人教版九年级化学课件：6.1金刚石、石墨和C60 (共43张PPT)

(共43张PPT)
第六单元 碳和碳的氧化物
金刚石﹑石墨和C60
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?
例如:
氧气和臭氧都是由氧元素
组成的，红磷和白磷都是
由磷元素组成的。
结论：同种元素可以组成不同的单质。
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:
金刚石和石墨都是由碳原子构成的，化学式都是C； C60是由分子构成的C60分子是由60个碳原子构成的
世界最大的宝石金刚石库利南
南非之星
(Starof South Africa)
金刚石的碳原子在空间构成坚固的结构，所以坚硬。金刚石不导电。
一、碳的单质
1、金刚石—— 高贵华丽的碳单质
打磨后的金刚石
1、金刚石—— 高贵华丽的碳单质
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。
2、石墨
石墨中碳原子呈平面层状结构,层与层之间作用力小，所以石墨能导电、且质软、有滑腻感。
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
生活小运用【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。
结构
性质
用途
决定
决定
反映
反映
3、无定形碳：
无定形碳包括：木炭、活性炭、焦炭、炭黑。
它们主要是由石墨的微小晶体和少量杂质构成的。
木炭、活性炭具有疏松多孔的结构，因而具有吸附能力，但活性炭的吸附能力比木炭强。
焦炭：灰黑色坚硬的固体，主要用于冶炼金属。
炭黑：黑色粉末，主要用于制黑色颜料。
这些物质的主要成分也是碳单质，结构与石墨类似
比较碳与炭的区别：
“碳”：
“炭”：
是元素的名称，是核电荷数为6的一类原子的总称。比如：碳元素、碳单质、含碳化合物、一氧化碳。（这儿不能用“炭”）
表示由碳元素组成的某种单质—木炭、活性炭、焦炭、炭黑等。
一般在未指明具体单质时，习惯上用碳，如“炽热的碳”
“当碳燃烧时”。
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。
可以收集到炭黑
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
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、活性炭的吸附性
木炭和活性炭都是由石墨的微小晶粒和少量杂质构成的。
电子显微镜下看到的木炭结构
如果将1 cm3的木炭的表面积平铺开来，约有一个标准足球场那样大。
讨论：你认为吸附的
过程是物理变化，
还是化学变化呢？
你的根据是什么？
木 炭 的 用 途
高性能木炭填充的枕头
木炭做成的小盆饰
活性炭的用途
食品脱色
冰箱去味剂
如图所示,向盛有红棕色二氧化氮气体的集气瓶里投入几小块烘烤过的木炭,会出现什么样的现象,为什么?
集气瓶内的红棕色将逐渐褪去，倒置漏斗内的液面会上升。
如果将倒置漏斗换成导管，液体将倒流入集气瓶内
4. 神奇的碳单质分子——C60
一、碳的单质
请说出图文中给出的信息。
⒈ C60是一种分子。
⒉ 每个C60的分子是由60个碳原子构成。
⒊ C60分子的结构形似足球，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。
【讨论】都是由碳元素组成的单质，物理性质为什么会有如此大的差异？
金刚石结构图
石墨结构图
因为碳原子的排列方式不同，所以三者的物理性质有差异。
碳60结构图
由于三者碳原子的排列方式不同，它们的物理性质存在差异。但由于它们都是由碳元素组成的单质，故它们的化学性质相同。
作超导体、制备新材料
润滑剂、
铅笔芯、作电极
钻石、刻划玻璃、切割大理石
不良
良好
不良
不导电
良好导电性
不导电
较低
高，耐高温
很高
质软、滑，在纸上可留下痕迹
天然存在最硬的物质
深灰色、有金属色泽，细鳞片状固体
无色透明、正八面形状的固体
一、碳的单质
小 结
⒈不同的元素可以组成不同的物质；同一种元素也可以组成不同的物质。如：金刚石、石墨和C60分子等都是由碳元素组成的单质。
3.木炭、活性炭具有吸附性。原因是它们都有疏松多孔的结构。
2.金刚石、石墨物理性质不同的原因是碳原
子排列顺序不同。
⒋物质的一切外在表现都是由其内在因素决定
的。物质的结构决定性质；性质决定用途。
1.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
2.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
A
B
3.将下列左边物质与右边的用途用线连接起
来
石墨 冰箱去味剂
炭黑 作电极
金刚石 冶炼金属
焦炭 制油墨
活性炭 作钻头
用碳笔画的古字画
北宋黄庭坚用墨（用炭黑等制成）写的字
两幅明清时代祖先的古画(见上图)。
古画高2米，宽1米，用天然碳素粉墨画成，线条勾勒清晰。
距今约有300多年的历史，是当今同类古画保存比较好的两幅.
? 我国古代一些书法家、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，这是为什么呢？
????
这是因为在常温下，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。
生活小运用【思考】
例如把木制的电线杆在埋入地下前，将其表面烧焦，其目的是什么？
目的就是为了让电线杆不易腐烂，可以保存久一些。
请思考：是什么决定碳在常温下性质不活泼呢？

