(教學(xué)課件)6.1 金剛石、石墨和C60(人教版化學(xué)九年級)

由同種元素組成的純凈物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):金剛石石墨粉金剛石、石墨、C60都是由碳元素組成的單質(zhì)足球烯(C60)碳元素也可以組成不同的單質(zhì)!課題1金剛石、石墨和C60一、碳的單質(zhì)1、金剛石純凈的金剛石是無色透明、正八面體形狀的固體。加工前加工后加工琢磨后璀璨奪目有光澤，可做鉆石。一、碳的單質(zhì)1、金剛石玻璃刀上的金剛石可以裁玻璃金剛石很硬，可以用來切割玻璃，也可以作鉆探機(jī)的鉆頭?！烊蛔钣驳奈镔|(zhì)一、碳的單質(zhì)2、石墨深灰色、有金屬光澤、不透明、細(xì)鱗片狀固體。石墨很軟石墨可做鉛筆芯—天然最軟的礦物之一鉛筆小知識鉛筆上的“B”是英文“Black”的第一個字母，在鉛筆中表示“軟”；“H”是英文“Hard”的第一個字母，在鉛筆中表示“硬”。鉛筆為什么有軟和硬和差別呢？這是因為石墨太軟，光用石墨做筆芯，既易斷也易磨損，因此，生產(chǎn)上常在石墨粉末中摻進(jìn)一些粘土粉末以增加硬度。粘土摻得越多，鉛筆就越硬；粘土摻得越少，鉛筆就越軟。想一想，“6B”、“6H”與“HB”三種類型的鉛筆，哪種鉛筆最硬？哪種鉛筆最軟？實驗與探究鉛筆芯能導(dǎo)電嗎？你看到了什么？你想到了什么？石墨有良好的導(dǎo)電性。石墨可做干電池的電極。請完成下表金剛石石墨色態(tài)硬度導(dǎo)電性用途金剛石和石墨的物理性質(zhì)的比較無色透明、正八面體形狀的固體深灰色、有金屬光澤、細(xì)鱗片狀固體天然最硬的物質(zhì)最軟的礦物質(zhì)之一不導(dǎo)電導(dǎo)電良好鉆石、鉆探機(jī)的鉆頭、切割玻璃等鉛筆芯、電極等

討論結(jié)合金剛石、石墨的性質(zhì)和用途，討論物質(zhì)的性質(zhì)和用途之間有什么關(guān)系。用途決定性質(zhì)體現(xiàn)討論為什么金剛石和石墨的物理性質(zhì)有這么大差異呢？它們的碳原子的排列方式不同。金剛石的結(jié)構(gòu)石墨的結(jié)構(gòu)怎樣證明金剛石和石墨都是由碳元素組成的單質(zhì)呢?

C+O2CO2點(diǎn)燃反應(yīng)只生成二氧化碳,且生成二氧化碳中碳元素的質(zhì)量等于參加反應(yīng)的金剛石和石墨的質(zhì)量問題研討金剛石與石墨混合在一起,組成的物質(zhì)是單質(zhì)這是混合物?甲生:是單質(zhì).因為金剛石是碳的單質(zhì),石墨也是碳的單質(zhì),它們混合在一起,仍只含一種元素,所以仍是單質(zhì).診斷:_________乙生:是混合物.金剛石石墨都是碳的單質(zhì),但它們是兩種不同的物質(zhì).所以它們混合在一起不是單質(zhì)而是混合物.診斷________結(jié)論乙同學(xué)的觀點(diǎn)是正確的,金剛石和石墨都是由一種元素組成,但它們是兩種不同的物質(zhì)(這是由各自本身的結(jié)構(gòu)決定的)所以它們混合在一起是混合物.因此判斷單質(zhì)必須強(qiáng)調(diào)是純凈物.一種元素可以形成多種不同的單質(zhì).某物質(zhì)中只含一種元素,也不一定是純凈物.小資料除金剛石與石墨外，生活中常接觸到的木炭、活性炭、焦炭、炭黑也是碳的單質(zhì)。它們都是由石墨的微小晶體和少量雜質(zhì)構(gòu)成的。因含有少量的雜質(zhì)，從而沒有固定的形狀，故稱為無定形炭。木炭具有疏松多孔的結(jié)構(gòu)。焦炭、活性炭、炭黑的結(jié)構(gòu)與木炭類似。木炭、活性炭用途很廣，你想知道它們有什么性質(zhì)嗎？實驗探究木炭能吸附紅墨水嗎？現(xiàn)象：紅色淺或消失分析：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，能將紅墨水吸附在木炭多孔性結(jié)構(gòu)中。加熱后的木炭

