1、 蝴蝶飞得不高，但谁又能说蝴蝶飞得不美呢？蝴蝶飞得不高，但谁又能说蝴蝶飞得不美呢？ 一提起碳这种元素，人们便会联想到乌黑的煤和木炭。其实，碳的一提起碳这种元素，人们便会联想到乌黑的煤和木炭。其实，碳的 形式是多种多样的。刻划玻璃的金刚石，写字用的铅笔芯，强度很高却形式是多种多样的。刻划玻璃的金刚石，写字用的铅笔芯，强度很高却 比头发还细的碳纤维，制汽水用的二氧化碳，制水泥用的石灰石以及石比头发还细的碳纤维，制汽水用的二氧化碳，制水泥用的石灰石以及石 油、甲烷、酒精、醋酸、糖、蛋白质、塑料、纤维、橡胶、油漆、涂改油、甲烷、酒精、醋酸、糖、蛋白质、塑料、纤维、橡胶、油漆、涂改 液、液、502胶水，
2、它们都是碳元素家族中的成员。胶水，它们都是碳元素家族中的成员。碳和碳的化合物是化学碳和碳的化合物是化学 世界最庞大的家族。有超过二千万的成员。世界最庞大的家族。有超过二千万的成员。它们在国民经济和我们的日它们在国民经济和我们的日 常生活里占有很重要的地位。常生活里占有很重要的地位。 导入新知 同种元素可以组成不同的单质同种元素可以组成不同的单质 氧气氧气O2 臭氧臭氧O3 氧元素氧元素 磷元素磷元素 金刚石金刚石 石墨石墨 C60 碳元素碳元素 白磷白磷 红磷红磷 P P 仪陇县南图实验学校 第六单元第六单元 碳和碳的氧化物碳和碳的氧化物 课题课题1 1 金刚石、石墨和金刚石、石墨和C C60
3、 60 ( (第一课时第一课时) ) 纯净的金刚石是纯净的金刚石是无色透明无色透明的、的、正八正八 面体面体形状的固体。形状的固体。 探究新知 一、金刚石一、金刚石 金刚石的物理性质之一：金刚石的物理性质之一： 可琢磨成璀璨夺目的装饰品可琢磨成璀璨夺目的装饰品钻石钻石 金刚石经仔细研磨后对光有很强的金刚石经仔细研磨后对光有很强的散射作用。散射作用。 金 刚 石 金 刚 石 被 称 为 被 称 为 “ 宝 石 之 王 宝 石 之 王 ” 金刚石的物理性质之二金刚石的物理性质之二: 世界上世界上最大的金刚石最大的金刚石名叫名叫“库利南库利南”。它的发现是相当。它的发现是相当 偶然的，偶然的，190
4、5年年1月月25日，南非的普列米尔矿山有一个名叫日，南非的普列米尔矿山有一个名叫 威尔士的经理人员，偶尔看见矿场的地上半露出一块闪闪威尔士的经理人员，偶尔看见矿场的地上半露出一块闪闪 发光的东西，他用小刀将它挖出来一看，是一块巨大的宝发光的东西，他用小刀将它挖出来一看，是一块巨大的宝 石金刚石，它有石金刚石，它有3106克拉。这块金刚石经过历时克拉。这块金刚石经过历时8个月的切个月的切 割，被分割成割，被分割成9颗大钻和颗大钻和96颗小钻，镶嵌在英国女王的皇冠颗小钻，镶嵌在英国女王的皇冠 上和权杖上，象征着权势和尊贵。上和权杖上，象征着权势和尊贵。 英 帝 国 王 冠 英 帝 国 王 冠 英
