6.1金剛石——石墨和C60(第一課時)

1、一種元素形成幾種單質(zhì)的現(xiàn)象在自然界很常見。,如：氧元素的單質(zhì)有氧氣、臭氧等； 磷元素的單質(zhì)有紅磷、黃磷； 那么碳元素的單質(zhì)有那些呢？,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。, 天然最硬的物質(zhì),玻璃刀,鉆頭,金剛石的結(jié)構(gòu),金剛石的結(jié)構(gòu),金剛石的物理性質(zhì)和用途,金剛石的物理性質(zhì)和用途,三、物理性質(zhì)和用途,物理性質(zhì),對應(yīng)的主要用途,無色透明、正八面體形狀的固體,天然存在最硬的物質(zhì),裝飾品鉆石,劃玻璃、鉆頭

2、等,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,石墨的結(jié)構(gòu),石墨的結(jié)構(gòu),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？,石墨有良好的導(dǎo)電性。,石墨可做干電池的電極。,石

3、墨的物理性質(zhì)和用途,物理性質(zhì),對應(yīng)的主要用途,深灰色、有金屬光澤、不透明、細(xì)鱗片狀固體,很軟，有滑膩感,制造鉛筆芯，做潤滑劑,石墨的物理性質(zhì)和用途,優(yōu)良的導(dǎo)電性,石墨電極,請完成下表,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,怎樣證明金剛石和石墨中含有碳元素？,討論：,怎樣證明金剛石中只含有碳元素？,?,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

4、差異呢？,它們的碳原子的排列方式不同。,比較金剛石、石墨的結(jié)構(gòu)：,金剛石結(jié)構(gòu),石墨結(jié)構(gòu),正八面體結(jié)構(gòu),層狀結(jié)構(gòu),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。,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。,因為碳原子的排列方式不同，所以金剛石和石墨的物理性質(zhì)有很大差異,記,結(jié)構(gòu)決定性質(zhì),石墨與少量的雜質(zhì)混在一起構(gòu)成的四種物質(zhì)： 木炭、 焦炭、 炭黑、 活性炭,1、木炭與活性炭： 具有疏松多孔結(jié)構(gòu)，有較強(qiáng)的吸附能 力,既能吸附氣體氣味,又能吸附顔色,故可用作吸附劑。 2、炭黑:黑色粉末,可用于作墨汁. 3、焦炭:可用于冶煉金屬.,實驗探究,木炭能吸附紅墨水嗎？

5、,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，能將紅墨水吸附在木炭多孔性結(jié)構(gòu)中。,木炭,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,輔助 材料,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,吸附有害氣體炭雕,“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。,“碳”：碳元素，屬于化學(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。,

6、這是什么？,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,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。,C60在以下幾個方面具有廣泛的應(yīng)用前景 氣體的貯存； 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； 對癌細(xì)胞具有殺傷 等醫(yī)療功能。,C60,知識延伸,科學(xué)家正在致力于一種新型納米材料-碳納米管的研究，價格高于黃金。這是一種非常奇特的材料，它很輕，但很結(jié)實。它的密度是鋼的1/6，而強(qiáng)度卻是鋼的100倍。用這樣輕而柔軟、又非常結(jié)

7、實的材料做防彈背心是最好不過的了。如果用碳納米管做繩索，是唯一可以從月球掛到地球表面，而不被自身重量所拉斷的繩索 。,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),小 結(jié),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。,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。,六 練習(xí),一、問題 二、金剛石 三、石墨 四、C60 五、小結(jié) 六、練習(xí),練習(xí),1.這個實驗說明了活性炭的什么性質(zhì),活性炭具有吸附能力,練習(xí)2,一、問題 二、金剛石 三、石墨 四、C60 五、小結(jié) 六、練習(xí),練習(xí),3.下列物質(zhì)中最硬的單質(zhì)是( ) A.木炭 B. C60 C.金剛石 D.二氧化碳,C,2.金剛石、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），這是因為它們_不同。,碳元素,原子排列方式,練習(xí)3,一、問題 二、金剛石 三、石墨 四、C60 五、小結(jié) 六、練習(xí),練習(xí)