第六單元《碳和碳的氧化物》課題1金剛石、石墨和C60課件

—第六單元課題1金剛石、石墨和C60課題1金剛石石墨C60鐵力四中吳智慧2023/2/61研修班由同種元素組成的純凈物是----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。單質(zhì)2023/2/62研修班碳元素可以組成不同的單質(zhì)嗎?金剛石、石墨和C60都是由碳元素組成的單質(zhì)。研究表明:2023/2/63研修班1、金剛石——高貴華麗的碳單質(zhì)金剛石性質(zhì)用途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(xì)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(jī)的鉆頭上鉆鑿堅硬的巖層。2023/2/64研修班2、石墨石墨性質(zhì)用途是一種深灰色的有金屬光澤而不透明的細(xì)鱗片狀固體。石墨很軟,在紙上畫過能留下深灰色的痕跡石墨有滑膩感石墨還具有優(yōu)良的導(dǎo)電性能鉛筆芯電極、電刷、電棒

潤滑劑2023/2/65研修班金剛石（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(xì)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、作電極小結(jié):金剛石和石墨物理性質(zhì)與用途比較2023/2/66研修班【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2023/2/67研修班

人造金剛石與天然金剛石在化學(xué)上是完全等同的，但人造金剛石是在實驗室中生產(chǎn)出來的，它們是在對石墨以及作為溶劑和催化劑的金屬施以極高的壓強(qiáng)（5500大氣壓）和高溫（2000℃）約一天的時間后制得的。

人造金剛石思考:金剛石在一定條件下可轉(zhuǎn)化為石墨,此轉(zhuǎn)化是化學(xué)變化還是物理變化?

化學(xué)變化2023/2/68研修班結(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(biāo)準(zhǔn)：1、組成元素相同2、原子結(jié)構(gòu)相同2023/2/69研修班4．木炭、活性炭、焦炭、炭黑

木炭、活性炭、焦炭及炭黑等都是由細(xì)小的石墨晶體和少量雜質(zhì)組成

如果將1

cm3的木炭的表面積平鋪開來，約有一個標(biāo)準(zhǔn)足球場那樣大。

電子顯微鏡下看到的木炭結(jié)構(gòu)

木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)?？墒占教亢?023/2/610研修班木炭與活性炭吸附性探究取少量紅墨水放入容器中,再加入一定量的吸附劑,振蕩并觀察現(xiàn)象現(xiàn)象:紅色變淺或消失2023/2/611研修班

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吸附毒氣的。2023/2/612研修班討論：你認(rèn)為吸附的過程是物理變化，還是化學(xué)變化呢？物理變化2023/2/613研修班3.神奇的碳單質(zhì)分子——C60請說出圖文中給出的信息。⒈C60是一種

。⒉每個C60的分子是由

構(gòu)成。⒊C60分子的結(jié)構(gòu)形似足球，性質(zhì)很

。分子穩(wěn)定60個碳原子2023/2/614研修班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(qiáng)金屬的強(qiáng)度，新型的催化劑，光學(xué)應(yīng)用,殺傷癌細(xì)胞。2023/2/615研修班C70更新的碳單質(zhì)：C2402023/2/616研修班C5402023/2/617研修班

練習(xí)鉆

石電爐電極不透明細(xì)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2023/2/618研修班【思考】

生活小運用

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。2023/2/619研修班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、D2023/2/620研修班

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。2023/2/621研修班用碳筆畫的古字畫北宋黃庭堅用墨（用炭黑等制成）寫的字2023/2/622研修班兩幅明清時代祖先的古畫(見下圖)。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.2023/2/623研修班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。2023/2/624研修班

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?？墒翘伎梢栽谘鯕庵腥紵?，怎么可以說它化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定呢？【思考】2023/2/625研修班請思考：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)2023/2/626研修班碳的化學(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。2023/2/627研修班燃燒條件化學(xué)方程式結(jié)論啟示

2、碳具有可燃性在氧氣中充分燃燒燃燒不充分C+O2點燃CO2（O2充足）2C+O2點燃2CO（O2不充足）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)。2023/2/628研修班3.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2023/2/629研修班觀察這個方程式，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2023/2/630研修班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2023/2/631研修班

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)2023/2/632研修班【練習(xí)】1、下列性質(zhì)中，不屬于碳的化學(xué)性質(zhì)的是（）

A.穩(wěn)定性B.吸附性

C.可燃性D.還原性B2023/2/633研修班下圖左瓶內(nèi)放入一定量活性炭和紅棕色二氧化氮氣體,一段時間后能看到什么現(xiàn)象?紅棕色消失,漏斗內(nèi)液面上升,但不會倒吸2023/2/634研修班2.金剛石、