课题1金刚石石墨和C60.ppt

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1、课题1 金刚石、石墨和C60想一想： 我们知道不同的元素可以组成不同的物质。那么，同一种元素可以组成不同物质吗？可以。可以。例如红磷和白磷都是由磷元素组成的不同物质。例如红磷和白磷都是由磷元素组成的不同物质。氧气和臭氧都是由氧元素组成的不同物质。氧气和臭氧都是由氧元素组成的不同物质。金刚石、石墨和金刚石、石墨和C C6060都是由都是由碳元素碳元素组成的不同物质。组成的不同物质。金刚石金刚石石墨石墨碳碳60碳的几种单质 纯净的金刚石是一种无色透明的、正八面体形状的固体。 金刚石经过仔细的琢磨就会成为璀璨夺目的装饰品钻石。含有杂质的金刚石带有颜色。是金刚石最重要的性质，它是天然存在的最硬的物质。

2、利用这个性质，可利用金刚石刻划玻璃。金刚石还可用于切割大理石或加工坚硬的金属,在钻探的钻头就镶有金刚石使其更耐磨。在钻探的钻头就镶有金刚石使其更耐磨。金刚石金刚石:碳原子间是立体碳原子间是立体网状结构，硬度大。网状结构，硬度大。金刚石的结构2 2、石墨、石墨( (C C) ) 石墨是一种深灰色的有金属光泽而不透明的细鳞片状固体。较软，有滑腻感，在纸上划过可留下痕迹，耐高温，能导电。石墨是最软的矿物之一。 石墨质软，有滑腻感，可以用来做铅笔芯，还可做润滑剂。铅笔芯是石墨和粘土粉末混合而成的。石墨具有优良的导电性能，可以用来做电极。石墨耐高温，可以制成坩埚来熔炼金属。不同型号的铅笔所含的石墨与粘土

3、的比例不同，石墨的比例大，笔芯较软。问：在核反应堆中石墨棒起到中子减速问：在核反应堆中石墨棒起到中子减速作用，为什么石墨在高温的核反应堆中作用，为什么石墨在高温的核反应堆中能存在？能存在？演示实验演示实验1把一根石墨电极或把一根石墨电极或6B的铅的铅笔芯和导线连接在一起（如图），笔芯和导线连接在一起（如图），灯泡发亮。石墨具有导电性。灯泡发亮。石墨具有导电性。 接通接通电源后，灯泡是否发亮？这个实验说明电源后，灯泡是否发亮？这个实验说明了什么？了什么？ 在电车顶上的两根导电在电车顶上的两根导电杆跟电线接触处分别装上一杆跟电线接触处分别装上一块石墨制成的滑块，以保证块石墨制成的滑块，以保证行驶时

4、供电。为什么要选用行驶时供电。为什么要选用石墨来制滑块？石墨来制滑块？石墨具有润滑、导电性质石墨具有润滑、导电性质石墨石墨:碳原子间是平碳原子间是平面层状结构，层与面层状结构，层与层之间很容易滑动，层之间很容易滑动，硬度较小。硬度较小。石墨的结构石墨烯材料结构图 安德烈海姆和康斯坦丁诺沃肖洛夫， 获得2010年诺贝尔物理学奖，以表彰他们在石墨烯材料开发领域的“突破性研究”。 2004年，他们以铅笔芯主要成分石墨为实验对象，成功通过机械微应力技术，用胶带提取，将石墨分离成较小的碎片，最终得到了石墨烯这种新型超薄材料。 石墨烯是目前世界上最薄的材料，仅有一个原子厚，最薄但也最硬。石墨烯是碳的一种存

5、在形式。拓展阅读 木炭、焦炭、活性炭、炭黑是由碳元素组成的物质，它们是由石墨的微小晶体和少量杂质构成的，没有固定的几何形状，所以叫无定形碳。实验61活性炭的吸附性探究实验红色逐渐褪去。红色逐渐褪去。实验现象：结论：活性炭具有吸附性。结论：活性炭具有吸附性。无定形碳的用途木炭的结构疏松多孔，具有吸附能力。利用这一性质，利用吸附气味或溶液中的一些物质，做吸附剂。活性炭的吸附性比木炭强，在防毒面具中用来吸附毒气，也可以用来脱色以制白糖。防毒面具焦炭用于冶金工业作还原剂。炭黑用于制作油墨、油漆、颜料等。练习： 1990年，以美国为首的北约曾使用了一种“石墨炸弹”。 这种炸弹爆炸后释放出大量纤维状的石墨

6、，它们覆盖在发电厂的设备上，造成南联盟的高压输线设备短路而停电，这是因为石墨（ ）A、质软 B、耐高温 C、具有导电性 D、具有润滑性C练习：香港特别行政区通过新法律，要求用装有活性炭的新型干洗机取代旧款干洗机，这样可以让有毒气体的含量约降至原来的1/30。这种方法主要利用了活性炭的（ ）A、吸附性 B、还原性 C、导电性 D、耐高温A由由6060个碳原子构成个碳原子构成的一个分子，结构的一个分子，结构类似足球，又名足类似足球，又名足球烯。这种足球结球烯。这种足球结构的碳分子很稳定。构的碳分子很稳定。用途：应用于材料用途：应用于材料化学，超导体等方化学，超导体等方面。面。20世纪90年代初，一

