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课题1 金刚石、石墨和 C60
第1课时 碳的单质
1、同种元素可以组成不同的单质吗
------可以!
氧元素组成氧气和臭氧;磷元素组成红磷和白磷.
思考???
2、碳元素也可以组成不同的单质!
研究表明:金刚石、石墨和C60都是由碳元素组成的单质。
【新课引入】
你见过美丽的钻石吗?
英国的两位科学家安德烈·杰姆和克斯特亚·诺沃消洛夫将石墨薄片的两面粘在一种特殊的胶带上,撕开胶带,就能把石墨片一分为二。不断地这样操作,于是薄片越来越薄,最后,他们得到了仅由一层碳原子构成的薄片,这就是石墨烯。他们也因此获得2010年度诺贝尔物理学奖
学习目标:
1、了解金刚石和石墨的物理性质及用途;
2、知道一种元素可以组成不同的单质;
3、知道木炭和活性炭具有吸附性;
4、知道物质的性质很大程度上决定了物质的用途,并学会合理利用物质的性质做到物尽其用
钻石
八面体金刚石
玻璃刀头上的金刚石
金刚石
1.金刚石
一、碳的几种单质
纯净的金刚石是一种无色透明的、正八面体形状的固体,具有强色散性。天然采集到的金刚石经过琢磨后,可以成为璀璨夺目的装饰品-钻石。
空间网状结构
坚硬是金刚石最重要的性质,自然界中存在的最硬物质。利用这个性质,可用金刚石划玻璃。
金刚石可用于切割大理石或加工坚硬的金属等。
金刚石
1.金刚石
性质 用途
无色透明、正八面体形状的固体,具有强色散性。
经仔细琢磨后,成为装饰品——钻石。
划玻璃、切割大理石、加工坚硬的金属,装在钻探机的钻头钻凿坚硬的岩层。
自然界中存在的最硬物质。
1.金刚石
决定
决定
反映
反映
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
2.石墨
石墨是一种深灰色有金属光泽而不透明的细鳞片状固体。石墨很软,在纸上画过可留下痕迹;有滑腻感。另外还是电的良导体。
性质 用途
深灰色、质软。
铅笔芯。
思考: 如果有一把长期不用而生锈的铁锁,怎样可以轻易打开?
可以把铅笔芯的粉末放到锁孔里,因为铅笔芯的成分中有石墨,石墨具有润滑性,可以做润滑剂。
2.石墨
优良的导电性。
可做电车的滑块电极等
优良的润滑性。
做润滑剂
金刚石 石墨
颜色、状态
硬度
熔点
导电性
润滑性
用途
无色 透明
正八面体晶体
深灰色 有金属光泽
细磷片状固体
天然矿物中硬度最大
质软
高
高
不导电
导电
刻划玻璃.切割大理石.钻石
电极.铅笔芯.润滑剂
很差
良好
金刚石和石墨的物理性质的比较
归纳与小结
碳原子的排列方式不同。
物理性质差异原因:
焦
炭
炭
黑
3.生活中常见的含石墨的物质
木
炭
活性炭
混合物
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(足球烯、富勒烯)
① C60是由分子构成的。
②每个C60的分子是由60个碳原子构成。
金刚石碳原子间是立体网状结构,硬度大
石墨碳原子间是平面层状结构,层与层之间很容易滑动,硬度较小。
观察金刚石、石墨和C60的微观结构图,分析它们物理性质存在差异的原因是什么?
C60结构形似足球。性质很稳定
碳原子的排列方式不同。
你可以得出物质的结构、性质和用途之间存在什么关系吗?请用适当的语言填空。
决定
决定
反映
反映
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记忆要点
本节课应掌握的主要内容有:
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
导电 用途:电极
石墨 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
练习题:
2. 金刚石和石墨的物理性质有很大的差异的原因是( )
A.金刚石不含杂质,而石墨含杂质 B.金刚石是单质,而石墨是化合物
C. 金刚石和石墨里碳原子的排列不同 D.金刚石和石墨是由不同元素组成的
C
1.家用净水器常用活性炭作净水剂,这是因为活性炭( )
A.可作催化剂 B.疏松多孔,吸附性强.
C.无毒 D.可以吸附水中的不洁物质
B
3. 1985年,科学家们发现了一种新的物质,其化学式为C60。下列关于C60的说法正确的
是( )
A. C60是由60个碳分子所构成 B. C60的相对分子质量为720 g
C. C60是一种新型化合物 D. C60是一种单质碳
D
4. 继发现C60后C70也已经制得,下列有关C70的说法正确的是( )
A. 它是一种化合物 B. 它是一种单质, 并且它是由碳原子构成的。
C. 它是一种混合物 D. 它的相对分子质量是840
D
5.下列叙述中正确的是( )
A. 金刚石.石墨都是碳的单质 B. 碳单质都是黑色固体
C. 所有物质中金刚石最硬.石墨最软 D. 石墨是优质绝缘材料
A
6.下列物质中肯定是纯净物的是( )
(1)木炭 (2)只含一种元素的物质 (3)金刚石 (4)黑火药 (5)铅笔芯
A. (1)(2)(4) B. (2)(3)(5) C. (2)(3) D. (3)
D