3、木炭、活性炭有強(qiáng)吸附性※防毒面具里的濾毒罐※冰箱中的除異味劑※制糖工業(yè)的脫色劑一、碳的單質(zhì)區(qū)別木炭活性炭焦炭炭黑制法色態(tài)特性用途木材隔絕空氣加強(qiáng)熱木炭在水蒸氣中加強(qiáng)熱加工制得煤隔絕空氣加強(qiáng)熱含碳物質(zhì)不完全燃燒形成的灰黑色多孔固體黑色粉末或顆粒狀固體淺灰色多孔固體非常細(xì)的黑色粉末

吸附能力具有比木炭強(qiáng)的吸附能力多孔性耐磨性冶煉生鐵生產(chǎn)水煤氣燃料冶煉金屬脫色劑去異味劑防毒面具凈水劑脫色劑冰箱除味劑制油墨橡膠制品的添加劑“無定形炭”為什么用這個“炭”？“碳”和“炭”有什么區(qū)別？“炭”：不是化學(xué)用語，無定形炭是人工制造的碳單質(zhì)，都含有少量雜質(zhì)為表示區(qū)別，常寫：木炭，活性炭，焦炭，炭黑等?！疤肌保禾荚兀瑢儆诨瘜W(xué)用語。在書寫元素名稱和碳的單質(zhì)及碳的化合物等用到。這是什么？第3種碳單質(zhì)：C60由60個碳原子構(gòu)成的一個分子，結(jié)構(gòu)類似足球，又名足球烯。是良好的超導(dǎo)體?，F(xiàn)在還發(fā)現(xiàn)了C28、C32、C50、C240、C540等碳單質(zhì)小資料隨著科技的發(fā)展，新形態(tài)的碳單質(zhì)逐漸被人們發(fā)現(xiàn)，其中取得重要進(jìn)展的是C60分子，另外還有碳管。C60分子由60個碳原子構(gòu)成，分子形似足球，又名足球烯。這種足球結(jié)構(gòu)的分子很穩(wěn)定。它應(yīng)用于材料科學(xué)、超導(dǎo)體等方面的研究正在進(jìn)行中。C60C70更新的碳單質(zhì)：C240C540碳單質(zhì)金剛石

無定形炭木炭活性炭焦炭炭黑C60石墨小結(jié)板書1、金剛石很硬，可用來切割玻璃；2、石墨很軟，可用來做鉛筆芯；石墨有良好的導(dǎo)電性，可用來做電極；3、木炭、活性炭有強(qiáng)吸附性，可做吸附劑；焦炭用于煉鐵，炭黑用于制黑色顏料4、C60有特殊的性質(zhì)，可用于材料科學(xué)、超導(dǎo)體等方面。用途決定5、性質(zhì)體現(xiàn)6、金剛石、石墨、C60都是由碳元素組成的單質(zhì)，什它們的物理性質(zhì)各不相同，是因為碳原子排列方式不同?；A(chǔ)演練1.家用凈水器常用活性炭作凈水劑,這是因為活性炭()A.可作催化劑B.疏松多孔,吸附性強(qiáng).C.無毒D.可以吸附水中的不潔物質(zhì)2.將下列左邊物質(zhì)與右邊的用途用線連接起來石墨冰箱去味劑炭黑作電極金剛石冶煉金屬焦炭制油墨、制橡膠活性炭作鉆頭B3.化學(xué)物質(zhì)中有一種由多個五邊形和六邊形組成的形似足球的籠狀分子，稱為“足球烯”（如右圖），化學(xué)式為C60。關(guān)于C60的說法正確的是（）A.屬于單質(zhì)B.屬于混合物C.碳元素的化合價為+4D.足球烯是實心的4.金剛石和石墨都是（）A.有金屬光澤的無色透明晶體B.電的良導(dǎo)體C.非常堅硬的物質(zhì)D.由碳元素組成的單質(zhì)5.下列實驗?zāi)茏C明金剛石和石墨是由同種元素形成的不同單質(zhì)的是（）A.測量其密度 B.測量其熔點(diǎn)C.用水溶解 D.分別燃燒驗證燃燒產(chǎn)物6.活性炭或木炭能使紅墨水的紅色褪去，是因為（）A.它們的主要成分是碳B.它們具有多管道的疏松結(jié)構(gòu)而有吸附作用C.它們的化學(xué)性質(zhì)在常溫下很活潑D.它們的顆粒很細(xì)小，而且是黑色的7.下列關(guān)于碳的幾種單質(zhì)的組成和用途的說法，錯誤的是（）A.璀燦奪目的天然鉆石是由碳元素組成的B.長期未用而難開啟的鐵鎖，可在鎖孔中加入少量鉛筆芯來作潤滑劑C.鉛筆芯主要是用鉛和少量碳粉制成的D.活性炭可作防毒面具的濾毒劑8.1999年，曾使用了一種“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？這是因為石墨具有良好的導(dǎo)電性，所以它們釋放出來后，覆蓋在發(fā)電廠的設(shè)備上，會造成設(shè)備短路而停電記憶要點(diǎn)本節(jié)課應(yīng)掌握的主要內(nèi)容有:1.金剛石、石墨的物理性質(zhì)和用途。金剛石、硬。用途:刻劃玻璃切割大理石.鉆頭導(dǎo)電用途:電極石墨質(zhì)軟用途:制鉛筆芯潤滑性用途:高溫條件下作潤滑劑2.金剛石.石墨物理性質(zhì)不同的原因：碳原子排列方式不同．無定形碳的種類：木炭．焦炭．活性炭．炭黑性質(zhì)：木炭．活性炭有吸附性鉆石恒久遠(yuǎn)一顆永流傳

