内容正文:
第六单元 课题1 金刚石、石墨和C60
课时1 碳的单质
提问导入
同学们可能看过电影《泰坦尼克号》,知道女主人公佩戴的“海洋之星”钻石是由天然金刚石打磨而成的,那么你知道它的成分是什么吗?
学习目标
1.了解金刚石和石墨的物理性质和主要用途。
2.知道不同的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。(难点)
授课
一、碳的单质
观察与思考:
1.金刚石
观察下列图片,想一想,你从中获得了哪些信息?
纯净的金刚石是一种无色透明的、正八面体形状的固体。
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。
观察与思考:
观察下列图片,想一想,你从中获得了哪些信息?
金刚石是天然存在的最硬的物质。人们利用这一特性,制造出人工金刚石用来刻划玻璃,切割大理石,加工金属,也可把它装在钻探机的钻头上,钻凿坚硬的岩层等。
交流与讨论:
(1) 金刚石的物理性质和用途
物理性质 用途
金
刚
石
无色透明、有强折光性的固体
钻石饰品
硬度大
玻璃刀
钻探机钻头
交流与讨论:
(2) 金刚石的性质和用途的联系
硬度大
结构
决定
性质
决定
用途
观察与思考:
2.石墨
观察下列图片,想一想,你从中获得了哪些信息?
石墨是深灰色有金属光泽、不透明的细磷片状固体。
观察与思考:
观察下列图片,想一想,你从中获得了哪些信息?
石墨质软,有滑腻感,电的良导体。
交流与讨论:
石墨的物理性质和用途
物理性质 用途
石
墨 颜色
硬度
导电性
手感
深灰色有金属光泽但不透明
质软
铅笔芯
能导电
电极
滑腻
润滑剂
知识链接
生活中常见的含石墨的物质
木炭
活性炭
焦炭
炭黑
吸附和防腐
吸附色素和异味
冶金工业
制墨、打印机、复印机的炭粉
实验与探究:
木炭能吸附红墨水吗?
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。
现象:红色逐渐褪去
观察与思考:
为什么木炭会具有吸附性呢?
显微镜下的木炭的结构
疏松多孔的结构
观察与思考:
3. C60
每个C60分子是由60个碳原子构成的,结构类似足球,又名足球烯,性质稳定,在材料科学、超导体方面有广阔的前景。
C60除了在超导方面的应用外,在以下几个方面也具有广泛的应用前景:
①有感觉功能的传感器
②增强金属的强度
③新型的催化剂
④光学应用
⑤对癌细胞具有杀伤效应等医疗功能。
碳单质的研究进展
除金刚石、石墨和C60外,一些以新的形态存在的碳单质又相继被发现,如碳纳米管、C70、C240、C540等。
碳纳米管
C70
C240
C540
归纳与小结:
金刚石和石墨的物理性质和用途
金刚石 石 墨
外 观
光 泽
硬 度
导电性
用 途
无色透明
正八面体状固体
深灰色细鳞片状
固体
加工琢磨后
有夺目光泽
有金属光泽
天然存在的最硬物质
质软
无
良好
钻头、刻刀、装饰品等
电极、铅笔芯、润滑剂等
交流与讨论:
问题1:金刚石、石墨、C60都是由碳元素组成的单质,为什么物理性质会相差这么远呢?
金刚石结构
石墨结构
C60结构
物理性质不同的原因:碳原子的排列方式不同。
交流与讨论:
问题2:金刚石、石墨、C60它们的结构、性质和性质之间有什么联系呢?
金刚石结构
石墨结构
C60结构
结构
决定
体现
性质
用途
决定
体现
课堂小结:
1.金刚石、石墨的物理性质和用途:
金刚石---硬
用途:刻划玻璃切割大理石、钻头
石墨
导电
用途:电极
质软
用途:制铅笔芯
润滑性
用途:高温条件下作润滑剂
2.金刚石.石墨物理性质不同的原因:
碳原子排列方式不同
无定形碳的种类:木炭、焦炭、活性炭、炭黑
性质:木炭.活性炭有吸附性
课堂检测
1.下列有关金刚石、石墨和C60的说法正确的是 ( )
A.硬度都很大 B.元素组成不同
C.碳原子的排列方式不同 D.都有良好的导电性
2.下列说法错误的是 ( )
A.金刚石是天然存在的最硬的物质,可用作钻探机的钻头
B.铅笔芯中含有“铅”,咬铅笔芯会造成铅中毒
C.C60具有一些特殊的物理性质,可能用作超导材料
D.石墨具有导电性,可用作电极材料
B
C
3.世界上最轻的固体材料——“碳海绵”由碳元素组成,结构疏松多孔,弹性好,对石油有很强的吸附能力(不吸水)。下列关于“碳海绵”的说法错误的是