金剛石,石墨及C60

課題1金剛石、石墨和C60第六單元碳和碳的氧化物2017.12親嫁給我好嗎？鉆石恒久遠(yuǎn)一顆永流傳

鉆石恒久遠(yuǎn),一顆永流傳,石墨隨處見半斤一塊錢.你能想到一個(gè)亮晶晶，一個(gè)黑乎乎的東西他們的組成是完全一樣的嗎？1.了解金剛石、石墨、活性炭的物理性質(zhì)和主要用途。2.知道物質(zhì)的結(jié)構(gòu)決定物質(zhì)的性質(zhì)、物質(zhì)的性質(zhì)決定其用途3.知道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)。

課題6.1金剛石、石墨和C60一、碳的單質(zhì)【溫故知新】什么叫單質(zhì)？同種元素可以組成不同的單質(zhì)嗎想一想同種元素可以組成不同的單質(zhì)氧氣O2臭氧O3氧元素磷元素白磷紅磷PP

課題6.1金剛石、石墨和C60一、碳的單質(zhì)c這是什么元素?？猜一猜：碳元素能組成不同的單嗎？研究表明: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)。

自學(xué)提示-1請(qǐng)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)？純凈的金剛石是無(wú)色透明的、正八面體形狀的固體。金剛石的物理性質(zhì)之一一、金剛石1.金剛石—高貴而華麗的碳單質(zhì)可琢磨成璀璨奪目的裝飾品——鉆石金剛石的物理性質(zhì)之二:金剛石經(jīng)仔細(xì)研磨后對(duì)光有很強(qiáng)的散射作用。金剛石被稱為“寶石之王”課題6.1金剛石、石墨和C60一、碳的單質(zhì)世界上最大的金剛石名叫“庫(kù)利南”。它的發(fā)現(xiàn)是相當(dāng)偶然的，1905年1月25日，南非的普列米爾礦山有一個(gè)名叫威爾士的經(jīng)理人員，偶爾看見礦場(chǎng)的地上半露出一塊閃閃發(fā)光的東西，他用小刀將它挖出來(lái)一看，是一塊巨大的寶石金剛石，它有3106克拉。這塊金剛石經(jīng)過(guò)歷時(shí)8個(gè)月的切割，被分割成9顆大鉆和96顆小鉆，鑲嵌在英國(guó)女王的皇冠上和權(quán)杖上，象征著權(quán)勢(shì)和尊貴。英帝國(guó)王冠英國(guó)王權(quán)杖金剛石的物理性質(zhì)之三:天然存在的最硬物質(zhì)?？捎弥韵掠猛荆杭庸?jiān)硬的金屬裁玻璃切割大理石裝在鉆探機(jī)的鉆頭上，鉆鑿堅(jiān)硬的巖石要加工超硬的陶瓷，只有用金剛石車刀，尚無(wú)其他代用品。金剛石還是優(yōu)質(zhì)的磨料，金剛石砂輪用來(lái)磨削硬質(zhì)合金，比碳化硅耐用一萬(wàn)倍。資料卡片①刻劃玻璃②切割大理石③加工堅(jiān)硬的金屬④鉆探機(jī)的鉆頭課題6.1金剛石、石墨和C601.金剛石—高貴而華麗的碳單質(zhì)一、碳的單質(zhì)性質(zhì)結(jié)構(gòu)用途堅(jiān)硬網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)金剛石的結(jié)構(gòu)一個(gè)小球代表一個(gè)碳原子，原子的排列成網(wǎng)狀，有點(diǎn)像絲瓜瓤子，每一個(gè)節(jié)點(diǎn)處有一個(gè)碳原子。

課題6.1金剛石、石墨和C60一、碳的單質(zhì)小資料：現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中，經(jīng)常使用一種石墨炸彈，這種炸彈爆炸后釋放出大量的纖維狀石墨，它們覆蓋在發(fā)電設(shè)備上，造成了大面積的停電，同時(shí)也讓敵方的很多軍事目標(biāo)暴露出來(lái)。

石墨炸彈石墨的熔點(diǎn)非常高。石墨的物理性質(zhì)：石墨是一種深灰色的有金屬光澤而不透明的細(xì)鱗片狀固體，很軟，有滑膩感，有優(yōu)良的導(dǎo)電性。2.石墨—

多才多藝的碳單質(zhì)

石墨的用途之一石墨很軟，在紙上劃過(guò)會(huì)留下深灰色的痕跡。鉛筆芯就是用石墨粉和粘土混合制成的，鉛筆里面并不含鉛。2.石墨—

多才多藝的碳單質(zhì)

