金刚石石PPT课件.ppt

1、第第1页页返回导航返回导航 生物生物第六单元第六单元 碳和碳的氧化物碳和碳的氧化物 课题一课题一: :金刚石、石墨和金刚石、石墨和 C C6060 第第2页页返回导航返回导航 生物生物由同种元素组成的由同种元素组成的纯净物纯净物叫做什么叫做什么?-单质单质同种元素可以组成不同的单质吗同种元素可以组成不同的单质吗?-可以可以!例如例如: :氧元素组成氧气和臭氧氧元素组成氧气和臭氧, ,磷元素组成红磷和白磷磷元素组成红磷和白磷. .第第3页页返回导航返回导航 生物生物碳元素也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、石墨和金刚石、石墨和C60都是由碳元素组成的单质。都是由碳元素组成

2、的单质。研究表明研究表明:第第4页页返回导航返回导航 生物生物白磷白磷红磷红磷氧气氧气O2臭氧臭氧O3由同一种元素组成的由同一种元素组成的物质物质可以是单质可以是单质（纯净物）（纯净物）,也可以是几种单质所形成也可以是几种单质所形成的混合物。如：的混合物。如：金刚石金刚石石墨石墨C60第第5页页返回导航返回导航 生物生物世界最大的宝石世界最大的宝石金刚石库利南金刚石库利南第第6页页返回导航返回导航 生物生物南非之星南非之星(Starof South Africa)(Starof South Africa)第第7页页返回导航返回导航 生物生物纯净的金刚石是一种无色透纯净的金刚石是一种无色透明的、

3、正八面体形状的固体，明的、正八面体形状的固体，经过仔细的琢磨就会成为璀经过仔细的琢磨就会成为璀璨夺目的装饰品璨夺目的装饰品钻石钻石含有杂质的金含有杂质的金刚石带有颜色刚石带有颜色钻石装饰品钻石装饰品第第8页页返回导航返回导航 生物生物金刚石的金刚石的碳原子在空间碳原子在空间构成构成连续的，连续的，坚固的骨架坚固的骨架的的结构，所以坚结构，所以坚硬。硬。第第9页页返回导航返回导航 生物生物是是金刚石最重要金刚石最重要的性质。利用的性质。利用这个性质，可这个性质，可用金刚石划玻用金刚石划玻璃。璃。金刚石可用于切金刚石可用于切割大理石或加工坚硬的割大理石或加工坚硬的金属等。金属等。第第10页页返回导

4、航返回导航 生物生物一一:金刚石金刚石性质性质用途用途金金刚刚石石 纯净的金刚石是纯净的金刚石是无色透明正八面体无色透明正八面体形状的固体。形状的固体。经过仔细琢磨后，可经过仔细琢磨后，可以成为璀璨夺目的装以成为璀璨夺目的装饰品饰品钻石。钻石。自然界存在的自然界存在的最硬的物质最硬的物质(质坚硬质坚硬)划玻璃、切割大理石、划玻璃、切割大理石、加工坚硬的金属，装加工坚硬的金属，装在钻探机的钻头上钻在钻探机的钻头上钻凿坚硬的岩层。凿坚硬的岩层。第第11页页返回导航返回导航 生物生物石墨是一种深灰色石墨是一种深灰色的有金属光泽而不透明的有金属光泽而不透明的细鳞片状固体。的细鳞片状固体。石石墨是最墨是

5、最软的矿软的矿物之一物之一第第12页页返回导航返回导航 生物生物 石墨的碳原子石墨的碳原子呈呈平面层状结构平面层状结构, ,层与层与层之间作用力小，层之间作用力小，所以质软。有滑感。所以质软。有滑感。第第13页页返回导航返回导航 生物生物铅笔芯铅笔芯是石墨和粘是石墨和粘土粉末混合土粉末混合而成的。而成的。石墨具有石墨具有优良的导电性能，优良的导电性能，可以用来做电极。可以用来做电极。石墨耐高温，可石墨耐高温，可以制成坩埚来熔炼金以制成坩埚来熔炼金属。属。第第14页页返回导航返回导航 生物生物在电车顶上的两根导电杆跟在电车顶上的两根导电杆跟电线接触处分别装上一块石墨制电线接触处分别装上一块石墨制