碳的化學(xué)性質(zhì)金剛石、石墨都是由碳原子成的，因此它們具有共同的化學(xué)性質(zhì)碳的化學(xué)性質(zhì)在常溫下，碳的化學(xué)性質(zhì)不活潑。為什么我國古代用墨書寫的字畫可以保存很長時間？木頭電線桿或木樁在埋入地下之前，常要把埋入地下的一部分木頭表面稍稍烤焦。這是為什么？

木頭烤焦以后就生成了黑色的木炭，常溫下，碳單質(zhì)化學(xué)性質(zhì)不活潑，與空氣、水分接觸不容易發(fā)生反應(yīng)。思考：如果溫度升高，碳的活潑性又會如何呢？碳跟氧氣的反應(yīng)每12份質(zhì)量的C跟32份質(zhì)量的O2完全反應(yīng)，生成了44份質(zhì)量的CO2。

碳充分燃燒C+O2點(diǎn)燃CO2參加反應(yīng)的C與O2的質(zhì)量比為3：8碳跟氧氣的反應(yīng)2C+O2點(diǎn)燃2CO每24份質(zhì)量的C跟32份質(zhì)量的O2完全反應(yīng)，生成了56份質(zhì)量的CO。碳不充分燃燒參加反應(yīng)的C與O2的質(zhì)量比為3：4

冬季人們?yōu)榱说钟鶉?yán)寒，常常在室內(nèi)用煤爐燒煤取暖。煤的主要成份是碳。謹(jǐn)防煤氣中毒!!!碳跟某些氧化物的反應(yīng)演示：實驗?zāi)咎窟€原氧化銅

現(xiàn)象：澄清的石灰水變渾濁，試管內(nèi)的黑色粉末有紅色物質(zhì)出現(xiàn)。C+2CuO高溫2Cu+CO2↑氧化銅失去氧變成單質(zhì)銅含氧化合物里的氧被奪去的反應(yīng)，叫做還原反應(yīng)。

CuO

+

C高溫——CO

↑CO2↑實驗探究+Cu碳的還原性木炭是使氧化銅還原為銅的物質(zhì)，木炭具有還原性，作還原劑。單質(zhì)碳的還原性可用于冶金工業(yè)焦炭還原氧化鐵3C+2Fe2O3高溫4Fe+3CO2↑HOME穩(wěn)定性本節(jié)小結(jié)

單質(zhì)碳的化學(xué)性質(zhì)可燃性還原性應(yīng)用1、填寫下列空白石墨、金剛石、C60⑴、碳單質(zhì)：以單質(zhì)形式存在的碳主要有__________________________⑵、______是天然存在的最硬的物質(zhì).⑶、______是最軟的礦物之一.⑷、金剛石和石墨都是碳單質(zhì)，物理性質(zhì)差別較大的原因是______________________．

金剛石石墨碳原子的排列方式不同課堂練習(xí)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70個碳原子構(gòu)成的。C.它是一種混合物D.它的相對分子質(zhì)量是840D3.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B4.下面關(guān)于