5、国 王 权 杖 英 国 王 权 杖 天然存在的最硬物质。天然存在的最硬物质。 可用着以下用途：可用着以下用途： 加工坚硬的金属加工坚硬的金属 裁 玻 璃 裁 玻 璃 切 割 大 理 石 切 割 大 理 石 装 在 钻 探 机 的 装 在 钻 探 机 的 钻 头 上 ， 钻 凿 钻 头 上 ， 钻 凿 坚 硬 的 岩 石 坚 硬 的 岩 石 金刚石的物理性质之三金刚石的物理性质之三: 资料卡片资料卡片 金刚石的结构金刚石的结构 一个小球代表一个一个小球代表一个 碳原子，原子的排列碳原子，原子的排列 成成网状网状，有点像丝瓜，有点像丝瓜 瓤子，每一个节点处瓤子，每一个节点处 有一个碳原子。有一个碳
6、原子。 视频视频：金刚石金刚石 石墨的石墨的熔点熔点非常非常高。高。 石墨的物理性质石墨的物理性质： 石墨是一种深灰色的有石墨是一种深灰色的有 金属光泽而不透明的细鳞片金属光泽而不透明的细鳞片 状固体，状固体，很软很软，有，有滑腻感滑腻感， 有优良的有优良的导电性导电性。 二、石墨二、石墨 石墨很软，在纸上划过会留下深灰色的石墨很软，在纸上划过会留下深灰色的 痕迹。铅笔芯就是用痕迹。铅笔芯就是用石墨粉石墨粉和和粘土粘土混合制成混合制成 的，的，铅笔里面并不含铅。铅笔里面并不含铅。 根据石墨的性质，可作根据石墨的性质，可作哪些用途？哪些用途？ 石墨的用途之一石墨的用途之一 石墨的熔点高达石墨的熔
7、点高达3000多摄氏度，多摄氏度， 可用于制作可用于制作石墨坩埚石墨坩埚用来熔炼金属以用来熔炼金属以 及火箭的通风管。及火箭的通风管。 石墨的用途之二石墨的用途之二 石墨具有石墨具有导电性，导电性，可制作电极。可制作电极。 视频视频：石墨炸弹石墨炸弹 石墨电刷石墨电刷 石墨的用途之三石墨的用途之三 由于具有由于具有滑腻感，滑腻感，用于机械工业的润滑剂，用于机械工业的润滑剂， 因为它的因为它的熔点高熔点高，特别适合作，特别适合作高温润滑剂。高温润滑剂。 石墨的用途之四石墨的用途之四 石墨具有很好的石墨具有很好的抗腐蚀性能，抗腐蚀性能， 可用于制造可用于制造排污管道。排污管道。 石墨的用途之五石墨
8、的用途之五 石墨的结构石墨的结构 碳原子碳原子的排列结的排列结 构是构是一层一层一层一层的的 视频视频：石墨石墨 碳元素形成的单质除了金刚石和石墨，碳元素形成的单质除了金刚石和石墨，还有还有 它们主要成分它们主要成分 木炭木炭 活性炭活性炭 焦炭焦炭 炭黑炭黑 也是碳的单质也是碳的单质 与石墨类似。与石墨类似。 ，结构结构 利用木炭的这个性利用木炭的这个性 木炭为什么具有吸附能力？据木炭为什么具有吸附能力？据 此可用木炭作什么用途？此可用木炭作什么用途？ 木炭具有木炭具有疏松多孔的结构疏松多孔的结构，所，所 以具有吸附能力。以具有吸附能力。 质来质来吸附一些食品和工业产品里的色吸附一些食品和工
9、业产品里的色 素，也可以用来吸附有异味的物质。素，也可以用来吸附有异味的物质。 实验实验6-1 活性炭是由木炭经高温水蒸气处理，活性炭是由木炭经高温水蒸气处理，除除 去其中的油污，并使木炭里的孔更加疏张。去其中的油污，并使木炭里的孔更加疏张。 但一般的木炭制得的活性炭“活性”不强。但一般的木炭制得的活性炭“活性”不强。 通常用核桃壳、椰子壳等坚果的壳经高温炭通常用核桃壳、椰子壳等坚果的壳经高温炭 化制得的木炭来制活性炭。活性炭的吸附能化制得的木炭来制活性炭。活性炭的吸附能 力比木炭力比木炭更强，更强，因为其孔更加疏张。因为其孔更加疏张。1 1克活性克活性 炭的表面积可达炭的表面积可达10001
