毒氣的,焦 炭,作燃料和冶煉,可以收集到炭黑,焦炭,煙煤在隔絕空氣的條件下，加熱到950-1050，經(jīng)過(guò)干燥、熱解、熔融、粘結(jié)、固化、收縮等階段最終制成焦炭，這一過(guò)程叫高溫?zé)捊梗ǜ邷馗绅s,能否人工制造金剛石,接近高科技,金剛石的用途很廣泛，但天

5、然存在的量很少，而且多數(shù)顆粒很小，無(wú)法滿(mǎn)足人們的需求。因此人們提出了金剛石的人工制造問(wèn)題。 由于金剛石和石墨都是碳的單質(zhì)，所以人們把注意力集中到把石墨轉(zhuǎn)變成金剛石的實(shí)驗(yàn)上來(lái)。經(jīng)過(guò)無(wú)數(shù)次的試驗(yàn)，終于用鉻、鐵、鉑等做催化劑，在16001800和51096109帕的條件下，以石墨為原料制得了人造金剛石。目前世界上每年生產(chǎn)約20噸的人造金剛石。我國(guó)第一顆人造金剛石于1962年研制成功?，F(xiàn)今江蘇省的南京、蘇州等地也都有生產(chǎn)人造金剛石的工廠,讓你知道,C60,C60，它是美國(guó)休斯頓大學(xué)的克羅脫（Kroto,H.W.)和史沫萊(Smalley,r.e.)等人在1985年發(fā)現(xiàn)的。我國(guó)北京大學(xué)化學(xué)系和物理系研究

6、小組也研制出了C60分子,C60除了在超導(dǎo)方面的應(yīng)用外，在以下幾個(gè)方面 也具有廣泛的應(yīng)用前景： 有感覺(jué)功能的傳感器增強(qiáng)金屬的強(qiáng)度新型的催 化劑光學(xué)應(yīng)用對(duì)癌細(xì)胞具有殺傷效應(yīng)等醫(yī)療功能,資料,C60,C70,C80,納米碳 管,碳單質(zhì)的不同結(jié)構(gòu),金剛石,石墨,碳60,原因是：雖都是由碳元素組成的單質(zhì)，但碳原子的排列 方式不同,金剛石、石墨和C60分子的物理性質(zhì)差異 較大的原因,可見(jiàn)：不同種元素可以組成不同物質(zhì)，而同一種元素也 可以組成不同的物質(zhì),1、將以下左例和右例有關(guān)項(xiàng)目用線連接起來(lái)。 石墨 冰箱去味劑、防毒面具 炭黑 導(dǎo)電 金剛石 新型催化劑 C60 制油墨 活性炭 切割堅(jiān)硬金屬,2.金剛石、

7、石墨、 C60都是由_組成的單質(zhì)。但是，它們的性質(zhì)卻存在巨大的差異（例如金剛石是天然存在的最硬的物質(zhì)，而石墨卻很軟），這是因?yàn)樗鼈僟不同,碳原子排列方式,碳元素,3、下列關(guān)于金剛石和石墨的敘述正確的是（ ）A金剛石和石墨都是由碳元素形成的物質(zhì)，因此用石墨人工合成金剛石是物理變化 B金剛石不導(dǎo)電，而石墨具有良好的導(dǎo)電性 C金剛石和石墨在氧氣中完全燃燒的產(chǎn)物都是二氧化碳 D金剛石和石墨的物理性質(zhì)由較大的差異是因?yàn)樾纬山饎偸奶荚优c形成石墨的碳原子不相同,4. 繼發(fā)現(xiàn)C60后,C70也已經(jīng)制得, 下列有關(guān)C70的說(shuō)法正確的是(,A. 它是一種化合物 B. 它是一種單質(zhì)， 并且它是有C70分子構(gòu)成的

8、。 C. 它是一種混合物 D. 它的相對(duì)分子質(zhì)量是840,B、D,二、碳（單質(zhì)）的化學(xué)性質(zhì),北宋畫(huà)家張擇端繪制，距今近千年,常溫下，碳的化學(xué)性質(zhì)不活潑,1.碳的穩(wěn)定性,在溫度升高的情況下，碳能跟很多物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng),2.碳跟氧氣的反應(yīng)（可燃性,3.碳跟某些氧化物的反應(yīng)（還原性,1.試管為什么要略向下傾斜？ 2.火焰上罩網(wǎng)罩的作用是什么？ 3.實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，為什么要先從石灰水中取出導(dǎo)氣管再熄滅酒精燈？ 4.反應(yīng)的現(xiàn)象，化學(xué)方程式,1.試管為什么要略向下傾斜？ 防止冷凝的水流到熱的試管底部使試管炸裂。 2.火焰上罩網(wǎng)罩的作用是什么？ 因?yàn)槟咎颗c氧化銅反應(yīng)的溫度要求較高，用網(wǎng)罩使火焰集中，提高溫度。

9、3.實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，為什么要先從石灰水中取出導(dǎo)氣管再熄滅酒精燈？ 防止石灰水倒吸入熱的試管使試管炸裂。 4.反應(yīng)的現(xiàn)象 （1）試管中的黑色粉末逐漸變?yōu)榧t色 （2）澄清的石灰水變渾濁,在上述反應(yīng)里：氧化銅失去氧而變成單質(zhì)銅，這種含氧化 合物里的氧被奪去的反應(yīng)，叫還原反應(yīng)。 而木炭使氧化銅發(fā)生了還原反應(yīng)，具有還 原性，叫還原劑,在上述反應(yīng)里：碳是還原劑，在反應(yīng)中被氧化；氧化銅是 氧化劑，在反應(yīng)中被還原,指出下列具有還原性的物質(zhì),學(xué)完本課題你應(yīng)該知道,1、不同的元素可以組成不同的物質(zhì)，同一種元素 也可以組成不同的物質(zhì)。如金剛石、石墨和C60 等都是由碳元素組成的單質(zhì),2、木炭和活性炭具有吸附性,3、在常溫下，碳的化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定。在高溫下， 碳能夠與很多物質(zhì)起反應(yīng),4、物質(zhì)的性質(zhì)在很大程度上決定物質(zhì)的用途,1.請(qǐng)將下列物質(zhì)的性質(zhì)與