课题:金刚石、石墨和C60
教学目标:
1、了解金刚石和石墨的物理性质和主要用途。
2、知道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。能以发展
的观点看待碳的单质。
几种单质一、几种不同的碳单质
金刚石 石墨粉
金刚石、石墨、 C60都是由碳元素组成的单质
足球烯(C60)金刚石
纯净金刚石:无色透明、正八面体形状的固体。
是天然存在的硬度最大的物质。
1、金刚石
2、石墨
石墨是一种深灰色有金属光泽而不透明的细鳞片
状固体。石墨很软,在纸上画过可留下痕迹;有
滑腻感。另外还是电的良导体。
(1)、金刚石、石墨都是碳的不同单质,通过学
习比较它们的物理性质和用途并填表
金刚石 石墨
色态
硬度
熔点
导电性
导热性
用途
无色.透明.正八面体晶体
深灰色.有金属光泽.不透
明的细磷片状固体
天然矿物中硬度最大 质软而滑腻
高 高
不导电 导电
刻划玻璃.切割大理石.钻石,
装饰品(钻石)
电极.铅笔芯.润滑剂
很差 良好
润滑性 无 有
(2)、金刚石和石墨都是由碳元素
形成的不同单质,为什么物理性质有
很大的差异?
金刚石:碳原子间是立
体网状结构,硬度大
石墨:碳原子间是平面层状结
构,层与层之间很容易滑动,
硬度较小。
原因是:碳原子的排列不同
(3)、石墨与少量的杂质混在一起构成的四
种无定形碳的性质和用途:
⑴木炭:
⑵活性炭:
⑶炭黑:
⑷焦炭:
有吸咐作用,可吸咐一些食品和工业产品的色素
有吸咐作用,做防毒面具
黑色粉末,可用于作油墨,颜料,鞋油,作橡胶制
品的填料(可增强轮胎的耐磨性)
可用于冶炼金属.
结构 决定 性质 决定 用途
(4)、为什么木炭和活性炭都具有吸咐作
用?
原因:它们都具有疏松多孔的结构。
(5)、
(6)、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”。
3、第3种碳单质:C60
由60个碳原子构成的一个分子,结构类似足球,又名足
球烯,很稳定。是良好的超导体。
现在还发现了C28、C32、C50、C240、C540等碳单质
二、讨论
1、同一种元素可以组成不同的物质吗?
2、由同种元素组成的物质是单质,对吗?
3、碳的单质都是黑色的,对吗?
可以
不 对。因为同一种元素可以组成多种单质,
如碳元素。故必须由同种元素组成的纯净物
才叫单质
不对,因为金刚石就是无色透明的固体
练一练
1.下列关于金刚石和石墨的说法中,正确的是( )
A.它们的物理性质相同
B.它们是两种不同的碳元素
C.它们 是两种不同的碳的化合物
D.它们都是由碳元素组成的单质
2.1999年北约曾用“石墨炸弹”,该炸弹爆炸后
释放出大量的纤维状石墨覆盖在发电厂的设备上,
使南联盟的高压输电线路短路,这是利用了石墨
的什么性质?
D
答案:利用了石墨的导电性
想一想
1.有一口小水井中的水有异味,你有什么方
法来消除吗?
2.打水井时常在水井周围埋一些木炭,其作
用是__________________.这是由于木炭
有__________结构,因此具有 _ 的性
能.
把木炭装入透水的袋中,沉入井里
吸附水中的异味
疏松多孔 吸附
基础演练
1.下列物质中肯定是纯净物的是( )
(1)木炭 (2)只含一种元素的物质(3)金刚石
(4)黑火药(5)铅笔芯
A.(1)(2)(4) B.(2)(3)(5) C.(2)(3) D.(3)
2.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
D
A
基 础 演 练
3.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
4.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
B
金刚石与石墨混合在一起,组成
的物质是单质这是混合物?
甲生:是单质.因为金刚
石是碳的单质,石墨也
是碳的单质,它们混合
在一起,仍只含一种元
素,所以仍是单质.
诊断:_________
乙生:是混合物.金刚石
石墨都是碳的单质,但
它们是两种不同的物质.
所以它们混合在一起不
是单质而是混合物.诊
断________
结论乙同学的观点是正确的,金刚石和石墨都是由一种
元素组成,但它们是两种不同的物质(这是由各自本身的
结构决定的)所以它们混合在一起是混合物.因此判断单
质必须强调是纯净物.一种元素可以形成多种不同的单
质.某物质中只含一种元素,也不一定是纯净物.
•本节课应掌握的主要内容有:
1.金刚石、石墨的物理性质和用途。
金刚石、硬。用途:刻划玻璃切割大理石.钻头
导电 用途:电极
石墨 质软 用途:制铅笔芯
润滑性 用途:高温条件下作润滑剂
2.金刚石.石墨物理性质不同的原因:
碳原子排列方式不同.
3、无定形碳的种类:木炭.焦炭.活性炭.炭黑
性质:木炭.活性炭有吸附性
1、稳定性:常温下化学性质不活泼;C
最外层有4个电子,既不容易失去电子,又不容
易得到电子
2、可燃性:
(1)O2充分: C+O2=CO2(充分燃烧)
O2不充分: 2C+O2=2CO(不充分燃烧)
点燃
点燃
三、碳的化学性质
+6 24
讨论:怎么证明金刚石和石墨都是由碳元素组成的?
3、还原性:(C还原CuO)
高温
⑴现象:①黑色粉末变成红色的固体
②澄清的石灰水变浑浊
⑵反应:
2CuO+C 2Cu+CO2↑=
C+CO2 2 CO(吸热)=高温
3C+2Fe2O3 4Fe+3CO2=高温
↑
再 见