10、000米米2 2，具备吸附大量气体具备吸附大量气体 分子的能力。分子的能力。 资料卡片资料卡片 活性炭有哪些用途？活性炭有哪些用途？ 制糖工业利用活性炭来制糖工业利用活性炭来脱色脱色以制白糖；以制白糖； 食品脱色 活性炭有哪些用途？活性炭有哪些用途？ 环保活性炭环保活性炭（吸附装（吸附装 修产生的有害气体）修产生的有害气体） 城市污水、工业废水和饮用水在城市污水、工业废水和饮用水在 深度净化处理深度净化处理都要用到活性炭。都要用到活性炭。 防 毒 面 具 里 防 毒 面 具 里 的 滤 毒 罐 装 的 滤 毒 罐 装 有 活 性 炭 有 活 性 炭 吸吸 附 毒 气 附 毒 气 冰 箱 冰 箱
11、 除 味 剂 除 味 剂 炼钢铁用的焦炭炼钢铁用的焦炭 炭黑 物质物质 用用 途途 炭黑炭黑 制造墨、制造墨、碳素墨水、碳素墨水、油油 墨、油漆、鞋油和颜料墨、油漆、鞋油和颜料，轮，轮 胎和鞋底中加入炭黑胎和鞋底中加入炭黑可增加可增加 轮胎制品的耐磨性。轮胎制品的耐磨性。 焦炭焦炭 冶炼金属冶炼金属 【讨论讨论】 结合金刚石、石墨、木炭结合金刚石、石墨、木炭 和活性炭和活性炭的性质和用途，讨论的性质和用途，讨论 物质的物质的性质与用途的关系？性质与用途的关系？ 用途用途 决定决定 反映反映 性质性质 C60的分子结构和足球相似，的分子结构和足球相似，很稳定；很稳定； C60中中60表示一个表示
12、一个C60分子中含有分子中含有60个碳原子；个碳原子； C60 的分的分 子结子结 构构和和 足球足球 相似相似 注意：注意： 与金刚石、石墨构成不同，金刚石、石墨是由碳原子构成，与金刚石、石墨构成不同，金刚石、石墨是由碳原子构成， C60是由是由C60分子构成的。分子构成的。 三、三、 C60 自学导航自学导航 C60有可能广泛应用于超导、催化、材料医学以及生物领域。有可能广泛应用于超导、催化、材料医学以及生物领域。 我国在我国在C60的制备和分离、的制备和分离、C60的超导性、的超导性、C60的结构等方面已取的结构等方面已取 得不少成就。得不少成就。 除除C60外，一些新的单质碳也相继被发
13、现，如：外，一些新的单质碳也相继被发现，如：C70、C240、C540等。等。 大视野：大视野： 1.C60的发现使人类了解到一个全新的碳世界。的发现使人类了解到一个全新的碳世界。C60的独特结构决的独特结构决 定了它具有一些特殊的物理和化学性质，可能广泛应用于哪些方面？定了它具有一些特殊的物理和化学性质，可能广泛应用于哪些方面？ 2.我国在我国在C60的哪些方面已取得不少成就？的哪些方面已取得不少成就？ 资料卡片资料卡片 碳纳米管碳纳米管 【视频视频】石墨烯石墨烯 C60的分子结构 观察金刚石、石墨和观察金刚石、石墨和C60的微观结构图，分的微观结构图，分 析它们物理性质存在析它们物理性质存
