内容正文:
第六单元 碳和碳的氧化物
课题1 碳单质的多样性
【课前回顾】:1.某物质经检测只含有一种元素,下列说法正确的是( )
A.该物质一定是混合物
B.该物质一定是单质
C.该物质可能是化合物
D.该物质可能是混合物,也可能是单质
2.在自来水的净化过程中,活性炭的作用是_______________________________。
D
吸附水中的色素和异味
不同的元素可以组成不同的物质,同一种元素可以组成不同的物质吗?
金刚石
石墨
C60
氧气O2
臭氧O3
白磷
红磷
以上物质有什么区别和联系?
不同物质
同种元素组成
不同种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(单质)。
【自主学习】自读课本128-131页内容和图片,回答问题
1.比较金刚石、石墨、C60的结构、物理性质和用途
C60
碳的几种单质
金刚石
立体网状
石墨
层状结构
球状结构
物质 金刚石 石墨 C60
外观及结构 无 色透明固体,结构稳定 灰黑 色、不透明、细鳞片状的固体,有金属光泽,结构不稳定 一个C60分子是由60个碳原子构成的,C60分子形似足球,结构稳定
硬度 天然存在的 最硬 物质 质软或硬度小 质脆
导电性 不导电 有优良的导电性 几乎不导电
导热性 导热 导热 不导热
用途 做装饰品、裁玻璃等 制铅笔芯、电极电刷、润滑剂 材料科学,超导领域
2.碳60是由 (填“分子”或“原子”)构成的物质,一个C60分子是由 个碳原子构成的分子,它形似 (又名足球烯),这种结构的碳分子很稳定。
【思考】
(1)金刚石、石墨都是由碳元素组成的单质,为什么他们的物理性质却差异很大,其原因是由于构成它们的 不同。
(2)利用石墨可以制成金刚石,试判断该变化是物理变化还是化学变化,: 。
分子
60
足球
化学变化
原子排列方式
宏观解释为
微观解释为
生成了其它物质
原子排列方式发生了改变
金刚石是天然存在的最硬的物质
一、碳的单质
石墨的主要用途
制造铅笔芯
制造石墨电极
石墨耐高温,可以制
成坩埚来熔炼金属。
石墨坩埚
点“石”成“金”
石墨可以转变为金刚石吗?
是物理变化还是化学变化?
是化学变化,因为金刚石和石墨是不同的物质。
石墨的结构
金刚石的结构
实验步骤:在盛有半瓶水的小锥瓶里,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:
实验6-1
活性炭冰箱除味剂
净水器滤芯
鞋垫除臭
活性炭防毒面具
主要成分是碳,但是这四种都是混合物
碳和炭的区别
碳碳 炭
元素的名称,是核电荷数为6的一类原子的总称。比如:碳元素、碳单质、含碳化合物如一氧化碳等。(这儿不能用“炭”) 表示含有某种碳单质的混合物——木炭、活性炭、焦炭、炭黑等。
知识拓展
3. C60
C240
C540
C70
科技前沿
碳纳米管
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。
石墨烯
石墨烯(Graphene)是一种只有一个原子厚度的材料,所以又叫做单层石墨片。
由于其十分良好的强度、柔韧、导电、导热、光学特性,在物理学、材料学、电子信息、计算机、航空航天等领域都得到了长足的发展。
了解科技前沿
C60 球状结构
石墨 平面层状结构
金刚石 立体网状结构
物理性质不同:碳原子的排列方式不同。
点拨
金刚石、石墨、C60都是由碳元素组成的单质。那么它们的物理性质为什么会相差这么远呢?
结 构 性 质 用 途
决 定
反 映
决 定
反 映
总结:金刚石、石墨和 C60 都是由碳元素组成的不同单质。因为它们的原子排列方式不同,所以它们的性质存在差异
1.同一种元素可以形成不同的 (填物质类别)。如 。
2.物质的结构 物质的性质,物质的性质 物质的用途。
3.金刚石、石墨、C60,它们是由一种元素(碳元素)组成的不同种 ,其化学性质相似,但物理性质有较大 。
4.金刚石和石墨是由 碳原子 直接构成的,它们的化学式是 ,碳-60是由 构成的,其化学式是 。
单质
金刚石、石墨、C60
决定
决定
单质
差异
C
分子
C60
知识与拓展
金刚石与石墨混合在一起,组成的物质是单质还是混合物?
