金刚石、石墨、和C60课件.ppt

1、木炭木炭焦炭焦炭炭黑炭黑活性炭活性炭石墨石墨金刚石金刚石你会将它们联系在一起吗？你会将它们联系在一起吗？碳是一种常见元素，平凡但又碳是一种常见元素，平凡但又神奇神奇,它不仅广泛存在于宇宙中它不仅广泛存在于宇宙中,而而且是一切生命体最重要的元素且是一切生命体最重要的元素 。同一种元素碳，既可以排列出世界同一种元素碳，既可以排列出世界上最坚硬的钻石，也可以造就出世上最坚硬的钻石，也可以造就出世界上最软的石墨界上最软的石墨 。此外还有神通。此外还有神通广大的活性炭，令人讨厌的宝贝广大的活性炭，令人讨厌的宝贝碳黑碳黑 ，如今科学家不单运用现代，如今科学家不单运用现代科技进行科技进行“点石成金点石成金”

2、，更能合成，更能合成具有奇异性能的碳纤维、具有奇异性能的碳纤维、C C6060、碳、碳纳米管等。纳米管等。金刚石金刚石石墨石墨C60天然的天然的琢磨加工的琢磨加工的 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、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璨经过仔细的琢磨就会成为璀璨夺目的装饰品夺目的装饰品钻石钻石钻石装饰品钻石装饰品含有杂质的金刚石带有含有杂质的金刚石带有颜色颜色南非之星(Starof South Africa)(Starof South Africa).金刚石金刚石世界最大的钻石世界最大的钻石库利南库利南 生活中你可能见过生活中你可能见过

3、是金刚石最是金刚石最重要的性质。利用这个重要的性质。利用这个性质，可用金刚石性质，可用金刚石划划玻璃玻璃。金刚石可用于金刚石可用于切割切割大理石大理石或或加工坚硬加工坚硬的金属的金属等。等。2、石、石 墨墨 石墨是一石墨是一种深灰色的种深灰色的有金属光泽有金属光泽而不透明的而不透明的细鳞片状固细鳞片状固体。石墨很体。石墨很软，有滑腻软，有滑腻感。感。质地柔软质地柔软铅笔的型号6B 5B 4B 3B 2B 2B HB 2H 3H 4H 5H 6H颜色逐渐变黑颜色逐渐变黑硬度逐渐变小硬度逐渐变小颜色逐渐变浅颜色逐渐变浅硬度逐渐变大硬度逐渐变大B-BLACKH-HARD铅笔其实不含铅，铅笔其实不含铅

4、，除了除了石墨石墨外还含有少量的外还含有少量的黏土黏土。在电车顶上的两根导电杆跟电线接触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成的滑块，以保证行处分别装上一块石墨制成的滑块，以保证行驶时供电。为什么要选用石墨来制滑块？驶时供电。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。石墨炸弹是美国制造石墨炸弹是美国制造的一种可使供电系统短的一种可使供电系统短路而导致瘫痪的新式炸路而导致瘫痪的新式炸弹。石墨炸弹实际上是弹。石墨炸弹实际上是集束炸弹的变种，它在集束炸弹的变种，它在目标上空爆炸，释放出目标上空爆炸，释放出无数无数“易拉罐易拉罐”大小的大

5、小的小炸弹，这些内装碳纤小炸弹，这些内装碳纤维的小炸弹随即在更大维的小炸弹随即在更大的区域爆炸，形成大范的区域爆炸，形成大范围的碳纤维云，这些碳围的碳纤维云，这些碳纤维可使供电系统短路纤维可使供电系统短路而瘫痪。而瘫痪。开眼界了！开眼界了！如何打开生锈的铁锁？如何打开生锈的铁锁？金刚石金刚石石石 墨墨外外 观观光光 泽泽硬硬 度度导电性导电性用用 途途 碳的单质主要有金刚石和石墨，还有无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、焦炭定形碳，无定形碳包括木炭、活性炭、焦炭和炭黑等。和炭黑等。木炭是一种灰黑木炭是一种灰黑色的多孔性固体，燃色的多孔性固体，燃烧时，产生的烟很

6、少，烧时，产生的烟很少，火焰很小火焰很小活性炭活性炭防防毒毒面面具具滤毒罐滤毒罐辅助辅助材料材料活性炭的活性炭的吸附吸附作用比木炭还作用比木炭还要强，要强，防毒面防毒面具里的滤毒罐具里的滤毒罐就是利用活性就是利用活性炭来吸附毒气炭来吸附毒气的。的。活性炭防毒面具活性炭防毒面具：木炭（或活性炭）的吸附性：木炭（或活性炭）的吸附性实验步骤实验步骤实验现象实验现象结论结论在盛有品红溶液的烧杯在盛有品红溶液的烧杯中加入少量木炭（或活中加入少量木炭（或活性炭），搅拌后，过滤性炭），搅拌后，过滤木炭（或活性炭）有木炭（或活性炭）有 能力，此变化能力，此变化属于属于 变化。变化。吸附吸附物理物理红色褪去，红

