第六單元《碳和碳的氧化物》精品課件-課題1-金剛石、石墨和C60課件

璀璨奪目的鉆石由同種元素組成的純凈物叫做什么?-----單質(zhì)同種元素可以組成不同的單質(zhì)嗎?------可以!例如:氧元素組成氧氣和臭氧，磷元素組成紅磷和白磷。碳元素也可以組成不同的單質(zhì)!金剛石、石墨和C60都是由碳元素組成的單質(zhì)。研究表明:自學(xué)提示-1請參閱教材P106—P107

A.純凈的金剛石有哪些物理性質(zhì)？哪些用途？B.石墨有哪些物理性質(zhì)？哪些用途？這些用途中都體現(xiàn)出了哪些性質(zhì)？鉆石恒久遠一顆永流傳1世界最大的寶石金剛石庫利南

南非之星(StarofSouthAfrica)

金剛石的碳原子在空間構(gòu)成連續(xù)的，堅固的骨架的結(jié)構(gòu)，所以堅硬。一:碳的單質(zhì)1、金剛石——高貴華麗的碳單質(zhì)純凈的金剛石是一種無色透明的、正八面體形狀的固體，經(jīng)過仔細的琢磨就會成為璀璨奪目的裝飾品——鉆石金剛石含有雜質(zhì)的金剛石帶有顏色鉆石裝飾品一．碳單質(zhì)的種類：1．金剛石性質(zhì)用途金剛石

純凈的金剛石是無色透明正八面體形狀的固體。經(jīng)過仔細琢磨后，可以成為璀璨奪目的裝飾品——鉆石。自然界存在的最硬的物質(zhì)(質(zhì)堅硬)劃玻璃、切割大理石、加工堅硬的金屬，裝在鉆探機的鉆頭上鉆鑿堅硬的巖層。1、金剛石——高貴華麗的碳單質(zhì)

是一種深灰色的有金屬光澤而不透明的細鱗片狀固體。石墨很軟，有滑膩感。在紙上畫過能留下深灰色的痕跡。此外，石墨還具有優(yōu)良的導(dǎo)電性能。2、石墨

石墨的碳原子呈平面層狀結(jié)構(gòu),層與層之間作用力小，所以質(zhì)軟。有滑感。性質(zhì)用途石墨深灰色，有金屬光澤，不透明的細磷片狀固體，質(zhì)軟(在紙上畫過能留下深灰色的痕跡)。鉛筆芯能導(dǎo)電電極滑膩潤滑劑鉛筆中的HB：H代表Hard，堅硬的；B代表Black，黑的。6B最軟，顏色最深；6H最硬，HB軟硬適中。鉛筆里面其實不含鉛，是石墨和黏土混合而成的混合物

生活小運用【思考】

如果有一把長期不用而生銹的鐵鎖，怎樣可以輕易打開？可以把鉛筆芯的粉末放到鎖孔里，因為鉛筆芯的成分中有石墨，石墨具有潤滑性，可以做潤滑劑。金剛石（C）石墨（C）色態(tài)無色透明、正八面形狀的固體深灰色、有金屬色澤，細鱗片狀固體硬度最硬質(zhì)軟、滑、在紙上可留下痕跡熔點很高高、耐高溫導(dǎo)電性不導(dǎo)電導(dǎo)電用途鉆石、刻劃玻璃、切割大理石潤滑劑、鉛筆芯、作電極觀察金剛石、石墨的微觀結(jié)構(gòu)圖，分析它們物理性質(zhì)存在差異的原因是什么？自學(xué)提示-2(請參閱教材P106—P107)

【討論】都是由碳元素組成的單質(zhì)，物理性質(zhì)為什么會有如此大的差異？金剛石結(jié)構(gòu)圖石墨結(jié)構(gòu)圖碳單質(zhì)的物理性質(zhì)不同，是因為碳原子的排列不同碳60結(jié)構(gòu)圖結(jié)構(gòu)性質(zhì)用途決定決定反映反映判斷同種物質(zhì)的標準：1、組成元素相同2、原子結(jié)構(gòu)相同石墨可以制成金剛石嗎？自學(xué)提示-3(請參閱教材P109—P110)

此變化是物理變化還是化學(xué)變化？石墨可以制成金剛石；此變化是化學(xué)變化。自學(xué)提示-4請參閱教材P107—P108

木炭、焦炭、活性炭、炭黑是單質(zhì)嗎？它們是由什么組成的？它們是由石墨的微小晶體和少量雜質(zhì)構(gòu)成的，它們是混合物。自學(xué)提示-5請參閱教材P107

