课题1《金刚石、石墨和C60》课件.ppt

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第六单元,碳和碳的氧化物,课题1金刚石、石墨和C60,学习目标,1.通过阅读教材和观察实验说出几种碳单质的物理性质及对应用途。

2.结合实验分析归纳说出碳单质的化学性质，并会书写化学方程式。

1.由同种元素组成的纯净物叫做什么?

2.同种元素可以组成不同的单质吗?

-可以!

例如:

氧元素组成氧气和臭氧，磷元素组成红磷和白磷。

知识回顾,-单质,碳元素是否也可以组成不同的单质呢？

金刚石、石墨和C60都是由碳元素组成的单质。

研究表明：

思考,金刚石,石墨,碳60,课题1、金刚石、石墨和C60,一、碳的单质,1.金刚石：

C高贵华丽的碳单质,世界最大的宝石金刚石库利南3106克拉（621.2克）南非,南非之星（StarofSouthAfrica）,金刚石的碳原子在空间构成连续的，坚固的骨架结构，所以坚硬。

1,钻石恒久远一颗永流传,是一种深灰色的有金属光泽而不透明的细鳞片状固体。

石墨很软，有滑腻感。

在纸上画过能留下深灰色的痕迹。

此外，石墨还具有优良的导电性能。

2.石墨：

C,石墨,铅笔中的HB：

H代表Hard，坚硬的；B代表Black，黑的。

6B最软，颜色最深；6H最硬，HB软硬适中。

铅笔里面其实不含铅，是石墨和黏土混合而成的混合物。

如果有一把长期不用而生锈的铁锁，怎样可以轻易打开？

可以把铅笔芯的粉末放到锁孔里，因为铅笔芯的成分中有石墨，石墨具有润滑性，可以做润滑剂。

思考,金刚石与石墨的比较,3.无定形碳,木炭、活性炭具有疏松多孔的结构，因而具有吸附能力，但活性炭的吸附能力比木炭强。

利用木炭、活性炭的吸附性来吸附色素、气味和有毒气体等物质。

无定形碳包括：

木炭、焦炭、活性炭、炭黑。

它们主要是由石墨的微小晶体和少量杂质构成的。

木炭,焦炭,活性炭,炭黑,烘烤过的木炭,加有红墨水的水,现象：

水由红色逐渐变为无色,实验6-1：

吸附性,0,：

木炭（或活性炭）的吸附性,吸附,物理,红色褪去，溶液变成无色,活动与探究,如图所示,向盛有红棕色二氧化氮气体的集气瓶里投入几小块烘烤过的木炭,会出现什么样的想象,为什么?

活性炭,防毒面具,滤毒罐,辅助材料,活性炭的吸附作用比木炭还要强，防毒面具里的滤毒罐就是利用活性炭来吸附毒气的，,木炭、活性炭都具有疏松多孔的结构，因此它们具有很强吸附能力。

防毒面罩,活性炭包,净水装置,0,4.神奇的碳单质C60,

（1）C60是一种分子。

（2）每个C60的分子是由60个碳原子构成。

（3）C60分子的结构形似足球，性质很稳定。

C60的平面图,C60的立体图,C60具有广泛的应用前景：

用于气体贮存，制作有感觉功能的传感器，还能增强金属的强度，作新型的催化剂，光学应用，杀伤癌细胞等医疗功能。

C60的平面图与立体图,碳纳米管,石墨烯,资料卡片碳单质的研究进展,0,C70,C240,C540,最新的碳单质,立体网状结构,层状结构,足球形结构,坚硬、透明、光彩夺目等,深灰色、滑腻感、质软、导电性等,超导,做玻璃刀、钻头、制作首饰等,做铅笔芯、电极、润滑剂等,超导、催化、医学、生物等,碳原子排列方式不同,填一填，比一比,疏松多孔,吸附性,滤毒罐、制糖工业、净化污水等,物理性质差异的原因,？

小知识,“碳”与“炭”,“碳”：

涉及到元素时（如：

碳原子、碳元素、碳单质、碳的化合物、二氧化碳、一氧化碳等。

）,“炭”：

指物质时（如：

木炭、焦炭、活性炭、炭黑。

）,都是由碳元素组成的单质，物理性质为什么会有如此大的差异？

金刚石结构图,石墨结构图,碳单质的物理性质不同，是因为碳原子的排列不同。

C60结构图,讨论,1.把木制的电线杆在埋入地下前，将其表面烧焦，其目的是什么？

目的就是为了让电线杆不易腐烂，可以保存久一些。

2.是什么决定碳在常温下性质不活泼,而在高温下性质活泼呢？

元素的化学性质和元素原子结构中哪部分关系最为密切？

最外层电子数！

碳原子的最外层电子数为4，既不容易得到电子，也不容易失去电子，所以常温下碳的化学性质比较稳定。

思考,碳原子最外层有4个子，不易失去，也不易得到电子。

常温下碳的化学性质,稳定,能否人工制造金刚石?