石墨可做干電池的電極課題6.1金剛石、石墨和C60一、碳的單質(zhì)石墨電刷2.石墨—

多才多藝的碳單質(zhì)

石墨具有導(dǎo)電性，可制作電極。石墨的用途之二箭桿外層涂了石墨粉課題6.1金剛石、石墨和C60一、碳的單質(zhì)石墨軸承(自潤(rùn)滑)2.石墨—

多才多藝的碳單質(zhì)

由于具有滑膩感，用于機(jī)械工業(yè)的潤(rùn)滑劑，因?yàn)樗娜埸c(diǎn)高，特別適合作高溫潤(rùn)滑劑。石墨的用途之三課題6.1金剛石、石墨和C60一、碳的單質(zhì)2.石墨—

多才多藝的碳單質(zhì)

石墨的熔點(diǎn)高達(dá)3000多攝氏度，可用于制作石墨坩堝用來(lái)熔煉金屬以及火箭的通風(fēng)管。石墨的用途之四石墨的用途之五石墨具有很好的抗腐蝕性能，可用于制造排污管道。①鉛筆芯②電極③潤(rùn)滑劑④坩堝課題6.1金剛石、石墨和C602.石墨(小結(jié))一、碳的單質(zhì)性質(zhì)結(jié)構(gòu)用途質(zhì)軟,能導(dǎo)電,具有潤(rùn)滑性,耐高溫層狀結(jié)構(gòu)課題6.1金剛石、石墨和C60金剛石與石墨的比較(知識(shí)點(diǎn)小結(jié))一、碳的單質(zhì)金剛石石墨性質(zhì)無(wú)色、透明正八面體型固體；堅(jiān)硬細(xì)鱗片狀深灰色有金屬光澤固體；質(zhì)軟、有滑膩性、能導(dǎo)電、熔點(diǎn)高等用途鉆石精密光學(xué)儀器切割玻璃、金屬、大理石等鉆探機(jī)的鉆頭等鉛筆芯潤(rùn)滑劑電極、電刷、機(jī)車碳滑板、石墨纖維、坩堝等課題6.1金剛石、石墨和C60討論一、碳的單質(zhì)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(qǐng)參閱教材P106—P107)

金剛石石墨網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)層狀結(jié)構(gòu)課題6.1金剛石、石墨和C60金剛石和石墨的結(jié)構(gòu)不同一、碳的單質(zhì)金剛石中碳原子的排列石墨中碳原子的排列

因?yàn)樘荚拥呐帕蟹绞讲煌?，所以金剛石和石墨的物理性質(zhì)有很大差異。但化學(xué)性質(zhì)相似，都是碳原子，最外層4個(gè)電子。

石墨可以制成金剛石嗎？

自學(xué)提示-3(請(qǐng)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。人造金剛石和金剛石薄膜

一、碳的單質(zhì)透明的金剛石薄膜

天然金剛石是由火山噴發(fā)時(shí)的高溫高壓所形成的。而人造金剛石是如何制得的呢？

自學(xué)提示-4請(qǐng)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。木炭活性炭焦炭炭黑幾種無(wú)定形炭石墨的家屬——由石墨的微小晶體和雜質(zhì)構(gòu)成。主要有：焦炭、活性炭、炭黑、木炭等。

自學(xué)提示-5請(qǐng)參閱教材P107

請(qǐng)推理分析：

通過(guò)P107實(shí)驗(yàn)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)？實(shí)驗(yàn)探究木炭能吸附紅墨水嗎？現(xiàn)象：紅色逐漸褪去分析：木炭具有疏松多孔的結(jié)構(gòu)，表面積很大，具有較強(qiáng)的吸附性，能將紅墨水色素吸附在木炭多孔性結(jié)構(gòu)中。加熱后的木炭

一、碳的單質(zhì)3.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。

右圖所示是利用了活性炭的什么性質(zhì)?

一、碳的單質(zhì)木炭和活性炭的吸附性活性炭比木炭的吸附作用要強(qiáng)。木炭、活性炭為什么具有吸附性呢？課題6.1金剛石、石墨和C60木炭和活性炭/木炭的吸附性原理一、碳的單質(zhì)木炭主要是由石墨的微小晶體和少量的雜質(zhì)構(gòu)成的，它具有疏松多孔的結(jié)構(gòu)。焦炭、活性炭、炭黑等的結(jié)構(gòu)和木炭類似，它們都具有吸附性，活性炭的吸附能力更強(qiáng)。防毒面具里的濾毒罐冰箱中的除異味劑制糖工業(yè)的脫色劑活性炭防毒面具濾毒罐比較碳與炭的區(qū)別：“碳”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”）“炭”表示由碳元素組成的某種物質(zhì)—木炭、活性炭、焦炭、炭黑等。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(jìn)行中？

