(共21张PPT)
金刚石、石墨和C60(第1课时)
不同的元素组成不同的物质。
有没有同一种元素组成不同物质的例子呢?
氧气
水
几种由碳元素组成的不同单质的微观结构 金刚石 石墨 C60
从微观角度观察,这三种单质有什么区别?
原子的排列方式不同。
金刚石
性质
用途
金刚石经过仔细研磨后,有很强的折光能力,在光的照射下璀璨夺目。
纯净的金刚石是无色透明、正八面体形状的固体。
金刚石可用来做成装饰品——钻石。
金刚石
用途
性质
金刚石还可以用来裁玻璃、切割大理石、加工坚硬的金属,
以及装在钻探机的钻头上,钻凿坚硬的岩层等。
金刚石的硬度大。
金刚石是天然存在的最硬的物质。
矿物 莫氏硬度 矿物 莫氏硬度
滑石 1 正长石 6
石膏 2 石英 7
方解石 3 黄玉 8
萤石 4 刚玉 9
磷灰石 5 金刚石 10
石墨
性质
石墨是一种深灰色的有金属光泽而不透明的细鳞片状固体。
观察与分析
观察不同型号的铅笔芯,分析石墨的性质。
铅笔芯的主要成分是石墨,铅笔的不同型号标识( HB、2B、6B 等)中,“B”代表石墨的含量,B 值越大,铅笔芯中石墨含量越高。
操作 现象 结论
用不同型号的铅笔在纸上写字 在纸上留下深灰色的痕迹, B 值越大,痕迹的颜色越深 石墨很软
摸铅笔芯的粉末 — 石墨有滑腻感
实验探究
石墨具有导电性吗?
操作:将长短、粗细相同的不同型号的铅笔芯分别连入电路中进行实验。
现象:
结论:
其他条件相同时,铅笔芯的 B 值越大,电流表的示数越大。
石墨具有导电性。
其他条件相同时,铅笔芯的 B 值越大,即石墨含量越高,导电性能越好。
石墨
石墨的物理性质与用途
性质 用途
铅笔芯
滑腻感
优良的导电性能
润滑剂
导电部件
深灰色
很软(硬度小)
讨论
物质的微观结构、物理性质、用途之间有什么关系?
稳定的立体网状结构
层状结构
硬度大
软、滑腻、细鳞片状
结构
物理性质
用途
决定
体现
金刚石
石墨
讨论
物质的微观结构、物理性质、用途之间有什么关系?
物质 性质 用途
金刚石 无色透明 装饰品
硬度大 玻璃刀的刀头
石墨 深灰色、很软 铅笔芯
滑腻感 润滑剂
优良的导电性能 导电部件
结构
物理性质
用途
决定
体现
决定
体现
木炭、活性炭
区分“碳”和“炭” 碳 指碳元素,用于描述物质组成 二氧化碳、碳酸钙
炭 指具体物质 木炭、焦炭、活性炭、炭黑
木炭、焦炭、活性炭和炭黑等,这些物质的主要成分也是碳单质,结构与石墨类似。
观察与分析
结论(性质):
推测(结构):
分析(色素变化):
现象:液体颜色由红色逐渐变浅,最终褪为无色。
红墨水
水
烘烤过的木炭
(或活性炭)
木炭(或活性炭)有吸附能力,吸附了液体中的色素。
木炭(或活性炭)具有疏松多孔的结构。
液体中的色素减少。
物质 结构 性质 用途
木炭 疏松多孔 吸附能力
活性炭 疏松多孔 吸附能力比木炭强
防毒面具的滤毒罐
冰箱除味剂
吸附有害气体的活性炭包
吸附色素、异味
吸附毒气、脱色制白糖、净化水、净化空气等
结构
C60
C60 由分子构成, 每个C60分子中含有 60 个碳原子。
C60 的分子结构和足球相似,很稳定。
性质与用途
C60的独特结构决定了它具有一些特殊的物理和化学性质,有可能广泛应用于超导、催化、材料、医学及生物等领域。
拓展:无止境的科学发展
性质
用途
直径在几纳米到几十纳米之间
碳纳米管
尺寸小、机械强度高、导电性好。
材料、催化、信息等领域。
能否通过改变微观结构,实现物质转变,甚至创造新物质?
思考
性质
拓展:无止境的科学发展
单层石墨片(石墨烯)
薄、优异的导电性、导热性等。
拓展:无止境的科学发展
人造金刚石和金刚石薄膜
碳元素组成的单质
C60
60个碳原子组成形似足球的分子
金刚石
立体网状结构
无色透明
硬度大
装饰品
裁玻璃等
石墨
层状结构
深灰色、硬度小
有滑腻感
优良的导电性能
铅笔芯
润滑剂
导电部件
木炭、活性炭
疏松多孔
吸附能力
吸附、净水等