6、成的滑块，以保证行驶时供电。成的滑块，以保证行驶时供电。为什么要选用石墨来制滑块？为什么要选用石墨来制滑块？石墨具有润滑性、导电性、熔点高。石墨具有润滑性、导电性、熔点高。第第15页页返回导航返回导航 生物生物性质性质用途用途石石墨墨深灰色，有金属光泽，深灰色，有金属光泽，不透明的细磷片状固体，不透明的细磷片状固体，质软质软(在纸上画过能留下在纸上画过能留下深灰色的痕迹深灰色的痕迹)。铅笔芯铅笔芯能导电能导电电极电极滑腻滑腻润滑剂润滑剂第第16页页返回导航返回导航 生物生物铅笔中的铅笔中的HB：H代表代表Hard，坚硬的；，坚硬的；B代表代表Black，黑的。，黑的。6B最软，颜色最深；最软，

7、颜色最深；6H最硬，最硬，HB软硬适中。软硬适中。铅笔里面其实不含铅笔里面其实不含铅铅，是是石墨和黏土石墨和黏土混合而成的混合物混合而成的混合物第第17页页返回导航返回导航 生物生物如果有一把长期不如果有一把长期不用而生锈的铁锁，怎样用而生锈的铁锁，怎样可以轻易打开？可以轻易打开？可以把铅笔芯的粉末放可以把铅笔芯的粉末放到锁孔里，因为铅笔芯的成分到锁孔里，因为铅笔芯的成分中有石墨，石墨具有润滑性，中有石墨，石墨具有润滑性，可以做润滑剂。可以做润滑剂。生锈的铁锁生锈的铁锁第第18页页返回导航返回导航 生物生物金刚石（金刚石（ C C ）石墨（石墨（ C C ）色态色态 无色透明、正无色透明、正八

8、面形状的固体八面形状的固体 深灰色、有金属色深灰色、有金属色泽，细鳞片状固体泽，细鳞片状固体硬度硬度最硬最硬质软、滑、在纸上质软、滑、在纸上可留下痕迹可留下痕迹熔点熔点很高很高高、耐高温高、耐高温导电性导电性不导电不导电导电导电用途用途钻石、玻璃刀、钻石、玻璃刀、钻探机的钻头钻探机的钻头润滑剂、润滑剂、铅笔芯、作电极铅笔芯、作电极第第19页页返回导航返回导航 生物生物金刚石金刚石石石 墨墨结结 构构立体网状结构立体网状结构平面层状结构平面层状结构外外 观观光光 泽泽硬硬 度度导电性导电性导热性导热性用用 途途钻探机的钻头钻探机的钻头第第20页页返回导航返回导航 生物生物石墨的家属石墨的家属无定

9、形碳无定形碳由石墨的微小晶体和杂质构成。由石墨的微小晶体和杂质构成。主要有：主要有：焦炭、活性炭、炭黑、木炭焦炭、活性炭、炭黑、木炭等。等。结构：疏松结构：疏松多孔多孔具有吸附能力具有吸附能力第第21页页返回导航返回导航 生物生物第第22页页返回导航返回导航 生物生物第第23页页返回导航返回导航 生物生物 木炭木炭主要是由石墨的微小晶体主要是由石墨的微小晶体和少量杂质构成的，具有和少量杂质构成的，具有疏松多孔疏松多孔的结构，因此它具有的结构，因此它具有吸附能力。吸附能力。 利用木炭的这个性质来利用木炭的这个性质来吸附吸附一一些食品和工业产品里的些食品和工业产品里的色素色素，也可，也可以用它来吸

