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第八章 碳的世界
第一节 碳的单质
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
------可以!
例如:
氧元素组成氧气和臭氧,
磷元素组成红磷和白磷.
碳元素也可以组成不同的单质!
金刚石、石墨和C60
都是由碳元素组成的单质。
研究表明:
世界最大的宝石金刚石库利南
南非之星
(Starof South Africa)
一:金刚石
性质 用途
金
刚
石 纯净的金刚石是无色透明正八面体形状的固体。 经过仔细琢磨后,可以成为璀璨夺目的装饰品——钻石。
自然界存在的
最硬的物质
(质坚硬) 划玻璃、切割大理石、加工坚硬的金属,装在钻探机的钻头上钻凿坚硬的岩层。
是一种深灰色的有金属光泽而不透明的细鳞片状固体。
石墨很软,有滑腻感。在纸上画过能留下深灰色的痕迹。
此外,石墨还具有优良的导电性能。
石墨
石墨还具有优良的导电性能
石墨的碳原子呈平面层状结构,层与层之间作用力小,所以质软。有滑感。
性质 用途
石
墨 深灰色,有金属光泽,不透明的细磷片状固体,质软(在纸上画过能留下深灰色的痕迹)。
铅笔芯
能导电 电极
滑腻 润滑剂
铅笔中的HB:
H代表Hard,坚硬的;
B代表Black,黑的。
6B最软,颜色最深;
6H最硬,
HB软硬适中。
铅笔里面其实不含铅,
是石墨和黏土混合而成的混合物
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。
金刚石( C ) 石墨( C )
色态 无色透明、正八面形状的固体 深灰色、有金属色泽,细鳞片状固体
硬度 最硬 质软、滑、在纸上
可留下痕迹
熔点 很高 高、耐高温
导电性 不导电 导电
用途 钻石、刻划玻璃、切割大理石 润滑剂、
铅笔芯、作电极
同一类原子,排列方式不同,所形成的单质不同。
金刚石
石墨
【思考讨论】同一种元素为什么可以
组成不同的单质?
比较金刚石、石墨的结构:
金刚石结构
石墨结构
正八面体结构
层状结构
金刚石的碳原子在空间构成连续的,坚固的骨架的结构,所以坚硬。
石墨的碳原子呈平面层状结构,层与层之间作用力小,所以质软。有滑感。
因为碳原子的排列方式不同,所以金刚石和石墨的物理性质有很大差异
记
结构决定性质
木炭主要是由石墨的微小晶体和少量杂质构成的,具有疏松多孔的结构,因此它具有吸附能力。
利用木炭的这个性质来吸附一些食品和工业产品里的色素,也可以用它来吸附有异味的物质。
可以收集到碳黑
在自来水厂净化水的过程中,用到一种有吸附作用的物质,请问这种物质是什么
活性炭
活性炭能吸附红墨水吗?
现象:
红色逐渐褪去
分析:
活性炭具有疏松多孔的结构,表面积很大,具有较强的吸附性,能将红墨水吸附在木炭多孔性结构中。
加热后的木炭
活性炭
防毒面具
滤毒罐
辅助
材料
活性炭的吸附作用比木炭还要强,防毒面具里的滤毒罐就是利用活性炭来吸附毒气的,
木炭、活性炭有强吸附性
※防毒面具里的滤毒罐
※冰箱中的除异味剂
※制糖工业的脱色剂
“炭”:不是化学用语,无定形炭是人工制造的碳单质,
都含有少量杂质为表示区别,常写:木炭,
活性 炭,焦炭,炭黑等。
“碳”:碳元素,属于化学用语。在书写元素名称
和碳的单质及碳的化合物等用到。
新的以单质形式存在的碳:
C60
C60是一种由60个碳原子构成的分子,
形似足球,性质很稳定。
C60的平面图
C60的立体图
广泛的应用前景:
气体贮存,有感觉功能的传感器,
增强金属的强度,新型的催化剂,
光学应用,杀伤癌细胞。
C70
更新的碳单质:
C240
C540
研究表明,透明的金刚石,深灰色的石墨和足球状的C60,都是由碳元素组成的单质,但是由于它们的原子排列方式不同,因此它们的性质存在着差异。
碳单质
金刚石
无定形炭
木炭
活性炭
焦炭
炭黑
C60
石墨
1、金刚石很硬,可用来切割玻璃;
2、石墨很软,可用来做铅笔芯;
石墨有良好的导电性,可用来做 电极;
3、木炭、活性炭有强吸附性,可做吸附剂;
焦炭用于炼铁,炭黑用于制黑色颜料
4、C60有特殊的性质,可用于材料科学、
超导体等方面。
用途
决定
5、性质
体现
6、金刚石、石墨、 C60都是由碳元素组成的单质,什它们的物理性质各不相同,是因为碳原子排列方式不同。
巩固练习
1、将以下左例和右例有关项目用线连接起来。
石墨 冰箱去味剂、防毒面具
炭黑 导电
金刚石 新型催化剂
C60 制油墨
活性炭 切割坚硬金属
2、填写下列空白
由碳元素所形成的单质主要有
石墨、金刚石、C60、 活性炭
3、 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,
并且它是有C70分子构成的。
C. 它是一种混合物
D. 它的相对分子质量是840
B、D
4.1999年,美国使用了一种“石墨炸弹”,奇袭获胜。这种炸弹爆炸后释放出大量的纤维状石墨,覆盖在发电厂的设备上,造成设备短路而停电。请解释这是什么原因。
答:这是因为石墨具有优良的导电性能。