元素的化学性质和元素原子结构
中哪部分关系最为密切？
最外层电子数！
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
结构决定性质：
碳的化学性质：
1、常温下的稳定性；
如：古字画、焦木杆、
文档填写用碳素墨水笔
注意前提条件，常温下
冬天用煤取暖一定要注意通风。
碳具有可燃性，氧气的量不同，燃烧产物也不相同。
2、碳与氧气的反应
3.碳与某些氧化物的反应
现象：
注意：
黑色固体加热后产生能使澄清石灰水变浑浊的气体，反应结束后，有红色固体粉末产生
结束后，先将导气管移出水面，再停止加热
实验分析
1、实验中，试管口为什么要略向下倾斜？
2、将木炭粉烘干的目的是什么？
3、酒精灯加网罩的目的是什么？
4、此实验中，澄清石灰水的作用是什么？
5、实验结束后，为什么先撤导管，再熄灭酒精灯？
分析：
1、防止试管口的冷凝水回流，炸裂试管
2、烘干的目的是排除木炭中的水蒸气，增强木炭的还原性，使实验现象明显
3、使火焰集中，提高酒精灯火焰温度
4、作用是检验生成的气体是否是二氧化碳
5、目的是防止水倒流炸裂试管
观察这个方程式，看看有什么特点？
C + 2 CuO 2 Cu + CO2
高 温
像这种，
含氧化合物里的氧被夺去的反应，
就叫做：还原反应。

例如：氧化铜失去氧变成铜单质，
我们就说它被还原了，而木炭具有还原性。
我会分析：
CuO：我的氧不见了，我终于被还原了！
C：我能夺取别人的氧，能把别人还原，我的还原性很厉害吧
碳可以还原其它金属氧化物，写出下列反应方程式：
C+
ZnO =
Fe+
Zn+CO2
4
CO2
3
2
2
C+
3
Fe2O3 =
2
高温
高温
新鲜动物血清
C与CO2的反应
C与CO2的反应
C与CO2的反应的方程式
C＋CO2＝2CO
(吸收热量)
高温
小　结
　　碳在常温时很稳定，在点燃或高温

条件下具有可燃性和还原性。
【练习】
1、下列性质中，不属于碳的化学性质的是 （ ）
A.稳定性 B.吸附性
C.可燃性 D.还原性
B
2.金刚石、石墨、C60　、都是碳元素组成的单
质，关于它们的说法正确的是（填序号）　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　
A . 碳原子的排列方式不同　　 B . 化学性质相似
C . 物理性质相似　　　　　　 D . 是同一种物质
E . 完全燃烧都生成二氧化碳　 F . 都是黑色固体　
A、B 、E