课题1金刚石石墨C60.ppt

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1、同种元素可以组成同种元素可以组成不同的单质不同的单质吗？吗？C60 答案：答案： 足足 球球 烯烯 (C60) 金金 刚刚 石石 石石 墨墨 金刚石金刚石 石墨石墨 C C6060学习目标学习目标1. 1. 知道一种元素可以组成多种单质知道一种元素可以组成多种单质2. 2. 通过对金刚石、石墨、通过对金刚石、石墨、C C6060的了解，的了解， 初步认识性质与用途之间的关系初步认识性质与用途之间的关系3. 3. 了解木炭与活性炭的吸附性了解木炭与活性炭的吸附性4. 4. 掌握碳的化学性质掌握碳的化学性质纯净的金刚石是纯净的金刚石是无色无色 透明、透明、正八面体正八面体形状的固体。形状的固体。加

2、工琢磨后能发出璀璨加工琢磨后能发出璀璨夺目光泽，可做夺目光泽，可做钻石钻石。玻璃刀上的金刚石可以裁玻璃玻璃刀上的金刚石可以裁玻璃金刚石很硬金刚石很硬 ，可，可以用来以用来切割玻璃切割玻璃，也可以作钻探机的也可以作钻探机的钻头钻头。 天然矿物中最硬的物质天然矿物中最硬的物质2、石墨、石墨深灰色、有金属光泽、不透明、深灰色、有金属光泽、不透明、细鳞片状固体。细鳞片状固体。 天然矿物中最软的矿物之一天然矿物中最软的矿物之一 铅笔上的铅笔上的“B”是英文是英文“Black”的第一个字的第一个字母，在铅笔中表示母，在铅笔中表示“软软”；“H”是英文是英文“Hard”的第一个字母，在铅笔中表示的第一个字母

3、，在铅笔中表示“硬硬”。 铅笔为什么有软和硬和差别呢？这是因为石墨铅笔为什么有软和硬和差别呢？这是因为石墨太软，光用石墨做笔芯，既易断也易磨损，因此，太软，光用石墨做笔芯，既易断也易磨损，因此，生产上常在石墨粉末中掺进一些粘土生产上常在石墨粉末中掺进一些粘土 粉末以增粉末以增加硬度。粘土掺得越多，铅笔就越硬；粘土掺得加硬度。粘土掺得越多，铅笔就越硬；粘土掺得越少，铅笔就越软。越少，铅笔就越软。 想一想，想一想，“6B”、“6H”与与“HB”三种类三种类型的铅笔，哪种铅笔最硬？哪种铅笔最软？型的铅笔，哪种铅笔最硬？哪种铅笔最软？石墨石墨金刚石金刚石石石 墨墨外外 观观硬硬 度度导电性导电性用用

4、途途无色无色 透明、正八透明、正八面体形状的固体面体形状的固体深灰色、不透明、深灰色、不透明、有金属光泽、细鳞有金属光泽、细鳞片状固体。片状固体。天然矿物中最硬的天然矿物中最硬的 最软的矿物质之一最软的矿物质之一 碳原子的排列方式不同。碳原子的排列方式不同。金刚石的结构石墨的结构 除金刚石与石墨外，生活中常接触到的木炭、除金刚石与石墨外，生活中常接触到的木炭、活性炭、焦炭、炭黑也是含碳的物质。它们都是活性炭、焦炭、炭黑也是含碳的物质。它们都是由由石墨的微小晶体和少量杂质石墨的微小晶体和少量杂质构成的。构成的。 石墨晶体与少量的杂质石墨晶体与少量的杂质混在一起构成的四种物质：混在一起构成的四种物

5、质： 木炭、木炭、 焦炭、焦炭、 炭黑、炭黑、 活性炭活性炭木炭与活性炭：木炭与活性炭： 具有疏松多孔结构，有较强的吸附能力具有疏松多孔结构，有较强的吸附能力,既能吸附既能吸附气体气体,又能吸附色素又能吸附色素,故可用作故可用作炭黑炭黑: 黑色粉末黑色粉末,可用于作墨汁可用于作墨汁.焦炭焦炭: 可用于冶炼金属可用于冶炼金属.木木 炭炭活性炭活性炭焦焦 炭炭炭炭 黑黑木炭能吸附红墨水吗？木炭能吸附红墨水吗？现象：现象：红色逐渐褪去红色逐渐褪去分析：分析： 思考：吸附作用是物理变化思考：吸附作用是物理变化还是化学变化？还是化学变化？木炭能吸附红墨水吗？现象：现象：红色逐渐褪去红色逐渐褪去分析：分析

