人教版金刚石-石墨和C60-课件.pptx

1、实验探究实验探究：请一位同学用小刀把玻璃切开：请一位同学用小刀把玻璃切开1金刚石金刚石石墨石墨碳碳6060课题1 金刚石、石墨和C60第六单元 碳和碳的氧化物第 一 课 时2一、碳单质的物理性质：一、碳单质的物理性质：1 1、金刚石：、金刚石：纯净纯净的金刚石是一种无色透明的、正八面体的金刚石是一种无色透明的、正八面体形状形状的固体，硬度大，不导电的固体，硬度大，不导电。天然天然采集的金刚石经过采集的金刚石经过仔细仔细的的琢磨就会成为璀璨夺目的琢磨就会成为璀璨夺目的装装饰品饰品钻石钻石天然金刚石天然金刚石3 模型中的每一个小球代表模型中的每一个小球代表一个碳原子，金刚石中的碳一个碳原子，金刚石

2、中的碳原子分布呈空间网状结构，原子分布呈空间网状结构，这种结构比较牢固。这种结构比较牢固。4南非之星(Starof South Africa)(Starof South Africa)金刚石的用途用途用途钻石钻石折光性好折光性好5世界最大的世界最大的钻石钻石库库利南利南 6789用途用途用用金刚石金刚石刻划玻璃刻划玻璃用途用途切割切割大理石或加工坚硬的金属大理石或加工坚硬的金属等等天然存在的最硬的物质天然存在的最硬的物质 我爱思考 根据金刚石的上述用途可以推测金刚石具有什么性质？10铅笔含铅吗？猜猜看：铅笔芯的主要成分是什么？11铅笔芯中的石墨有哪些物理性质？122 2、石墨：、石墨：石墨是一

3、种石墨是一种深灰色深灰色的具有金属光泽而不透的具有金属光泽而不透明的细鳞片明的细鳞片状固体状固体。质软，有滑腻感，电的良。质软，有滑腻感，电的良导体导体。天然存在的最软的矿物天然存在的最软的矿物之一之一石墨石墨13石墨的石墨的结构结构模型中的每一个小球代模型中的每一个小球代表一个碳原子，石墨中表一个碳原子，石墨中的碳原子是一层一层分的碳原子是一层一层分布的，层与层之间很容布的，层与层之间很容易滑动，所以摸起来很易滑动，所以摸起来很软，有滑腻感。软，有滑腻感。14用途用途铅铅笔笔芯芯用途用途做做电极电极用途用途石墨石墨耐高温，耐高温，可以可以制成制成坩埚来熔炼金坩埚来熔炼金属属 石墨的用途15

4、石墨电刷16实验探究：将蜡烛点燃，在火焰上方处将刀片烘烤几秒钟，熄灭蜡烛，待小刀稍冷却，仔细观察刀片的变化。【提示】用手轻轻触摸，有什么感觉？【讨论】1 这是黑色物质是什么？2 它与石墨是否有联系？173 3、无定形碳：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。18结构结构用途用途木炭木炭 主要是由主要是由石墨的微石墨的微小晶体和小晶体和少量杂质少量杂质构成的，构成的，具有疏松具有疏松多孔的结多孔的结构，具有构，具有吸附能力吸附能力作燃料，制造黑火药，制作燃料，制造黑火药，制造活性炭，冶炼金属，作造活性炭，冶炼金属，作吸附剂。吸附剂。活性活性

5、炭炭净化多种气体和液体，用净化多种气体和液体，用于防毒面具，作吸附剂于防毒面具，作吸附剂焦炭焦炭作燃料和冶炼作燃料和冶炼炭黑炭黑制造油墨、油漆、鞋油和制造油墨、油漆、鞋油和颜料等，橡胶制品的填料颜料等，橡胶制品的填料19【思考】木炭、活性炭具有吸附性（即吸附能力）这是什么原因呢？木炭活性炭20木炭木炭（或活性炭）的吸附性（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在盛有半杯水半杯水的烧的烧杯中加入杯中加入一滴红墨一滴红墨水，头图水，头图少量木炭少量木炭（或活性炭），搅（或活性炭），搅拌后，拌后，静置静置木炭（或活性炭）木炭（或活性炭）有有 能力，此能力，此变化属于变化属于

6、 变变化。化。吸附吸附物理物理红色褪去，红色褪去，溶液变成溶液变成无色无色21 木炭木炭.活性炭具有疏松多孔的结活性炭具有疏松多孔的结构，因此它具有吸附能力。构，因此它具有吸附能力。利用木炭利用木炭.活性炭的吸附性来吸附活性炭的吸附性来吸附 色素色素、气味气味和有毒气体等物质。和有毒气体等物质。22活性炭冰箱去味活性炭冰箱去味剂剂食品食品脱色脱色活性炭防毒面具活性炭防毒面具23C60C C6060，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.)Kroto,H.W.)和和史沫莱史沫莱(Smalley,r.e.)(Smalley,r.e.)等人在等人在1985198