自學(xué)提示-6請(qǐng)參閱教材P108

3.C60——神奇的碳單質(zhì)分子C60

的分子結(jié)構(gòu)請(qǐng)說(shuō)出圖文中給出的信息。⒈C60是分子構(gòu)成的。⒉每個(gè)C60分子是由60個(gè)碳原子構(gòu)成的。⒊C60分子的結(jié)構(gòu)形似足球。課題6.1金剛石、石墨和C60碳單質(zhì)的研究發(fā)展一、碳的單質(zhì)透明的金剛石薄膜C60C70C240C540

堅(jiān)硬結(jié)構(gòu)用途性質(zhì)決定決定課題6.1金剛石、石墨和C60物質(zhì)結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和用途三者關(guān)系一、碳的單質(zhì)質(zhì)軟1.金剛石很硬，可用來(lái)切割玻璃等。2.石墨很軟，可用來(lái)做鉛筆芯；石墨有良好的導(dǎo)電性，可用來(lái)做電極；由于具有潤(rùn)滑性，又可做潤(rùn)滑劑。3.木炭、活性炭有強(qiáng)吸附性，可做吸附劑。4.C60有特殊的性質(zhì)，可用于材料科學(xué)、超導(dǎo)體等方面。5.金剛石、石墨、C60都是由碳元素組成的單質(zhì)，它們的物理性質(zhì)各不相同，是因?yàn)樘荚拥呐帕蟹绞讲煌?/p>

用途決定反映決定反映6.結(jié)構(gòu)性質(zhì)課題6.1金剛石、石墨和C60金剛石、石墨、C60及碳單質(zhì)的發(fā)展一、碳的單質(zhì)你的外顯也是由你的內(nèi)在決定的。所以，如果想要改變別人對(duì)你的看法，請(qǐng)先試著改進(jìn)自己的內(nèi)心吧！1.填空①由碳元素組成的單質(zhì)主要有

和

。②金剛石能刻劃玻璃，是由于金剛石

。③石墨可做鉛筆芯，是由于石墨

，可做潤(rùn)滑劑，是由于石墨具有

，可做電極，是由于石墨具有

；活性炭可做防毒面具的濾毒劑，是由于它具有

。④金剛石和石墨都是由

元素組成的，但兩者的物理性質(zhì)存在很大的差異，是因?yàn)榻饎偸褪锏?/p>

___

。由此可知，同種元素___(填“能”或“不能”)組成不同的物質(zhì)。

金剛石石墨,C60非常堅(jiān)硬質(zhì)軟潤(rùn)滑性導(dǎo)電性吸附性碳碳原子的排列方式不同課題6.1金剛石、石墨和C60一、碳的單質(zhì)能2.納米材料被譽(yù)為21世紀(jì)最有前途的新型材料。納米碳管是一種由碳原子構(gòu)成的直徑為幾個(gè)納米（1nm=10-9m)的空心管。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A.納米碳管是一種新型的化合物B.納米碳管材料如果完全燃燒生成物是二氧化碳C.納米碳管材料管道多，表面積大，吸附能力強(qiáng)D.納米碳管在常溫下性質(zhì)穩(wěn)定3.人類可以制造一種“石墨炸彈”。這種炸彈爆炸后釋放出大量纖維狀的石墨，它們覆蓋在發(fā)電廠的設(shè)備上，造成設(shè)備短路而停電，解釋這是為什么？這是因?yàn)槭哂辛己玫膶?dǎo)電性，它們釋放出來(lái)后，覆蓋在發(fā)電廠的設(shè)備上，會(huì)造成設(shè)備短路而停電。課題6.1金剛石、石墨和C60一、碳的單質(zhì)A4.如下圖所示，在盛有紅棕色二氧化氮?dú)怏w的集氣瓶里放幾小塊活性炭，最終觀察到紅棕色______(填“變深”或“消失”或“不變”)，漏斗中液面_____(填“上升”或“下降”或“不變”)。其原因?yàn)椋夯钚蕴烤哂?/p>