6、：木炭具有疏松多孔的结构，表面积很木炭具有疏松多孔的结构，表面积很大，具有较强的吸附性，能将红墨水大，具有较强的吸附性，能将红墨水吸附在木炭多孔性结构中。吸附在木炭多孔性结构中。加热后的木炭思考：吸附作用思考：吸附作用是物理变化还是是物理变化还是化学变化？化学变化？ 防毒面具的滤毒罐里防毒面具的滤毒罐里装的是活性炭装的是活性炭冰箱中的去味剂冰箱中的去味剂制糖工业的脱色剂制糖工业的脱色剂随着科技的发展，新形态的碳单质逐渐被人们发现，随着科技的发展，新形态的碳单质逐渐被人们发现，其中取得重要进展的是其中取得重要进展的是C60分子，另外还有纳米碳管。分子，另外还有纳米碳管。C60分子由分子由60个碳

7、原子个碳原子构成，分子形似足球，又构成，分子形似足球，又名足球烯。这种足球结构名足球烯。这种足球结构的分子很稳定。它应用于的分子很稳定。它应用于材料科学、超导体等方面材料科学、超导体等方面的研究正在进行中。的研究正在进行中。C540C240C701、1999年，美国曾使用了一种年，美国曾使用了一种“石墨炸弹石墨炸弹”。这种炸弹爆炸后释放出大量纤维状的石墨，这种炸弹爆炸后释放出大量纤维状的石墨，它们覆盖在发电厂的设备上，造成设备短路它们覆盖在发电厂的设备上，造成设备短路而停电，这说明了石墨具有什么样的性质？而停电，这说明了石墨具有什么样的性质？石墨具有良好的导电性石墨具有良好的导电性 2. .

8、金刚石、石墨、金刚石、石墨、 C C6060都是由都是由_ _ 组成的单质。金刚石和石墨的物理性组成的单质。金刚石和石墨的物理性质存在着巨大的差异，这是因为它们质存在着巨大的差异，这是因为它们 不同。不同。碳元素碳元素3.将以下左例和右例有关项目用线连接起来。将以下左例和右例有关项目用线连接起来。 石墨石墨 冰箱去味剂、防毒面具冰箱去味剂、防毒面具 炭黑炭黑 导电导电 金刚石金刚石 用于超导、材料等领域用于超导、材料等领域 C60 制油墨制油墨 活性炭活性炭 切割坚硬金属切割坚硬金属讨论：思考：元素的化学性质与什么有关呢？ 思考：思考： 现象：现象： 黑色粉末逐渐变成光亮黑色粉末逐渐变成光亮的

9、红色，澄清石灰水变浑的红色，澄清石灰水变浑浊浊化学方程式化学方程式：C+2CuO=2Cu+CO2高温高温此反应中木炭有此反应中木炭有 性性, ,作作_剂，剂，氧化铜有氧化铜有_性，作性，作_剂。剂。 氧化铜失去氧化铜失去_变成变成_, ,发生了发生了_ 反应，反应， 得到氧得到氧变成变成_,发生了发生了_反应反应还原还原还原还原还原还原氧氧铜铜碳碳C+2CuO=2Cu+CO2高温高温氧化氧化二氧化碳二氧化碳氧化氧化氧化氧化3C+2Fe2O3=4Fe+3CO2 高温高温C+Fe2O3=高温高温高温高温高温高温 碳单质碳单质 金刚石金刚石 无定形炭无定形炭C60 石墨石墨1、金刚石很硬，可用来切割

10、玻璃、金刚石很硬，可用来切割玻璃2、石墨很软，可用来做铅笔芯、石墨很软，可用来做铅笔芯石墨有良好的导电性，可用来做石墨有良好的导电性，可用来做 电极电极3、木炭、活性炭有吸附性，可做吸附剂、木炭、活性炭有吸附性，可做吸附剂4、C60有特殊的性质，可用于材料科学、有特殊的性质，可用于材料科学、超导体等方面。超导体等方面。 决定决定体现体现6、金刚石、石墨、金刚石、石墨、 C60都是由都是由碳元素碳元素组成的单组成的单质，但它们的物理性质各不相同，是因为质，但它们的物理性质各不相同，是因为碳原碳原子排列方式不同子排列方式不同。（1）、常温下，碳单质的化学性质不活泼；）、常温下，碳单质的化学性质不活

11、泼； （2）、跟氧气反应）、跟氧气反应-可燃性可燃性 C+O2 CO2（充分燃烧）（充分燃烧） 2C+O2 2CO（不充分燃烧）（不充分燃烧） 点燃点燃点燃点燃 （3）、跟某些氧化物反应）、跟某些氧化物反应-还原性还原性 2CuO+ C 2Cu+CO2高温高温7、碳的化学性质、碳的化学性质1 1. .金刚石、石墨、金刚石、石墨、C C6060、C C7070都是碳元素组成的单都是碳元素组成的单质，关于它们的说法正确的是：质，关于它们的说法正确的是：A . 碳原子的排列方式不同碳原子的排列方式不同 B . 化学性质相似化学性质相似C . 物理性质相似物理性质相似 D . 是同一种物质是同一种物质