14、在差异的原因差异的原因是什么？是什么？ 请用适当的请用适当的词语词语填空填空： 决定决定 反映反映 决定决定 反映反映 金刚石金刚石 石石 墨墨 外观外观 光泽光泽 硬度硬度 导电性导电性 用途用途 比较金刚石和石墨的性质和用途比较金刚石和石墨的性质和用途 无色透明无色透明 正八面体状晶体正八面体状晶体 深灰色鳞片状固体深灰色鳞片状固体 加工琢磨后加工琢磨后 有夺目光泽有夺目光泽 略有金属光泽略有金属光泽 天然存在的最硬的物质天然存在的最硬的物质 最软矿物质之一最软矿物质之一 不导电不导电 良好良好 电极、铅笔芯、电极、铅笔芯、 高温高温润滑剂等润滑剂等 钻头、裁玻璃、切割大钻头、裁玻璃、切割
15、大 理石、加工坚硬的金属理石、加工坚硬的金属 ，装饰品等，装饰品等 “碳碳”和和“炭炭”有什么不同？有什么不同？ 碳的单质主要有金刚石和石墨，还有无定形碳的单质主要有金刚石和石墨，还有无定形 碳，无定形碳包括木炭、活性炭、焦炭和炭黑等。碳，无定形碳包括木炭、活性炭、焦炭和炭黑等。 “碳”是元素的名称，碳”是元素的名称，是核电荷数为是核电荷数为6的所有的所有 原子的总称。原子的总称。“炭”指由碳元素形成的部分单质，炭”指由碳元素形成的部分单质， 主要有木炭、焦炭、活性炭与炭黑。因此，炭是由主要有木炭、焦炭、活性炭与炭黑。因此，炭是由 碳元素形成的单质，但碳元素形成的单质并非都是碳元素形成的单质，
16、但碳元素形成的单质并非都是 炭，如金刚石、石墨等。炭，如金刚石、石墨等。 1.有红棕色二氧化氮气体的空气通过装有活性炭的玻璃有红棕色二氧化氮气体的空气通过装有活性炭的玻璃 管后气体管后气体颜色消失颜色消失，主要因为主要因为（ ） A.二氧化氮气体跟活性炭发生了化合反应二氧化氮气体跟活性炭发生了化合反应 B.二氧化氮气体被活性炭吸附了二氧化氮气体被活性炭吸附了，未发生化学变化未发生化学变化 C.二氧化氮被活性炭分解了二氧化氮被活性炭分解了 D.二氧化氮被活性炭还原成了无色物质二氧化氮被活性炭还原成了无色物质 B 巩固提升 2.金刚石和石墨的物理性质有很大的差异金刚石和石墨的物理性质有很大的差异
17、的原因是（的原因是（ ） A.金刚石不含杂质，而石墨含杂质金刚石不含杂质，而石墨含杂质 B.金刚石是单质，而石墨是化合物金刚石是单质，而石墨是化合物 C. 金刚石和石墨金刚石和石墨中中碳原子的排列不同碳原子的排列不同 D.金刚石和石墨是由不同元素组成的金刚石和石墨是由不同元素组成的 C 3.1985年年，科学家们发现了一种新的物质科学家们发现了一种新的物质，其化学其化学 式为式为C60。下列关于下列关于C60的说法正确的是的说法正确的是（ ） A.C60是由是由60个碳分子所构成个碳分子所构成 B.C60的相对分子质量为的相对分子质量为720 g C.C60是一种新型化合物是一种新型化合物 D.C60是一种单质碳是一种单质碳 D 4.金刚石、石墨和金刚石、石墨和C60是同一种物质吗？是同一种物质吗？ 一定条件下，石墨转化成一定条件下，石墨转化成 金刚石是金刚石是 化学化学变化变化。 课堂小结 1.不同的元素可以组成不同的物质，同一种元素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、石墨和也可以组成不同的物质。如金刚石、石墨和C60都是都是 由碳元素组成的单质。由碳元素组成的单质。 2.木炭和活性炭具有吸附性。木炭和活性炭具有吸附性。 39 40 再见！再见！