甲生:是单质.因为金刚石是碳的单质,石墨也是碳的单质,它们混合在一起,仍只含一种元素,所以仍是单质.
诊断:_________
乙生:是混合物.金刚石石墨都是碳的单质,但它们是两种不同的物质.所以它们混合在一起不是单质而是混合物.
诊断________
结论:乙同学的观点是正确的,金刚石和石墨都是由一种元素组成,但它们是两种不同的物质(这是由各自本身的结构决定的)所以它们混合在一起是混合物.因此判断单质必须强调是纯净物.一种元素可以形成多种不同的单质.某物质中只含一种元素,也不一定是纯净物.
课堂小结
能力考核
(1)同种元素组成的物质一定是单质 ( )
(2)一种元素可以组成多种物质 ( )
(3)金刚石是天然存在的最硬的物质,可用来裁玻璃
( )
(4)石墨有金属光泽,有导电性,所以是一种金属( )
(5)活性炭具有吸附性,可以吸附所有物质 ( )
(6)金刚石、石墨和足球烯(C60)都是由碳原子直接构成
( )
×
√
√
×
×
×
1.金刚石和石墨的性质与对应的用途:
金刚石硬度大 ;石墨能导电 ;
很软,划过留下痕迹 ;具有润滑性 。
2.金刚石、石墨和C60都是由 元素组成的三种不同的 。他们具有不同的 性质,而具有相似的 性质。
3.木炭和 具有 性,是因为它们具有
的结构。
4.同种元素可以形成不同单质(即同素异形体),不同单质可以由同种元素组成。
【核心知识要点小结】
可裁玻璃
做电极
做铅笔芯
做润滑剂
碳
单质
物理
化学
活性炭
吸附
疏松多孔
1.关于金刚石、石墨、C60的叙述,正确的是( )
A.都由碳原子构成 B.都属于碳单质 C.都具有导电性 D.性质相似
2.下列有关碳单质的说法错误的是( )
A.金刚石是天然存在最硬的物质
B.石墨和C60是由同种原子构成
C.金刚石和石墨的物理性质差异很大
D.活性炭包可放在冰箱中除异味
3.科学家发现由C60制取的化合物M有抑制艾滋病毒的作用,下列叙述不正确的是( )
A.厦大化学家制得了C50,它与C60都是单质
B.某物质含有C50分子和C60分子,该物质是化合物
C.由C60制取化合物M的过程,发生了化学变化
D.C60在空气中燃烧生成二氧化碳的反应是化合反应
B
B
B
4.下列变化中,属于化学变化的是( )
A.用石墨粉打开生锈的铁锁 B.金刚石刻划玻璃
C.石墨转化为金刚石 D.铅笔芯折断
5.下列说法正确的是( )
A.一种元素只能形成一种单质 B.一种元素可能形成几种单质
C.同种元素组成的不同种单质性质相同D.由碳元素形成的单质都是黑色的 6.某物质中只含有一种元素,该物质( )
A.一定是单质 B.一定是纯净物
C.一定是化合物 D.可能是纯净物也可能是混合物
B
C
D
8.如右图所示三种物质的物理性质存在差异的原因是 。
它们的化学性质 。你在初中化学中先后接触到以下几组物质:O2和O3;红磷和白磷;金刚石、石墨和C60。由此可以得出的结论是
。
7.具体填写(1)~(3)组物质性质不同的原因。并以此为例,再另写一组实例。
(1)金刚石、石墨、C60:碳原子 不同;
(2)H2O和H2O2:分子的 不同;
(3)钠原子和氯原子:原子的 不同;
(4) ;
排列方式
构成
最外层电子数
钠离子与钠原子:最外层电子数不同
原子排列方式不同
相似
同种元素可以形成不同物质
Lavf57.62.100
$$