10、附以用它来吸附有异味的物质和毒气有异味的物质和毒气。第第24页页返回导航返回导航 生物生物探究活动探究活动在盛有半瓶水的小锥形里，加入一滴红墨在盛有半瓶水的小锥形里，加入一滴红墨水，使水略显红色。投入几块烘烤过的木炭或水，使水略显红色。投入几块烘烤过的木炭或木炭粉，轻轻振荡，然后过滤，观察现象。木炭粉，轻轻振荡，然后过滤，观察现象。现象：现象：红色变浅或褪色红色变浅或褪色第第25页页返回导航返回导航 生物生物木木炭炭的的用用途途活性炭的用途活性炭的用途结构结构用途用途木炭木炭活性炭活性炭疏松多孔的结构疏松多孔的结构吸收一些食品和工业吸收一些食品和工业产品的色素、吸收有产品的色素、吸收有异味的物

11、质异味的物质吸附能力比木炭强、吸吸附能力比木炭强、吸附毒气、制糖工业里脱附毒气、制糖工业里脱色制白糖色制白糖第第26页页返回导航返回导航 生物生物物质物质用途用途炭黑炭黑制造墨、油墨、油漆、鞋油制造墨、油墨、油漆、鞋油和颜料，还可以增加轮胎制和颜料，还可以增加轮胎制品的耐磨性。品的耐磨性。焦炭焦炭 冶炼金属冶炼金属第第27页页返回导航返回导航 生物生物碳的单质碳的单质神奇的碳单质神奇的碳单质C60分子是一种由分子是一种由60个碳原子构成的分个碳原子构成的分子，形状象足球，也叫足球烯，结构很子，形状象足球，也叫足球烯，结构很稳定。稳定。用途：材料科学、超导体。用途：材料科学、超导体。新发现新发现

12、 随着科学技术的不断进步，探究的不断深入，随着科学技术的不断进步，探究的不断深入，新的碳单质不断发现，碳单质的家属会不断壮大。新的碳单质不断发现，碳单质的家属会不断壮大。第第28页页返回导航返回导航 生物生物新的以单质形式存在的碳：新的以单质形式存在的碳：C60C60是一种由是一种由60个碳原子构成的分子，个碳原子构成的分子，形似足球，性质很稳定。形似足球，性质很稳定。第第29页页返回导航返回导航 生物生物C60的平面图的平面图C60的立体图的立体图广泛的应用前景：广泛的应用前景： 气体贮存，有感觉功能的传感器，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，增强金属的强度，新型的

13、催化剂，光学应用光学应用, ,杀伤癌细胞。杀伤癌细胞。第第30页页返回导航返回导航 生物生物C70更新的碳单质：更新的碳单质：第第31页页返回导航返回导航 生物生物它们都是由碳元素组成的单质，它们都是由碳元素组成的单质，为什么它们的为什么它们的物理性质物理性质存在着差异存在着差异。但是由于它们的原子排列方式不同但是由于它们的原子排列方式不同第第32页页返回导航返回导航 生物生物小结课小结课题题学习完本课题，你掌握了那些知识？学习完本课题，你掌握了那些知识？1、不同种元素可以组成不同物质，同、不同种元素可以组成不同物质，同种元素也可以组成不同物质。如碳元素组种元素也可以组成不同物质。如碳元素组成

14、金刚石、石墨、成金刚石、石墨、C60。2、木炭和活性炭都具有吸附性。、木炭和活性炭都具有吸附性。3、结构结构性质性质用途用途决定决定决定决定第第33页页返回导航返回导航 生物生物巩固练习巩固练习1、将以下左例和右例有关项目用线连接起来。、将以下左例和右例有关项目用线连接起来。石墨石墨冰箱去味剂、防毒面具冰箱去味剂、防毒面具炭黑炭黑导电导电金刚石金刚石新型催化剂新型催化剂C60制油墨制油墨活性炭活性炭切割坚硬金属切割坚硬金属2、填写下列空白、填写下列空白由碳元素所形成的单质主要有由碳元素所形成的单质主要有石墨、金刚石、石墨、金刚石、C60第第34页页返回导航返回导航 生物生物3、继发现继发现C6