請推理分析：通過P107實驗6-1,可觀察到什么現(xiàn)象？此變化是物理變化還是化學(xué)變化？你可以得出木炭和活性炭具有什么性質(zhì)？是什么樣的結(jié)構(gòu)決定了它有此性質(zhì)？木炭、活性炭具有什么用途？

木炭主要是由石墨的微小晶體和少量雜質(zhì)構(gòu)成的，具有疏松多孔的結(jié)構(gòu)，因此它具有吸附能力。

利用木炭的這個性質(zhì)來吸附一些食品和工業(yè)產(chǎn)品里的色素，也可以用它來吸附有異味的物質(zhì)?？梢允占教己跓o定形碳通常稱為無定形碳的有木炭、焦炭、活性炭、炭黑等。木炭是一種灰黑色的多孔性固體，燃燒時，產(chǎn)生的煙很少，火焰很小木炭、活性炭具有疏松多孔的結(jié)構(gòu)，因此木炭、活性炭具有較強的吸附能力

在自來水廠凈化水的過程中,用到一種有吸附作用的物質(zhì),請問這種物質(zhì)是什么?活性炭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，防毒面具里的濾毒罐就是利用活性炭來吸附毒氣的。

電子顯微鏡下看到的木炭結(jié)構(gòu)

如果將1

cm3的木炭的表面積平鋪開來，約有一個標準足球場那樣大。討論：你認為吸附的過程是物理變化，還是化學(xué)變化呢？你的根據(jù)是什么？無定形碳的用途無定性碳的主要用途有取暖、寫生、作吸附劑、顏料等。木炭、活性炭的吸附性木炭和活性炭都是由石墨的微小晶粒和少量雜質(zhì)構(gòu)成的。木炭的用途高性能木炭填充的枕頭木炭做成的小盆飾活性炭的用途食品脫色冰箱去味劑幾種無定形碳的比較顏色、狀態(tài)制法用途木炭灰黑色的多孔性固體木材隔絕空氣加強熱作燃料、冶煉金屬、制活性炭、有吸附作用活性炭灰黑色多孔顆粒狀固體木炭在高溫下用水蒸氣處理凈化多種氣體和液體、做防毒面具焦炭淺灰色多孔性固體煙煤隔絕空氣加強熱冶煉金屬炭黑極細的黑色粉末含碳物質(zhì)不完全燃燒制油墨、油漆、鞋油、顏料等，橡膠制品的填料

C60是由什么構(gòu)成的？與金剛石、石墨的構(gòu)成是否相同？C60用于哪些方面的研究正在進行中？自學(xué)提示-6請參閱教材P108

3.神奇的碳單質(zhì)分子——C60

一、碳的單質(zhì)請說出圖文中給出的信息。⒈C60是一種分子。⒉每個C60的分子是由60個碳原子構(gòu)成。⒊C60分子的結(jié)構(gòu)形似足球，性質(zhì)很穩(wěn)定。C60的平面圖C60的立體圖廣泛的應(yīng)用前景：

氣體貯存，有感覺功能的傳感器，增強金屬的強度，新型的催化劑，光學(xué)應(yīng)用,殺傷癌細胞。C70更新的碳單質(zhì)：C240C540

練習(xí)鉆

石電爐電極不透明細鱗片狀固體優(yōu)良的導(dǎo)電性能正八面體形狀固體深灰色、有金屬光澤很軟、有滑膩感天然存在最硬的物質(zhì)無色透明1、請將下列相關(guān)的內(nèi)容畫連線：結(jié)構(gòu)性質(zhì)用途決定反映決定反映2、繼發(fā)現(xiàn)C60后C70也已經(jīng)制得,下列有關(guān)C70的說法正確的是()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。C.它是一種混合物D.它的相對分子質(zhì)量是840B、D

1.由同種元素組成的物質(zhì)不可能是()A.單質(zhì)B.化合物C.純凈物D.混合物2.下列關(guān)于金剛石和石墨的說法中不正確的是()A.它們都是由碳元素組成的單質(zhì)B.他們都是電的良導(dǎo)體C.金剛石質(zhì)硬,石墨質(zhì)軟D.他們組成單質(zhì)的碳原子排列方式不同BB太空電梯

