内容正文:
第六单元课题1
碳单质的多样性
(第一课时)
新课导入
《名侦探柯南》中,怪盗基德偷走了价值一亿的钻石,你知道钻石的主要成分是什么吗?它有哪些性质和用途?
新课讲授
石墨
C60
金刚石
金刚石、石墨和C60都是由碳元素组成的单质
新课讲授
一、金刚石(化学式:C )
1. 物理性质
金 刚 石
组成 碳元素
外观 无色透明的固体
硬度 天然存在的最硬的物质
熔点 很高
导电性 几乎不导电
新课讲授
为什么金刚石是天然存在的最硬的物质呢?
一个小球代表一个碳原子,原子的排列成网状,每一个节点处有一个碳原子。
立体网状结构,硬度大。
新课讲授
2. 用途
金刚石的结构
用途
性质
决定
结构
决定
加工坚硬的金属
裁玻璃
切割大理石
一、金刚石(化学式:C )
新课讲授
【典例】下列关于金刚石的说法中,错误的是( )
A.金刚石是由碳原子直接构成的
B.金刚石是天然存在的最硬的物质
C.金刚石可用于制作钻探机的钻头
D.金刚石有优良的导电性
D
新课讲授
【变式】金刚石常被用于切割玻璃,这是因为( )
A.金刚石的硬度大
B.金刚石的导电性好
C.金刚石的熔点高
D.金刚石的导热性好
A
新课讲授
模拟天然金刚石在地下深处的形成环境,将石墨等碳原料置于高温(1300-1800℃)、高压(5-10GPa)条件下,通过金属催化剂(如铁、镍、钴)的作用,使碳元素从石墨结构转变为金刚石结构。
思考:1.石墨变金刚石是什么变化?
思考:2.同种元素组成的物质一定是单质吗?
化学变化
可能是混合物
新课讲授
二、石墨(化学式:C )
物 理 性 质 用 途
颜 色
形 状
硬 度
导电性
手 感
深灰色
质地较软
导电
滑腻
铅笔芯
润滑剂
电极
细鳞片状
1. 物理性质
新课讲授
碳原子的排列结构是一层一层的,是平面层状的结构,层与层之间作用力很小,容易滑动。故石墨很软,有滑腻感。
二、石墨(化学式:C )
2.结构
新课讲授
二、石墨(化学式:C )
3.用途
制作电极
作铅笔芯
石墨坩埚
火箭的通风管
新课讲授
观看视频并思考:高铁列车的受电弓滑板应具备哪些性质?
从接触网获得电能:材料应具有导电性
高速运行摩擦力大:材料应具有润滑性
高速运行产生高温:材料应耐高温
新课讲授
金刚石、石墨都是由碳元素组成的,为什么物理性质差异很大?
因为碳原子的排列方式不同
新课讲授
疏松多孔的结构
活性炭、木炭等具有疏松多孔的结构,可以吸附异味、色素等,具有吸附作用。
防毒面具
冰箱除味剂
环保活性炭包
木炭、焦炭、活性炭、炭黑等无定形碳的主要成分是碳单质,结构与石墨类似。
4.类似石墨的物质
二、石墨(化学式:C )
新课讲授
【实验现象】 红色逐渐变浅
【分析原因】 活性炭具有疏松多孔的结构,因此具有吸附性。
【实验6-1】在盛有半瓶水的小锥形瓶里,滴入一滴红墨水,使水略显红色。投入几块烘烤过的木炭(或活性炭),轻轻振荡,观察现象。
新课讲授
【典例】航天飞机在飞行中与空气摩擦会产生高温,表面覆盖石墨瓦可以起隔热和保护作用,这主要是因为石墨( )
A.能导电 B.密度小
C.有润滑作用 D.熔点高、耐高温
D
新课讲授
【变式】木炭、活性炭都具有吸附性,是因为它们( )
A. 都是黑色固体
B.密度都很小
C.都具有疏松多孔的结构
D.主要成分都是碳单质
C
新课讲授
三、C60
1. 结构:
每个 C60 分子由 60 个碳原子构成,是形似足球的封闭笼状结构,又名足球烯。
分子结构形似足球,非常稳定
新课讲授
2. 性质:
C60 具有一些特殊的物理和化学性质。
新课讲授
20世纪90年代初,一些以新的形态存在的碳单质又相继被发现:
碳纳米管
碳单质的研究进展
单层石墨片
(石墨烯)
新课讲授
课堂小结
碳的单质
金刚石
石墨
无色透明、硬度大
质软,有滑腻感,有良好的导电性
无定形碳
C60
一个C60分子由60个碳原子构成
结构与石墨类似
物理性质不同原因:碳原子的排列方式不同
其他碳单质
石墨烯、碳纳米管等
随堂训练
1、下列关于C60的说法中,正确的是( )
A.C60是一种新型化合物
B.C60分子由60个碳原子构成
C.C60的相对分子质量为720g
D.C60不能燃烧
B
随堂训练
2.下列有关金刚石、石墨的说法正确的是( )
A.都由碳元素组成 B.都是黑色固体
C.都能导电 D.硬度都很大
A
随堂训练
3.下列有关碳单质的说法错误的是( )
A.金刚石是自然界最硬的物质,可作钻头
B.石墨有导电性,可制作电极
C.C60 是由60个碳原子构成的
D.活性炭疏松多孔,具有吸附性,可用于净水
C
随堂训练
4. 下列有关“碳家族”成员的说法中,正确的是( )
A.金刚石硬度大,因此可用作装饰品
B.石墨质软,因此可制成电极
C.活性炭具有吸附性,因此可用于净水
D.C60用途广泛,是一种新型化合物
C
随堂训练
5.下列有关碳单质的说法错误的是( )
A.金刚石是自然界最硬的物质,可作钻头
B.石墨有导电性,可制作电极
C.C60 是由60个碳原子构成的
D.活性炭疏松多孔,具有吸附性,可用于净水
C
随堂训练
6.下列有关物质的性质与用途的说法,错误的是( )
A.石墨有滑腻感,可用来作电极
B.焦炭有还原性,可用于冶金工业
C.活性炭有吸附性,可用来吸附异味
D.金刚石的硬度很大,可用来切割玻璃
A
随堂训练
7.在丰富多彩的物质世界里,碳及其化合物占有重要地位。
(1)金刚石和石墨均是由碳元素组成的单质,但两者
物理性质差异较大,其原因是构成它们的碳原
子 不同。
(2)活性炭有较强的吸附能力,从结构的角度分析是
因为活性炭具有 的结构。
排列方式
疏松多孔
输入
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本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制, www.ieway.cn
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