接近高科技：

金刚石的用途很广泛，但天然存在的量很少，而且多数颗粒很小，无法满足人们的需求。

因此人们提出了金刚石的人工制造问题。

由于金刚石和石墨都是碳的单质，所以人们把注意力集中到把石墨转变成金刚石的实验上来。

经过无数次的试验，终于用铬、铁、铂等做催化剂，在16001800和51096109帕的条件下，以石墨为原料制得了人造金刚石。

目前世界上每年生产约20吨的人造金刚石。

我国第一颗人造金刚石于1962年研制成功。

现今江苏省的南京、苏州等地也都有生产人造金刚石的工厂。

让你知道,石墨变金刚石是化学变化,发出白光，放热，生成能使澄清的石灰水变浑浊的气体,用途：

作燃料,温故知新,古代书法家、画家用墨（用炭黑等制成）书写或绘制的字画能够保存很长时间而不变色，这是为什么呢？

0,在常温下，碳的化学性质不活泼。

碳受日光照射或与空气、水分接触，都不容易起变化。

0,二、碳（单质）的化学性质,北宋画家张择端绘制，距今近千年,常温下，碳的化学性质不活泼。

1.碳的稳定性,二、单质碳的化学性质,碳在常温下化学性质不活泼，高温下，却能跟多种物质发生化学反应。

所以，用墨书写或绘制的古字画能长久保存而不变色。

2.碳具有可燃性（与氧气反应）,

（1）氧气充足,C+O2,=CO2,点燃,

（2）氧气不足,2C+O2,=2CO,（充分燃烧）,（不充分燃烧）,点燃,3.碳具有还原性（与某些氧化物的反应）,C+2CuO=2Cu+CO2,高温,黑色粉末逐渐变成光亮的红色澄清石灰水变成白色浑浊,现象与结论：

说明有铜生成,说明有二氧化碳生成,金属网罩,集中火焰提高温度,1.试管为什么要略向下倾斜？

防止冷凝的水流到热的试管底部使试管炸裂。

2.火焰上罩网罩的作用是什么？

因为木炭与氧化铜反应的温度要求较高，用网罩使火焰集中，提高温度。

3.实验结束时，为什么要先从石灰水中取出导气管再熄灭酒精灯？

防止石灰水倒吸入热的试管使试管炸裂。

观察下面方程式，看看有什么特点？

像这种，含氧化合物里的氧被夺去的反应，就叫做还原反应。

氧化铜失去氧变成铜单质，我们就说它被还原了。

是碳使氧化铜变成单质铜的，我们则说碳具有还原性。

分析：

CuO的氧不见了，C能夺取别人的氧,利用碳的这种性质，我们可以用它来冶炼金属，即碳的一种用途是冶炼金属。

C+2CuO=2Cu+CO2,高温,C+2CuO=2Cu+CO2,高温,失氧,得氧,C-得氧，做还原剂，具有还原性，发生氧化反应,CuO-失氧，做氧化剂，具有氧化性，发生还原反应,知识拓展,含氧化合物中的氧被夺去的反应，叫还原反应。

（1）木炭使氧化铜还原成铜，其具有还原性。

（2）氧化铜使碳氧化成二氧化碳，其具有氧化性,指出下列具有还原性的物质：

在高温条件下，碳可以与某些氧化物发生反应一般来说，加热：

表示的温度泛指酒精灯火焰的温度，约在400500。

高温：

超过500以上的温度，在实验室需要用酒精喷灯来实现。

酒精喷灯温度可达700-1000。

碳的化学性质的是稳定性可燃性还原性,总结,实验：

验证石墨的导电性能实验材料：

电源，用电器，导线，铅笔芯,实验结论：

铅笔芯（石墨）能导电,可以收集到炭黑,连一连：

木炭,活性炭,C60,金刚石,石墨,课堂训练,1,2,3,4,想一想,寒冷的冬季，甘愿燃烧自己，温暖别人,吸进的是毒气、废气，却把清新的空气留给人们,出生时间不长，超导方面功德无量，这是,开矿采油时，冲锋在前，专打硬仗,长相平凡用处大，开锁、导电要靠它,虽然雍容华贵，但也乐意做划玻璃这样的小事,焦炭炼铁,是真的吗？

真“钻”不怕火炼,是真的吗？

碳素墨水书写档案保存时间长,是真的吗？

是真的吗？

木制的电线杆在埋入地下前，将其表面烧焦,是真的吗？