12、E . 完全燃烧都生成二氧化碳完全燃烧都生成二氧化碳 F . 都是黑色固体都是黑色固体A A、B B 、E E（填序号）（填序号）2、如下图所示，瓶中盛有红棕色二氧化氮气体、如下图所示，瓶中盛有红棕色二氧化氮气体的集气瓶里放几小块活性炭，最终观察到红棕的集气瓶里放几小块活性炭，最终观察到红棕色色 (填填“变深变深”或或“消失消失”或或“不不变变”)，漏斗中液面，漏斗中液面 (填填“上升上升”或或“下降下降”或或“不变不变”)。其原因为：活性炭具有。其原因为：活性炭具有 性，使瓶中的压强性，使瓶中的压强 外界大气压。（填大外界大气压。（填大于或小于或等于）于或小于或等于）3.（2012.重庆）重

13、庆） 竹炭制品深受消费者欢迎竹炭制品深受消费者欢迎竹炭是竹子经过炭化处理后形成的多孔性竹炭是竹子经过炭化处理后形成的多孔性材料，竹炭不具有的性质是材料，竹炭不具有的性质是 ( ) A. 黑色固体黑色固体 B. 易溶于水易溶于水 C. 有吸附性有吸附性 D. 能够燃烧能够燃烧4.（2012怀化市）下列说法不正确的怀化市）下列说法不正确的 是（是（ ） A利用木炭的还原性由利用木炭的还原性由CuO冶炼铜冶炼铜 B天然金刚石是最硬的非金属单质，可天然金刚石是最硬的非金属单质，可 制成钻石制成钻石 C利用活性炭的稳定性来吸附冰箱中的利用活性炭的稳定性来吸附冰箱中的 异味异味 D利用石墨的导电性制造石墨

14、电极利用石墨的导电性制造石墨电极5.（2012宜宾市）下列关于碳单质的说法宜宾市）下列关于碳单质的说法中正确的是中正确的是 ( ) AC60的相对分子质量为的相对分子质量为720 B金刚石、石墨和金刚石、石墨和C60都由碳元素组成，结都由碳元素组成，结构相同构相同 C木炭具有还原性，常温下可以将氧化铜木炭具有还原性，常温下可以将氧化铜中的铜还原出来中的铜还原出来 D石墨很软，不能用于制石墨电极石墨很软，不能用于制石墨电极DBAEC7.（2013日照）科学家成功地利用精密仪器从石日照）科学家成功地利用精密仪器从石墨中分离出单层的石墨片，这是目前世界上人墨中分离出单层的石墨片，这是目前世界上人工制

15、得的最薄的材料，如图所示。下列有关石工制得的最薄的材料，如图所示。下列有关石墨片说法错误的是（墨片说法错误的是（ ）A石墨片是一种单质石墨片是一种单质 B石墨片与石墨片与C60是同种物质，是同种物质， 具有导电性具有导电性C在一定条件下，在一定条件下， 石墨片可还原氧化铜石墨片可还原氧化铜 D石墨片在氧气中完全石墨片在氧气中完全 燃烧的产物是燃烧的产物是CO2B8.（2013兰州）兰州） 2013年年3月，浙江大学实验室里月，浙江大学实验室里诞生了世界上最轻的材料诞生了世界上最轻的材料“碳海绵碳海绵”。 “碳海绵碳海绵”具备高弹性和疏松多孔的结构，主要具备高弹性和疏松多孔的结构，主要成分是石墨

16、烯和碳纳米管（两者都是碳单质）成分是石墨烯和碳纳米管（两者都是碳单质）。 下列关于下列关于“碳海绵碳海绵”的说法中不正确的是的说法中不正确的是 （ ）A. 常温下化学性质活泼常温下化学性质活泼 B. 具有吸附性具有吸附性C. 在一定条件下可还原氧化铜在一定条件下可还原氧化铜 D. 在氧气中完全燃烧的产物是在氧气中完全燃烧的产物是CO2A9.“碳海绵碳海绵”具备高弹性和疏松多孔的结构，主具备高弹性和疏松多孔的结构，主要成分是石墨烯和碳纳米管要成分是石墨烯和碳纳米管,“碳海绵碳海绵”是已是已知最轻的固体材料，弹性好。它对石油有很强知最轻的固体材料，弹性好。它对石油有很强的吸附能力（不吸水），将吸入的石油挤出后的吸附能力（不吸水），将吸入的石油挤出后仍可恢复原状。下列关于碳海绵的说法正确的仍可恢复原状。下列关于碳海绵的说法正确的 是是 ( ) A具有吸附性具有吸附性 B可重复使用可重复使用 C可处理海上石油泄漏可处理海上石油泄漏 A B C