15、0后后C70也已经制得也已经制得,下列有关下列有关C70的说法正确的是的说法正确的是()A.它是一种化合物它是一种化合物B.它是一种单质，它是一种单质，并且它是由并且它是由C70分子构成的。分子构成的。C.它是一种混合物它是一种混合物D.它的相对分子质量是它的相对分子质量是840B、D第第35页页返回导航返回导航 生物生物4、下列现象中属于化学变化的是、下列现象中属于化学变化的是（）A.活性炭吸附有色、有毒的气体活性炭吸附有色、有毒的气体B.铅笔把字迹留在纸上铅笔把字迹留在纸上C.用金刚石切割玻璃用金刚石切割玻璃D.石墨在空气中燃烧石墨在空气中燃烧D第第36页页返回导航返回导航 生物生物课堂检

16、测课堂检测1、下列有关、下列有关“化学之最化学之最”的叙述中，错误的是（的叙述中，错误的是（）A、地壳中含量最多的元素是氮元素、地壳中含量最多的元素是氮元素B、密度最小的气体是氢气、密度最小的气体是氢气C、天然存在的最硬的物质是金刚石、天然存在的最硬的物质是金刚石D、相对分子质量最小的气体是氢气、相对分子质量最小的气体是氢气2、点燃一根蜡烛，用冷碟底放在蜡烛火焰上方过一会儿，、点燃一根蜡烛，用冷碟底放在蜡烛火焰上方过一会儿，在碟底收集到炭黑。由此能得出石蜡的组成一定含有（在碟底收集到炭黑。由此能得出石蜡的组成一定含有（）A、碳元素、碳元素B、氢元素、氢元素C、氧元素、氧元素D、碳、氢元素、碳、

17、氢元素AA第第37页页返回导航返回导航 生物生物王羲之的王羲之的第第38页页返回导航返回导航 生物生物第第39页页返回导航返回导航 生物生物字画却不褪色字画却不褪色?纸都黄了纸都黄了墨的主要墨的主要成分是碳成分是碳想一想想一想第第40页页返回导航返回导航 生物生物我国古代一些书法家、画家我国古代一些书法家、画家用墨（用炭黑等制成）书写或绘制用墨（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，的字画能够保存很长时间而不变色，这是为什么呢？这是为什么呢？这是因为在这是因为在常温下常温下，碳的化学碳的化学性质不活泼，性质不活泼，碳受日光照射或与空碳受日光照射或与空气、水分接触，都不容易起变

18、化的气、水分接触，都不容易起变化的缘故。缘故。第第41页页返回导航返回导航 生物生物1 1、使用木质电线杆时，常把埋、使用木质电线杆时，常把埋在地下部分表面烧焦在地下部分表面烧焦, ,形成炭层形成炭层经久耐用，这是利用了碳在常经久耐用，这是利用了碳在常温下具有温下具有_性。性。稳定稳定第第42页页返回导航返回导航 生物生物为什么为什么在常温下碳化学性质在常温下碳化学性质 不活泼不活泼? ? 原子最外层电子数原子最外层电子数决定决定元素的化学性质元素的化学性质化学性质化学性质第第43页页返回导航返回导航 生物生物碳原子的最外层有碳原子的最外层有4 4个电子，个电子，它要成为稳定结构，得它要成为稳

19、定结构，得4 4个个或失或失4 4个电子都不容易，所个电子都不容易，所以化学性质不活泼以化学性质不活泼如果如果温度温度升高升高, ,碳是碳是否会发生反应呢否会发生反应呢? ?考考你考考你第第44页页返回导航返回导航 生物生物碳在碳在常温常温下化学性质稳定。下化学性质稳定。 例如例如把木制的电线杆在埋入地下前，将其表面把木制的电线杆在埋入地下前，将其表面烧焦，其目的就是为了让电线杆不易腐烂，烧焦，其目的就是为了让电线杆不易腐烂，可以保存久一些。可以保存久一些。书写比较重要的档案文件时应该用碳素笔，书写比较重要的档案文件时应该用碳素笔，可以使字迹保持清淅的时间更长可以使字迹保持清淅的时间更长第第4

