课题1 碳单质的多样性第一课时 碳单质及其物理性质 课件(共19张PPT内嵌视频)

(共19张PPT)
碳单质的多样性
碳单质及其物理性质
学习目标
1
知道同一种元素可以组成不同物质。
2
主要了解金刚石、石墨的物理性质和用途。
3
认识物质结构、性质和用途之间的关系。
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
碳元素可以组成不同的单质。
透明的金刚石、灰黑色的石墨、结构与足球相似的C60 都是由碳元素组成的单质，它们有哪些相同点和不同点呢？
一、金刚石（由碳原子构成）
（1）外观：
1. 物理性质
无色透明的固体
（2）光泽：
加工后璀璨夺目
（3）硬度：
（4）导电性：
天然存在的最硬的物质
不导电
玻璃刀头上镶的
金刚石可用来裁玻璃
金
刚
石
钻石
2. 用途
性质 用途
加工后璀璨夺目
裁玻璃、切割大理石、作钻机的钻头等
金刚石薄膜 、硬度大 作透镜等光学仪器的涂层
金刚石薄膜 好 用于集成电路基板散热，提高芯片性能
作装饰品
硬度大
透光性好
导热性
金刚石的结构
用途
性质
决定
结构
决定
一、金刚石
（1）外观：
（2）光泽：
（3）硬度：
（4）导电性:
石墨
铅笔芯
高铁列车的受电弓滑板
灰黑色的固体
有金属光泽
很软
优良
干电池
二、石墨
1. 物理性质
性质 用途
很软、有滑腻感，且为灰黑色
作电极
导电性好、有滑腻感、 、 制高铁列车的受电弓滑板
制铅笔芯
石墨的结构
用途
性质
决定
结构
决定
导电性好
二、石墨（由碳原子构成）
2. 用途
熔点高
炭黑
活性炭
焦炭
木炭
疏
松
多
孔
吸附性
3.结构与石墨相似的物质
用作防毒面具、冰箱除臭剂、环保活性炭包
4.木炭、活性炭的用途
（1）炭黑的用途
制作碳素墨水、轮胎、鞋油
（2）焦炭的用途
主要用于冶炼金属
二、石墨
5.炭黑、焦炭的用途
思考与讨论：
（1）金刚石和石墨为何物理性质存在明显差异？
金刚石的结构
石墨的结构
金刚石和石墨都是
由碳原子构成的单质
原因：碳原子的排列方式不同；
结构决定性质
（2）石墨可以转变为金刚石吗？是物理变化还是化学变化？？
化学变化，因为金刚石和石墨是不同的物质
点“石”成“金”　
金刚石
高温、高压
催化剂
石墨
我国是人造金刚石的主要生产国
思考与讨论：
C60 的分子结构和足球相似
每个 C60 分子由 60 个碳原子构成，结构形似足球，又名足球烯。
三、C60（由C60分子构成）
1. 结构
C60 具有一些特殊的物理和化学性质。
三、C60
2. 性质：
3. 碳单质的研究进展
碳纳米管的结构
尺寸小、机械强度高、导电性好等特点，可应用于材料、催化、信息等诸多领域
石墨烯的结构
世界上人工制得的最薄的材料——厚度：0.335nm
三、C60
“碳”和“炭”有什么不同？
“碳”是元素名称，是核电荷数（或质子数）为6的一类原子的总称，并不具体指某种物质，在化合物名称中用“碳”表示碳元素。如二氧化碳、一氧化碳、碳酸钙等。
“炭”是由碳元素组成的具体物质的名称，如木炭、焦炭、活性炭和炭黑等。
跟踪训练
B
1. 如图为金刚石、石墨和C60的结构模型图，图中的小球代表碳原子。下列说法错误的是（ ）
A. 碳原子的排列方式不同，导致金刚石和石墨物理性质差异很大
B. 在特定的条件下，石墨转化为金刚石，属于物理变化
C. 石墨具有滑腻感，可用作润滑剂
D. C60 是由 C60 分子构成
2. 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
3. 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
C
D
4. 判断下列说法是否正确：
（1）同种元素组成的物质一定是单质。
（2）一种元素可以组成多种物质。
（3）石墨有金属光泽，有导电性，所以是一种金属。　　
（4）金刚石、石墨和 C60 都是由碳原子直接构成的。
×
√
×
×
金刚石和石墨是由碳原子构成，
C60是由C60分子构成，一个C60分子是由60个碳原子构成。