6.1 金刚石、石墨和C60（课件39页）

(共39张PPT)
课题1 金刚石、石墨和 C60
人教版 化学（初中）
重点难 点
2
预习检测
4
学习目标
3
1
新课引入
3
3
合作探究
3
5
典例精讲
6
归纳小结
3
8
课堂内容
达标检测
3
7
学习目标：
重点难点：
1.了解金刚石和石墨的物理性质和用途；
2.了解活性炭和木炭的吸附性；
3. 知道碳单质的化学性质（常温下的稳定性和高温下的可燃性及还原性）；
4.建立物质性质决定用途的观点。
1.金刚石和石墨的物理性质和用途；
2.碳单质的化学性质（常温下的稳定性和高温下的可燃性及还原性）。
【新课引入】
同学们可能都看过电影《泰坦尼克号》，你知道女主人公佩戴的“海洋之星”钻石是由什么组成的吗？
由同种元素组成的纯净物叫做什么
--单质
同种元素可以组成不同的单质吗
氧元素组成氧气和臭氧,
磷元素组成红磷和白磷。
金刚石、石墨和C60都是由碳元素组成的单质。
学习过程：
【预习检测】
1、金刚石（C）是自然界中 的物质，无色透明，正八面体。可用于制 ；
、 （体现了它的硬度大）等。
2、石墨（C）是 的矿物之一，深灰色，具有金属光泽，细鳞片状的固体，有
优良的 ， 。 （体现它深灰色、质软）、
（体现了它的导电性）、 （体现了它的导电性，滑
腻感、常温下化学性质稳定）、做润滑剂（体现它具有滑腻感）等。
最硬
钻石
刻划玻璃
钻探机的钻头
最软
导电性
润滑性
可用于制铅笔芯
干电池的电极
电车的电刷
3、单质碳的化学性质
(1). ； （2）. ； （3）. 。
常温下的化学性质比较稳定
可燃性
还原性
钻石
八面体金刚石
玻璃刀头上的金刚石
金刚石的结构
金刚石
1.金刚石
观察下列图片，想一想，你从中获得了哪些信息？
一、单质碳的化学性质
石墨电刷
石墨的结构
石墨制的铅笔芯
干电池中的石墨电极
石墨
观察下列图片，想一想，你从中获得了哪些信息？
2.石 墨
观察下列图片，想一想，你从中获得了哪些信息？
观察与思考
金刚石 石 墨
色态
硬度
物理性质
用途
金刚石和石墨的物理性质的比较
无色 透明、正八面体形状的固体
深灰色、有金属光泽、细鳞片状固体
天然最硬的物质
最软的矿物质之一
不导电
导电良好、润滑性
钻石、钻探机的钻头、切割玻璃等
铅笔、电极、润滑剂
归纳与小结
焦
炭
炭
黑
3.生活中常见的含石墨的物质
木
炭
活性炭
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
显微镜下的木炭的结构
疏松多孔的结构
为什么木炭会具有吸附性呢？
用途
木炭
活性炭
焦炭
炭黑
木炭、活性炭、焦炭和炭黑的用途比较
冶炼金属
制造墨、油墨、油漆、鞋油和颜料，增加轮胎制品的耐磨性
归纳与小结
吸收一些食品和工业产品的色素、吸收有异味的物质
吸附能力比木炭强、吸附毒气、制糖工业里脱色制白糖
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。
4. C60
① C60是分子。
②每个C60的分子是由60个碳原子构成。
③ C60分子的结构形似足球。（足球烯、富勒烯）
④每个分子结构包括20个六边形，12个五边形
知识拓展
交流与讨论
碳纳米管
C70
交流与讨论
金刚石结构
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？
物理性质不同的原因：碳原子的排列方式不同。
C60结构
石墨结构
归纳与总结
二、单质碳的化学性质
黄庭坚的《松风阁诗贴》局部 北宋
徐悲鸿《八骏图》 近代
我国古代书法家，画家用墨（用炭黑等制成）书写或绘制的字画
能够保存很长时间而不变色，这是为什么？
碳原子的最外层电子数为4，既不容易得到电子，也不容易失去电子，所以常温下碳的化学性质比较稳定
1、在常温下，碳的化学性质不活泼，碳受日光照射或与空气、水分接触，都不容易起变化的缘故。
为什么碳的化学性质在常温下比较稳定呢？
碳的化学性质
碳的化学性质
①木炭可以在氧气中燃烧：
②当碳燃烧不充分的时候，生成一氧化碳，同时放出热。
2C + O2 2CO
点燃
2、在温度升高的情况下，碳能跟很多物质发生化学反应。
（1）跟氧气反应：（可燃性）
C + O2 CO2
点燃
化学方程式
（2）碳与某些氧化物的反应（还原性）
均为黑色固体
现 象：①黑色粉末变为亮红色
②产生大量无色气体，使澄清石灰水变浑浊
反应条件：高温
C + 2CuO 2Cu + CO2↑
生成铜和二氧化碳
结 论：
碳的化学性质
①在这个反应里，氧化铜失去氧而变成单质铜。
②这种含氧化合物里的氧被夺去的反应，叫做还原反应。
③木炭是使氧化铜还原为铜的物质，它具有还原性。
④单质碳的还原性可用于冶金工业。
先取出导气管后熄灭酒精灯，防止水倒流入试管使试管破裂。