20、5页页返回导航返回导航 生物生物碳的化学性质：碳的化学性质：常温下的稳定性；常温下的稳定性；高温下的活泼性。高温下的活泼性。第第46页页返回导航返回导航 生物生物化学方程式化学方程式结论结论启示启示在氧气在氧气中充分中充分燃烧燃烧C + O2 CO2（O2充足）充足） 碳具有碳具有可燃性，可燃性，反应物的反应物的量不同量不同，燃烧产物燃烧产物也不相同。也不相同。书写方程式书写方程式一定要注明一定要注明反应条件，反应条件，冬天用煤取冬天用煤取暖一定要注暖一定要注意通风。意通风。燃烧不燃烧不充分充分2C + O2 2CO（O2不充足）不充足）点燃点燃点燃点燃碳与氧气的反应碳与氧气的反应可燃性；可燃

21、性；第第47页页返回导航返回导航 生物生物碳与某些氧化物的反应碳与某些氧化物的反应还原性还原性试管为什么要略向下倾试管为什么要略向下倾斜？斜？火焰上罩网罩的作用是火焰上罩网罩的作用是什么？什么？实验结束时，为什么要实验结束时，为什么要先从石灰水中取出导气管先从石灰水中取出导气管再熄灭酒精灯？再熄灭酒精灯？反应的现象，化学方程反应的现象，化学方程式？式？第第48页页返回导航返回导航 生物生物 试管为什么要略向下倾斜？试管为什么要略向下倾斜？ 防止凝结的水流到热的试管底部使防止凝结的水流到热的试管底部使之炸裂。之炸裂。 火焰上罩网罩的作用是什么？火焰上罩网罩的作用是什么？ 因为木炭与氧化铜反应的温

22、度要求因为木炭与氧化铜反应的温度要求较高，用网罩使火焰集中，提高温较高，用网罩使火焰集中，提高温度。度。第第49页页返回导航返回导航 生物生物 实验结束时，为什么要先从石灰水实验结束时，为什么要先从石灰水中取出导气管再熄灭酒精灯？中取出导气管再熄灭酒精灯？ 防止石灰水被吸入热的试管使试管防止石灰水被吸入热的试管使试管炸裂。炸裂。 反应的现象及化学方程式？反应的现象及化学方程式？ 黑色的物质中有红色的物质出现，黑色的物质中有红色的物质出现，澄清的石灰水变浑浊。澄清的石灰水变浑浊。第第50页页返回导航返回导航 生物生物观察这个方程式，看看有什么特点？观察这个方程式，看看有什么特点？C+2CuO2C

23、u+CO2高高温温象这种，象这种， 含氧化合物里的含氧化合物里的氧被夺去的反应氧被夺去的反应， 就叫做：就叫做：还原反应。还原反应。例如：例如：氧化铜失去氧氧化铜失去氧变成铜单质，变成铜单质， 我们就说它我们就说它被还原被还原了。了。第第51页页返回导航返回导航 生物生物是碳使氧化铜变成单质铜的，是碳使氧化铜变成单质铜的，我们则说碳具有我们则说碳具有还原性，是还原剂。还原性，是还原剂。C+2CuO2Cu+CO2高温高温利用碳的还原性可以做什么用途呢？利用碳的还原性可以做什么用途呢？冶炼金属冶炼金属把金属氧化物中的金属还原出来。把金属氧化物中的金属还原出来。例如：例如：2WO3+3C2W3CO2

24、高高温温第第52页页返回导航返回导航 生物生物 指出该反应中的氧化剂和还原剂指出该反应中的氧化剂和还原剂。 氧化剂：氧化剂：FeFe2 2O O3 3 还原剂：还原剂：C C第第53页页返回导航返回导航 生物生物小小结：结：单质碳的化学性质：单质碳的化学性质：（1）常温下化学性质）常温下化学性质；（2）可燃性（可用作）可燃性（可用作燃料燃料）木炭在氧气充足情况下燃烧木炭在氧气充足情况下燃烧木炭在氧气不足情况下燃烧木炭在氧气不足情况下燃烧（3）还原性（可用于）还原性（可用于冶炼金属冶炼金属）木炭还原氧化铜木炭还原氧化铜木炭还原二氧化碳木炭还原二氧化碳稳定稳定CO2CO2点燃点燃2CO22CO点燃