7、5年发现的。我国北京年发现的。我国北京大学化学系和物理系研究小组也研制出了大学化学系和物理系研究小组也研制出了C C6060分子。分子。C C6060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：用前景：有感觉功能的传感器增强金属的强度新型的催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对癌细胞具有杀伤效应等医疗功能。化剂光学应用对癌细胞具有杀伤效应等医疗功能。资料资料 C C7070 、C C240 240 、C C540540-4 4 C C606024（更新的碳单质）碳纳米管 20世纪90年代初，一些以新的形态存在

8、的碳单质又相继被发现，如碳纳米管。碳纳米管的直径一般在几纳米到几十纳米之间，它独特的结构和性质受到人们的广泛关注。碳纳米管具有尺寸小、机械强度高、导电性好等特点，在材料、催化、信息等诸多领域中具有重要的应用前景。25纳米碳纳米碳 管管26C70C8027图6-6 单层石墨片 2004年，科学家成功地从石墨中分离出单层的石墨片（有人称为石墨烯），这是目前世界上人工制得的最薄的材料厚度与一个碳原子直径相当，仅为0.335nm。这一成果震惊了科学界，获得2010年诺贝尔物理学奖。这种单层石墨片优异的导电、导热性和其他奇特性质正激励着科学家们不断去探索。28原因是原因是：但：但碳原子的碳原子的排列方式

9、排列方式不同。不同。5 金刚石、石墨和C60分子的物理性质差异较大的原因：可见：不同种元素可以组成不同物质，而同一种元素也可见：不同种元素可以组成不同物质，而同一种元素也 可以可以组成不同的物质。组成不同的物质。29 为什么金刚石、石墨、C60分子在用途上存在很大的差异呢？结构性质用途体现体现决定决定30 金刚石的用途很广泛，但天然存在的量很少，而且多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。因此人们提出了金数颗粒很小，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。刚石的人工制造问题。由于金刚石和石墨都是碳的单质，所以人们把注意力由于金刚石和石墨都

10、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。经过无数次的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，在试验，终于用铬、铁、铂等做催化剂，在1600160018001800和和5 510 109 96 610 109 9帕的条件下，以石墨为原料制得了人造金帕的条件下，以石墨为原料制得了人造金刚石。目前世界上每年生产约刚石。目前世界上每年生产约2020吨的人造金刚石。我国吨的人造金刚石。我国第一颗人造金刚石于第一颗人造金刚石于19621962年研制成功。现今江苏省的南年研制成功。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京、苏州等

11、地也都有生产人造金刚石的工厂。让你知道能否人工制造金刚石能否人工制造金刚石?接近高科技：接近高科技：31结构物理性质用途外观硬度 导电性 导热性金刚石石墨C60空间空间网状网状结构结构做装饰品做装饰品钻石、钻钻石、钻探机探机的钻头的钻头层状层状结构结构制取铅笔制取铅笔芯；润滑芯；润滑剂剂；电极；电极足球足球结结构构成构构成的碳分的碳分子子材料科学、材料科学、超导体超导体最硬最硬质软质软质脆质脆几乎不几乎不导电导电良好良好几乎不几乎不导电导电很差很差很差很差优良优良透明透明固体固体深灰色、有深灰色、有金属光泽不金属光泽不透明透明的片状的片状固体固体；固体固体金刚石、石墨和C60性质、用途的归纳：

12、325 结构性质用途体现体现决定决定谈谈本节课的收获1 金刚石2 石墨3 无定形碳4 C606 331 下列物质中可作干电池的电极的是()A 铜 B 锌 C 金刚石 D 石墨2自然界中硬度最大的物质是()A 岩石 B 金刚石 C 石墨 D 铁3近年来，科学家研制出一种新分子，它具有空心的类似足球状结构，化学式是C60，下列说法正确的是()A 它是一种新型的化合物 B 它与金刚石、石墨都是碳的单质C 该物质是由金刚石和石墨构成的 D 该物质的相对分子质量为60344在城巿建设过程中，经常用到玻璃材料。切割玻璃的玻璃刀头上镶的物质是()A 石墨 B 硬玻璃 C 不锈钢 D 金刚石5消防员若需要进入到有毒气的现场时，必须戴上防毒面具。你建议他们最好用以下哪种材料做滤毒罐()A 棉花 B 活性炭 C 布条 D 碎纸6下列说法正确的是()A C60是一种由60个碳原子构成的分子，所以属于化合物B 金刚石很硬，所以可以用作装饰品C 石墨有良好的导电性，可以用作电极D 石墨、金刚石、C60 都是由碳元素组成的，所以它们的性质相同35作业：习题1、2、3 36