作用，使瓶中氣體壓強(qiáng)_____外界大氣壓。消失上升吸附小于課題6.1金剛石、石墨和C60一、碳的單質(zhì)課題6.1金剛石、石墨和C6017世紀(jì)40年代，陽(yáng)光明媚的夏日，意大利佛羅倫薩科學(xué)院，幾位院士圍坐在花園中的一個(gè)石桌旁，用放大鏡觀察、研究一小顆珍貴的金剛石。當(dāng)金剛石所處的位置與凸透鏡的焦點(diǎn)吻合時(shí)，金剛石折射出耀眼的強(qiáng)光，院士們紛紛調(diào)頭躲避。當(dāng)他們回過(guò)頭時(shí)，卻意外地發(fā)現(xiàn)閃閃發(fā)光的金剛石不見了。人們尋遍了周圍的草坪，一無(wú)所獲。金剛石不翼而飛，成了一宗離奇的失蹤案，載入了佛羅倫薩科學(xué)院的大事記。金剛石失蹤案

想一想：金剛石為什么會(huì)不翼而飛？課題6.1金剛石、石墨和C60金剛石失蹤案

想一想：碳具有什么樣的化學(xué)性質(zhì)？

1797年，英國(guó)化學(xué)家錢南，捉到“真兇”。他將金剛石放進(jìn)充滿氧氣的密閉容器中燃燒，反應(yīng)結(jié)束后，測(cè)定密閉容器中的氣體成分竟然是常見的二氧化碳。為了緝拿“真兇”，錢南進(jìn)一步測(cè)出，密閉容器中的二氧化碳中碳元素的質(zhì)量等于金剛石的質(zhì)量。百年懸案的“真兇”，終于捉到了。令人震驚的是，兇手竟然是與我們朝夕相處的氧氣；更令人難以置信的是，價(jià)值連城的金剛石竟然是石墨的“同胞兄弟”?！肚迕魃虾訄D》二、單質(zhì)碳的化學(xué)性質(zhì)課題6.1金剛石、石墨和C60中國(guó)古代字畫請(qǐng)您欣賞課題6.1金剛石、石墨和C60思考：

我國(guó)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(zhǎng)時(shí)間而不變色，這是為什么呢？這是因?yàn)樵诔叵?，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。請(qǐng)思考：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？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)不活潑，比較穩(wěn)定。二、單質(zhì)碳的化學(xué)性質(zhì)最外層電子數(shù)！課題6.1金剛石、石墨和C60思考：我們知道常溫下碳的化學(xué)性質(zhì)不活潑，比較穩(wěn)定。如果升高溫度，碳的化學(xué)性質(zhì)會(huì)怎么樣呢？木炭燃燒回憶木炭在氧氣中燃燒的實(shí)驗(yàn)，寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式。C+O2CO2(O2充足)點(diǎn)燃當(dāng)碳在氧氣或空氣中充分燃燒時(shí)，生成二氧化碳，同時(shí)放出大量的熱。二、單質(zhì)碳的化學(xué)性質(zhì)課題6.1金剛石、石墨和C60當(dāng)碳在氧氣或空氣中不充分燃燒時(shí)，生成一氧化碳，同時(shí)也放出熱量。2C+O22CO(O2不充足)點(diǎn)燃2．加熱或點(diǎn)燃條件下，碳單質(zhì)能跟多種物質(zhì)反應(yīng)。課題6.1金剛石、石墨和C60學(xué)以致用哈！真香啊哦嗬!栽了課題6.1金剛石、石墨和C60展開你想象的翅膀

早在四千多年前我們的祖先就已在生活中使用銅了，河南安陽(yáng)出土的三千多年前商代司母戊銅鼎重達(dá)875公斤，是世界上已發(fā)掘的最大青銅器，可見我國(guó)古代煉銅技術(shù)堪稱世界第一。“古老的銅”—試想象祖先是如何制取銅單質(zhì)的呢？二、單質(zhì)碳的化學(xué)性質(zhì)課題6.1金剛石、石墨和C60木炭還原氧化銅1.加熱前為什么要先預(yù)熱？2.試管口為什么要略向下傾斜？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里取出導(dǎo)管撤出導(dǎo)管，再熄滅酒精燈？4.反應(yīng)的現(xiàn)象和化學(xué)方程式是什么？（2）碳與某些氧化物的反應(yīng)（還原性）實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象黑色粉末變紅，Cu澄清石灰水變渾濁二、單質(zhì)碳的化學(xué)性質(zhì)課題6.1金剛石、石墨和C60木炭還原氧化銅我會(huì)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！C+2CuO===2Cu+CO2高溫氧化性還原性—還原性碳的化學(xué)性質(zhì)課題6.1金剛石、石墨和C60二、單質(zhì)碳的化學(xué)性質(zhì)課題6.1金剛石、石墨和C60注意事項(xiàng)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。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。高溫可燃性2CuO+C2Cu+CO2↑還原性2C+O22CO（O2不