25、点燃C2CuO2CuCO2高温高温CCO22CO高温高温第第54页页返回导航返回导航 生物生物讨论讨论:怎样证明纯净的金刚石和石墨怎样证明纯净的金刚石和石墨都是由碳元素组成的？都是由碳元素组成的？答：将答：将纯净的金刚石和石墨纯净的金刚石和石墨燃烧，得到燃烧，得到的唯一产物都是的唯一产物都是COCO2 2。证明。证明纯净的金刚石纯净的金刚石和石墨都是由碳元素组成的。和石墨都是由碳元素组成的。第第55页页返回导航返回导航 生物生物“炭炭”指由碳元素形成的部分单质，主指由碳元素形成的部分单质，主要有木炭、焦炭、活性炭与炭黑要有木炭、焦炭、活性炭与炭黑.“碳碳”是元是元素的名称，是核电荷数为素的名称

26、，是核电荷数为6的所有原子的总的所有原子的总称称.因此，炭是由碳元素形成的单质，但碳因此，炭是由碳元素形成的单质，但碳元素形成的单质并非都是炭，如金刚石、元素形成的单质并非都是炭，如金刚石、石墨等石墨等.“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、焦无定形碳，无定形碳包括木炭、活性炭、焦炭和炭黑等炭和炭黑等。第第56页页返回导航返回导航 生物生物1 1、20022002年底江苏省考古专家对年底江苏省考古专家对“泗水王陵泗水王陵”进进行行保护性挖掘，在考古的过程中发现在棺室外围保护性挖掘，在考古的

27、过程中发现在棺室外围的土层中有厚厚的一层的土层中有厚厚的一层一千多年前的木炭一千多年前的木炭，这，这表明木炭具有表明木炭具有（ ）u练习练习A . A . 可燃性可燃性B . B . 还原性还原性C . C . 稳定性稳定性D . D . 吸附性吸附性C C第第57页页返回导航返回导航 生物生物2.2.金刚石、石墨、金刚石、石墨、C C6060、C C7070都是碳元素组成的单都是碳元素组成的单质，关于它们的说法正确的是（填序号）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碳原子的排列方式不同B.化学性质相似化学性质相似C.物理性质相似物理性质相似D.是同一种物质是同一种物质E

28、.完全燃烧都生成二氧化碳完全燃烧都生成二氧化碳F.都是黑色固体都是黑色固体A A、B B 、E E第第58页页返回导航返回导航 生物生物纳米材料被誉为纳米材料被誉为21世纪最有前途的新型材料。世纪最有前途的新型材料。米碳管是一种由米碳管是一种由碳原子碳原子构成的直径为几个纳构成的直径为几个纳米的空心管。下列说法中错误的是（米的空心管。下列说法中错误的是（）A、纳米碳管是一种新型的有机化合物、纳米碳管是一种新型的有机化合物B、纳米碳管材料如果完全燃烧，生成物是、纳米碳管材料如果完全燃烧，生成物是二氧化碳二氧化碳C、纳米碳管材料管道多，表面积大，吸附能力强、纳米碳管材料管道多，表面积大，吸附能力强

29、D、纳米碳管在常温下化学性质稳定、纳米碳管在常温下化学性质稳定A第第59页页返回导航返回导航 生物生物5、试管内有黑色粉末，加热后变成红色固体，、试管内有黑色粉末，加热后变成红色固体，同时生成使澄清石灰水变浑浊的气体，这黑同时生成使澄清石灰水变浑浊的气体，这黑色粉末是色粉末是（）A、氧化铜、氧化铜B、四氧化三铁与木炭粉、四氧化三铁与木炭粉C、铜与木炭粉、铜与木炭粉D、氧化铜与木炭粉、氧化铜与木炭粉6、当氧化铜中混有少量炭粉时，下列除、当氧化铜中混有少量炭粉时，下列除去炭粉的方法正确的是去炭粉的方法正确的是（）A隔绝空气，将混合物加强热隔绝空气，将混合物加强热B.在空气中灼烧混合物在空气中灼烧混合物C在氢气流中加热混合物在氢气流中加热混合物D.加入足量的氧化铁后加强热加入足量的氧化铁后加强热DB