思考： 实验结束是先熄灭酒精灯还是先取出导气管
C + 2CuO 2Cu + CO2↑
归纳与小结
冶炼金属利用了碳的_______
3 2 4 3
C + Fe2O3
Fe + CO2 ↑
2
C + ZnO
2Zn + CO2 ↑
钢铁的冶炼
思考：以上两个反应有还原性的物质是哪种？
碳
还原性
1、常温下，碳单质的化学性质不活泼；
2、高温下，碳单质能跟多种物质反应；
（1）可燃性：
（2）还原性：
C + O2 CO2
（充分燃烧）
2C + O2 2CO
点燃
（不充分燃烧）
C + 2CuO 2Cu + CO2↑
碳的化学性质
归纳与小结
点燃
【典例精讲】
例1. （2021·江苏南京市·中考真题）下列物质中，硬度最大的是（　　）
A．金刚石 B．石墨
C．焦炭 D．活性炭
A
【答案】A
【解析】 A、金刚石具有正八面体的结构，它是天然存在的最硬的物质，所以A对；B、石墨最软的物质之一，故B不对；C、焦炭是煤在干馏时得到的产物，它的硬度不大，故C错；D、活性炭具有疏松多孔的结构，硬度也不大，故D错，故选A。
【典例精讲】
例2. （2021·湖北宜昌市·中考真题）碳单质的性质与
用途对应关系错误的是（ ）
A．石墨导电性好可作电池电极
B．活性炭吸附性强可作冰箱除味剂
C．金刚石硬度大可制作铅笔芯
D．炭黑常温化学性质稳定可制墨汁
C
【答案】C
【解析】
A、石墨导电性好可作电池电极，故选项正确；
B、活性炭吸附性强可作冰箱除味剂是利用了活性炭的吸附性，故选项正确；
C、石墨在刻划时容易留下痕迹，可以制作铅笔芯，故选项错误；
D、常温下，碳单质的化学性质稳定，可制墨汁，故选项正确。
故选：C。
【典例精讲】
例3.（2020辽宁本溪）下列关于金刚石与石墨的说法中正确的是（ ）
A． 都能导电 B． 都是黑色固体
C． 硬度都很小 D． 都由碳元素组成
【答案】D
【解析】A、金刚石不能导电，石墨具有良好的导电性，不符合题意；B、石墨是灰黑色固体，金刚石是无色透明的固体，不符合题意；C、金刚石是天然存在的最硬的物质，石墨是自然界中最软的物质之一，不符合题意；D、金刚石、石墨都是由碳元素组成的单质，符合题意。故选D。
D
【典例精讲】
C
【典例精讲】
例4.（2021·广东广州·中考真题）金刚石和石墨是常见的碳单质，
其结构如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．构成金刚石和石墨的原子大小不同
B．金刚石和石墨中原子排列方式相同
C．1g金刚石和1g石墨所含原子数相同
D．金刚石和石墨在氧气中都不能燃烧
【答案】C
【解析】
A、构成金刚石、石墨的原子大小相同，故说法错误；
B、金刚石、石墨的物理性质有较大差异的原因是碳原子排列结构不同，故说法错误；
C、金刚石、石墨是由同种碳原子构成的，所以1g金刚石和1g石墨所含原子数相同，故说法正确；
D、金刚石、石墨是由碳元素组成的，都能在氧气中燃烧生成二氧化碳，故说法错误。故选C。
【典例精讲】
例4.（2020四川成都）按如图进行实验，下列分析或结论正确的是（ ）
A. 导管口刚有气泡冒出说明反应开始
B. 实验结束应立即倒出粉末
C. 木炭能使氧化铜还原为铜
D. 固体减少的质量一定等于生成二氧化碳质量
C
【典例精讲】
【答案】C
【解析】A、试管中有空气，导管口刚有气泡冒出的是受热膨胀的空气，不能说明反应开始，不符合题意；B、实验结束应立即倒出粉末，此时产物铜的温度较高，容易和空气中的氧气发生反应，又产生黑色的氧化铜，所以要等固体冷却后才能倒出，不符合题意；C、木炭具有还原性，能夺取氧化铜中的氧元素，使氧化铜失去氧，变成单质铜，符合题意；D、根据质量守恒定律，固体减少的质量等于氧化铜中失去的氧元素的质量和参加反应的碳元素的质量的总和，反应中可能生成一氧化碳，所以固体减少的质量不一定等于生成二氧化碳质量，不符合题意。故选C。
【典例精讲】
【达标测评】
1.碳家族中，C60的分子结构形似足球(如图所示)。关于C60的说法中，错误的是（ ）
A.它是一种单质
B.每个C60分子由60个碳原子构成
C.它与金刚石是同一种物质
D.它完全燃烧后的产物是CO2
C
2.下列关于金刚石、石墨、C60的说法不正确的是（ ）
A.它们都是电的良导体
B.石墨质软，可作铅笔芯
C.C60是一种新型的单质
D.金刚石硬度大，可切割大理石
A
【达标测评】
3.科学家预测:除C60外,具有封闭笼状结构的还可能有
C28、C32、C50、C70、C84等，下列说法正确的是（ ）
A.它们都是由碳元素组成
B.它们的性质相同
C.它们是新型的化合物
D.它们的用途相同
A
【达标测评】
【归纳小结】
谈谈本节课你有哪些收获！
1.完成配套练习册；
2.预习课题2 二氧化碳的制取的研究
3.书面作业：课后习题1、2、。
【作业布置】
谢 谢！