内容正文:
第六单元 碳和碳的氧化物
课题1 金刚石、石墨和C60
知识回顾
由同种元素组成的物质一定是单质,对不对?
错!
金刚石、石墨、C60等
红磷
白磷
单质是由同种元素组成的纯净物
同一种元素可能组成不同的单质
氧气(O2)和臭氧(O3)
红磷和白磷
金刚石
石墨
碳60
“同素异形体”
由同种元素组成的,性质不同的单质互称为
碳单质的同素异形体:金刚石、石墨和C60分子等。
一、碳单质的物理性质和用途
金刚石
石 墨
碳60
一、碳单质的物理性质和用途
1、金刚石:
纯净的金刚石是一种
①无色透明的、
②正八面体形状的
③固体,
④硬度大,
⑤不导电。
阅读课本P106,了解金刚石的物理性质和用途
(自然界中最硬的物质)
用途:
物理性质
装饰品、玻璃刀、钻探机钻头
未加工的钻石
加工后的钻石
天然采集到的金刚石并不带闪烁的光泽。需要经过仔细琢磨成许多面后,才成为璀璨夺目的装饰品——钻石。
世界最大的钻石库利南
用金刚石刻划玻璃
切割大理石或加工坚硬的金属等
钻探机钻头
金刚石是天然存在的最硬的物质
结构
用途
性质
很稳定
硬度大
决定
决定
金刚石的结构、性质和用途的联系
正四面体立体网状式结构
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2、石墨:
石墨是最软的矿物之一
一、碳单质的物理性质和用途
阅读课本P107第一段,了解石墨的物理性质和用途
①深灰色的有金属光泽而不透明的细鳞片状固体。
②石墨很软
③有滑腻感。
物理性质
④具有优良的导电性能
用石墨和粘土粉末混合制铅笔芯
用石墨做电极
石墨耐高温,可以制成坩埚来熔炼金属
2、石墨:
一、碳单质的物理性质和用途
阅读课本P107第一段,了解石墨的物理性质和用途
用途
质软,有滑腻感
石墨熔点高
优良的导电性
用途
性质
决定
反映
生活小常识
同学们,你们家有生了锈的锁么?如果你的钥匙不能把它打开,该怎么办呢?
石墨可以做润滑剂
石墨粉
只要去找一支“2B”铅笔,把铅笔芯的粉末放到锁孔里。过一会,能轻而易举的将锁打开了!
石墨炸弹是美国制造的一种可使供电系统短路而导致瘫痪的新式炸弹。石墨炸弹在目标上空爆炸,释放出无数“易拉罐”大小的小炸弹,这些内装碳纤维的小炸弹随即在更大的区域爆炸,形成大范围的碳纤维云,这些碳纤维可使供电系统短路而瘫痪。
石墨炸弹
金刚石和石墨都是由C元素组成的,为什么物理性质会相差这么远呢?
正八面体
平面网状结构
碳原子排列方式不同
正四面体立体网状式结构
石墨的层状结构
结构
性质
决定
很稳定,硬度大
石墨很软,有滑腻感,能导电。
讨论:
怎样证明金刚石和石墨都是由碳元素组成的单质呢?
C + O2 CO2
点燃
反应只生成CO2,
且生成CO2中碳元素的质量等于参加反应的金刚石或石墨的质量
能否人工制造金刚石?
接近高科技:
科学家发现金刚石都在地下高温高压下形成的岩石中,人们设想让石墨在高温、高压条件下转化为金刚石。经过无数次的试验,终于把石墨加热到2000℃和加压到5×106~1×107千帕,并用铬、铁、铂等做催化剂,制造出人造金刚石。1975年已制出每粒0.2克重的人造金刚石。目前世界上每年生产约20吨的人造金刚石。
金刚石用途广泛,而从自然界获得金刚石非常稀少。金刚石和石墨是同素异形体,人们很自然地想到能否用价廉易得的石墨,通过人工方法把它转变成金刚石。
阅读课本P109 人造金刚石和金刚石薄膜
C (石墨) C (金刚石)
高温、高压
催化剂
【 变化】
化学
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。
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生活中常见的含石墨的物质
木炭
焦炭
炭黑
活性炭
探究新知
它们主要是由石墨的微小晶体和少量杂质构成的。
——“无定形碳”
是混合物,不是碳单质
P107 实验6-1
实验操作:在盛有半瓶水的小锥形瓶里,加入一滴红墨水,使水略显红色。投入几块烘烤过的木炭(或活性炭),轻轻振荡锥形瓶,观察现象。
活动与探究
:木炭(或活性炭)的吸附性
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P107 实验6-1
实验操作:在盛有半瓶水的小锥形瓶里,加入一滴红墨水,使水略显红色。投入几块烘烤过的木炭(或活性炭),轻轻振荡锥形瓶,观察现象。
实验现象:红色逐渐褪去
注意:实验中发生的是 变化
活动与探究
:木炭(或活性炭)的吸附性
物理
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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,会出现什么样的现象,为什么?
木炭吸附有色气体