7、色褪去，溶液变成无溶液变成无色色焦炭 烟煤在隔绝空气的条件下，加热到950-1050，经过干燥、热解、熔融、粘结、固化、收缩等阶段最终制成焦炭，这一过程叫高温炼焦（高温干馏）。木炭木炭活性炭活性炭焦炭焦炭炭黑炭黑 用用 途途净水剂、脱色剂、去味剂净水剂、脱色剂、去味剂冶炼金属、生产水煤气（冶炼金属、生产水煤气（H2+CO）油墨、颜料、橡胶轮胎中的填充剂油墨、颜料、橡胶轮胎中的填充剂做燃料、吸附剂、制造黑火药做燃料、吸附剂、制造黑火药C70碳纳米管碳纳米管（更新的碳单质）（更新的碳单质）C60 C60C60，它是美国休斯顿大学的克罗脱（它是美国休斯顿大学的克罗脱（Kroto,H.W.)和和史沫莱

8、史沫莱(Smalley,r.e.)等人在等人在1985年发现的。我国北京大年发现的。我国北京大学化学系和物理系研究小组也研制出了学化学系和物理系研究小组也研制出了C60分子。分子。C60除了在超导方面的应用外，在以下几个方面也具有广泛的应用除了在超导方面的应用外，在以下几个方面也具有广泛的应用前景：前景：有感觉功能的传感器有感觉功能的传感器增强金属的强度增强金属的强度新型的催新型的催化剂化剂光学应用光学应用对癌细胞具有杀伤效应等医疗功能。对癌细胞具有杀伤效应等医疗功能。资料资料 C70、C240 、C540-C60C60 的分子结构C70C80纳米碳纳米碳 管管可见：可见：不同种不同种元素可以

9、组成不同物质，而同一种同一种元素也 可以组成不同的物质。金刚石的用途很广泛，但天然存在的量很少，而金刚石的用途很广泛，但天然存在的量很少，而且多数颗粒很小，无法满足人们的需求。因此人们且多数颗粒很小，无法满足人们的需求。因此人们提出了金刚石的人工制造问题。提出了金刚石的人工制造问题。由于金刚石和石墨都是碳的单质，所以人们把注由于金刚石和石墨都是碳的单质，所以人们把注意力集中到把石墨转变成金刚石的实验上来。经过意力集中到把石墨转变成金刚石的实验上来。经过无数次的试验，终于用铬、铁、铂等做催化剂，在无数次的试验，终于用铬、铁、铂等做催化剂，在1600160018001800和和5 510109 9

10、6 610109 9帕的条件下，以石帕的条件下，以石墨为原料制得了人造金刚石。目前世界上每年生产墨为原料制得了人造金刚石。目前世界上每年生产约约2020吨的人造金刚石。我国第一颗人造金刚石于吨的人造金刚石。我国第一颗人造金刚石于19621962年研制成功。现今江苏省的南京、苏州等地也年研制成功。现今江苏省的南京、苏州等地也都有生产人造金刚石的工厂。都有生产人造金刚石的工厂。让你知道 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

11、性炭活性炭 切割坚硬金属切割坚硬金属2.金刚石、石墨、金刚石、石墨、C60都是由都是由_组成的单质。组成的单质。但是，它们的性质却存在巨大的差异（例如金刚石但是，它们的性质却存在巨大的差异（例如金刚石是天然存在的最硬的物质，而石墨却很软），这是是天然存在的最硬的物质，而石墨却很软），这是因为它们因为它们_不同。不同。碳原子排列方式碳原子排列方式碳元素碳元素3 3、下列关于金刚石和石墨的叙述正确的是（、下列关于金刚石和石墨的叙述正确的是（）A A金刚石和石墨都是由碳元素形成的物质，金刚石和石墨都是由碳元素形成的物质，因此用石墨人工合成金刚石是物理变化因此用石墨人工合成金刚石是物理变化 B B金刚

12、石不导电，而石墨具有良好的导电性金刚石不导电，而石墨具有良好的导电性 C C金刚石和石墨在氧气中完全燃烧的产物都金刚石和石墨在氧气中完全燃烧的产物都是二氧化碳是二氧化碳 D D金刚石和石墨的物理性质有较大的差异是金刚石和石墨的物理性质有较大的差异是因为形成金刚石的碳原子与形成石墨的碳原因为形成金刚石的碳原子与形成石墨的碳原子不相同子不相同BC4.继发现继发现C60后，后，C70也已经制得，下列有关也已经制得，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，并且它是由它是一种单质，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

13、合物D.它的相对分子质量是它的相对分子质量是840BD1.1.请将下列物质的性质与用途的相关内容用请将下列物质的性质与用途的相关内容用直线连接起来。直线连接起来。金刚石硬度大金刚石硬度大 冰箱除臭剂冰箱除臭剂 石墨的导电性好石墨的导电性好 切割玻璃切割玻璃 活性炭的吸附能力强活性炭的吸附能力强 干电池电极干电池电极2.2.“依靠科学战胜非典依靠科学战胜非典”佩戴一种含有活性炭佩戴一种含有活性炭的口罩可以预防的口罩可以预防“非典非典”，这是利用活性炭的，这是利用活性炭的 作用。作用。吸附吸附课堂练习：课堂练习：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？答答：高温下将高温下将纯净的金刚石和石墨纯净的金刚石和石墨燃烧，燃烧，得到的唯一产物都是得到的唯一产物都是COCO2 2。证明。证明纯净的金纯净的金刚石和石墨都是由碳元素组成的。刚石和石墨都是由碳元素组成的。