7、些以新的形态（如管状）的单质碳又相继被发现。C60C70练习：关于C60分子，由其构成的物质又被称之为足球烯。下列说法正确的是（ ）A、足球烯的一种特殊的新型化合物 B、足球烯的1个分子中含有60个原子C、足球烯、金刚石、石墨都是由碳元素形成的同一种单质D、足球烯是一个大分子，其相对分子质量为60B 名称金刚石石墨C60外观导电性硬度用途金刚石、石墨和金刚石、石墨和C60都是碳的不同单质，比较其物理性质和用途都是碳的不同单质，比较其物理性质和用途纯净的金刚石是纯净的金刚石是一种无色透明、一种无色透明、正八面体的固体正八面体的固体石墨是一种深灰色的石墨是一种深灰色的有金属光泽而不透明有金属光泽而

8、不透明的细鳞片状固体。的细鳞片状固体。分子呈足球状分子呈足球状几乎不导电几乎不导电良好良好几乎不导电几乎不导电天然存在的最天然存在的最硬物质硬物质质软质软质脆质脆装饰品、刻刀、装饰品、刻刀、钻头等钻头等铅笔芯、润滑剂、铅笔芯、润滑剂、电极等电极等材料化学、材料化学、超导体等超导体等思考1：金刚石、石墨和C60都是碳元素组成的， 物理性质为什么有这么大差异？碳单质的不同结构金刚石石墨碳60物质结构 物质性质 物质用途 决定决定决定决定反映反映反映反映练习：金刚石和石墨的物理性质有很大的差异的原因（）、金刚石不含杂质，而石墨含有杂质 、金刚石是单质，而石墨是化合物、碳原子的排列方式不同 、金刚石和

9、石墨是由不同的元素组成的C思考2：同一种元素组成的物质一定是纯净物？金刚石 碳元素组成石墨（两种单质）（一种元素）1、一种元素可能形成多种不同的单质，由此可知，由同种元素组成的纯净物才叫单质。2、多种单质可能由一种元素组成。例如：金刚石、石墨。练习：同种元素组成的物质不可能是（ ）A、单质 B、化合物 C、纯净物 D、混合物B思考3：碳和炭的区别 炭：碳： 指碳元素，只用于化学用语，在表示元素和含碳的化合物时使用。指具体的物质，如：炭黑、木炭、活性炭等，它们都是由碳元素组成的单质。小结1、不同元素可以组成不同的物质，同一种元素也可以组成不同的物质。2、木炭和活性炭具有吸附性。3、金刚石、石墨和

10、C60的物理性质。 4、物质结构 物质性质 物质用途 决定决定反映反映决定决定反映反映【课堂练习】1、下列物质属于纯净物的是 （ ） A金刚石 B. 木炭 C. 石灰石 D. 铅笔芯 2 、请把下列物质的用途与其对应的性质连接起来 金刚石的硬度很大 做高温润滑剂 石墨的熔点高且有润滑性 做装饰品 石墨有优良的导电性 做刻刀、钻探机的钻头 琢磨后金刚石有夺目光泽 做电极 活性炭有吸附性 做防毒面具里的滤毒罐 A此题主要考查碳单质的物理性质和用途，使学生充分理解性质与用途的关系 3、在国际上为了使作为历史资料的重要文件，在长期保存中签署的姓名清晰，则签署文件时一般用（）A、蓝墨水 B、碳素墨水 C

11、、蓝黑墨水 D、墨汁4、下列物质的用途主要是由其化学性质决定的（）A、用干冰作制冷剂 B、用金刚石切割玻璃 C、用煤作燃料 D、发烧病人用酒精擦身体降温5、下列说法中不正确的是 （ ） A北宋画家绘制的清明上河图能保存至今是因为碳在常温下化学性质不活泼 B将C60分子应用于材料科学、超导体方面的研究，我国已取得许多成就 C家用煤气泄露能闻到一股难闻气味，这是CO的味道 D玻璃刀头上镶上金刚石，可以用来裁玻璃BCCA、这四种物质都很软，可作润滑剂 B、这四种物质碳原子的排列方式相同 C、这四种物质完全燃烧后的产物都是CO2 D、这四种物质的结构中都是每个碳原子连接3个碳原子 B C DA7、下列日常生活中的物质属于纯净物的是（）6、下图是金刚石、石墨、C60、碳纳米管结构示意图，下列说法正确的是（）CC8、化学上把同种元素组成的不同单质互称为同素异形体，白磷和红磷，下列各组物质互为同素异形体的是 （ ）A.一氧化碳和二氧化碳 B金刚石和石墨 C冰和干冰 D 氧气和液氧9、如图所示，瓶中盛有红棕色的二氧化氮气体的集气瓶里放几块活性炭，最终观察到红棕色（填“变深”或“消失”或“不变”），漏斗中液面。其原因：活性炭具有作用，使瓶中气体气压外界大气压。B消失消失下降下降吸附吸附小于小于