再見!C70更新的碳單質(zhì)：C240C540比較碳與炭的區(qū)別：“碳”“炭”是元素的名稱，是核電荷數(shù)為6的一類原子的總稱。比如：碳元素、碳單質(zhì)、含碳化合物、一氧化碳。（這兒不能用“炭”）表示由碳元素組成的某種單質(zhì)—木炭、活性炭、焦炭、炭黑等。一般在未指明具體單質(zhì)時，習(xí)慣上用碳，如“熾熱的碳”“當(dāng)碳燃燒時”。練一練1、關(guān)于C60的說法中正確的是（）A、它是一種新型的碳的化合物B、它是一種新型的碳的單質(zhì)C、它是由碳原子直接構(gòu)成的D、它的相對分子質(zhì)量是602、金剛石、石墨、足球烯、碳納米管物理性質(zhì)有較大差異的原因是什么？B1、下列各物質(zhì)的用途是利用了該物質(zhì)的什么性質(zhì)（1）石墨常用于電池的電極，是因為___；（2）活性炭可用于防毒面具的濾毒罐里，是因為___；（3）金剛石可以作鉆探機鉆頭，是因為__；（4）木炭可以除去房間里的臭味，是因為__；（5）石墨常用于制造鉛筆芯，是因為______。

一、碳的單質(zhì)小結(jié)⒈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分子等都是由碳元素組成的單質(zhì)。3.木炭、活性炭具有吸附性。原因是它們都有疏松多孔的結(jié)構(gòu)。

2.金剛石、石墨物理性質(zhì)不同的原因是碳原子排列順序不同。⒋物質(zhì)的一切外在表現(xiàn)都是由其內(nèi)在因素決定的。物質(zhì)的結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)；性質(zhì)決定用途。用碳筆畫的古字畫北宋黃庭堅用墨（用炭黑等制成）寫的字兩幅明清時代祖先的古畫(見上圖)。古畫高2米，寬1米，用天然碳素粉墨畫成，線條勾勒清晰。距今約有300多年的歷史，是當(dāng)今同類古畫保存比較好的兩幅.

我國古代一些書法家、畫家用墨（用炭黑等制成）書寫或繪制的字畫能夠保存很長時間而不變色，這是為什么呢？

這是因為在常溫下，碳的化學(xué)性質(zhì)不活潑，碳受日光照射或與空氣、水分接觸，都不容易起變化的緣故。生活小運用【思考】例如把木制的電線桿在埋入地下前，將其表面燒焦，其目的是什么？目的就是為了讓電線桿不易腐爛，可以保存久一些?？墒翘靠梢栽谘鯕庵腥紵?，怎么可以說它化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定呢？

請思考：是什么決定碳在常溫下性質(zhì)不活潑,而在高溫下性質(zhì)活潑呢？元素的化學(xué)性質(zhì)和元素原子結(jié)構(gòu)中哪部分關(guān)系最為密切？最外層電子數(shù)！碳原子的最外層電子數(shù)為4，既不容易得到電子，也不容易失去電子，所以常溫下碳的化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)：碳的化學(xué)性質(zhì)：1、常溫下的穩(wěn)定性；古字畫、焦木桿2、高溫下的活潑性。燃燒條件化學(xué)方程式結(jié)論啟示在氧氣中充分燃燒C+O2CO2（O2充足）碳具有可燃性，條件不同，燃燒產(chǎn)物也不相同。書寫方程式一定要注明反應(yīng)條件，冬天用煤取暖一定要注意通風(fēng)。燃燒不充分2C+O22CO（O2不充足）點燃點燃2、碳具有可燃性碳和某些氧化物的反應(yīng)：C+2CuO2Cu+CO2高溫黑色粉末逐漸變成光亮的紅色澄清石灰水變成白色渾濁

現(xiàn)象與結(jié)論：----有銅生成----有二氧化碳生成金屬網(wǎng)罩集中火焰提高溫度請看視頻觀察這個方程式，看看有什么特點？C+2CuO2Cu+CO2高溫象這種，含氧化合物里的氧被奪去的反應(yīng)，就叫做：還原反應(yīng)。例如：氧化銅失去氧變成銅單質(zhì)，我們就說它被還原了。我會分析CuO：我的氧不見了，我終于被還原了！C：我能奪取別人的氧，能把別人還原，我的還原性很厲害吧是碳使氧化銅變成單質(zhì)銅的，我們則說碳具有還原性。C+2CuO2Cu+CO2高溫利用碳的還原性可以做什么用途呢？冶煉金屬——把金屬氧化物中的金屬還原出來。例如：2Fe2O3+3C

4Fe+3CO2

2WO3+

3C2W

＋3CO2高溫高溫

高溫①可燃性：2CuO+C2Cu+CO2↑②還原性：C+O2CO2

（O2充足）2C+O22CO（O2不充足）點燃點燃2Fe2O3+3C4Fe+3CO2

高溫高溫二、碳的化學(xué)性質(zhì)1、常溫下的穩(wěn)定性：2、高溫下的活潑性古字畫、焦木桿C＋CO22CO(吸收熱量)【練習(xí)】1、下列性質(zhì)中，不屬于碳