金刚石、石墨和C60课件1231.ppt

1、第六单元第六单元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，磷元素组成红磷和白磷。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。都是由碳元素组成的单质。研究表明研究表明:世界最大的宝石金刚石库利南世界最大的宝石金刚石库利南 南非之星(Starof South Africa)(Starof South Africa)金刚石的碳原子在金刚石的碳原子在空间构成空间构成连续的，坚固连续的，坚固的骨架的骨架的结

2、构，所以的结构，所以坚坚硬。硬。一一:碳的单质碳的单质1 1、金刚石、金刚石性质性质用途用途金金刚刚石石 纯净的金刚石是无色纯净的金刚石是无色透明正八面体形状的透明正八面体形状的固体。固体。经过仔细琢磨后，可以成为璀璨夺目的经过仔细琢磨后，可以成为璀璨夺目的装饰品装饰品钻石。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、加工坚硬的金属，划玻璃、切割大理石、加工坚硬的金属，装在钻探机的钻头上钻凿坚硬的岩层。装在钻探机的钻头上钻凿坚硬的岩层。1 1、金刚石、金刚石09南京）1下列物质中，硬度最大的是 A金刚石 B石墨 C焦炭 D活性炭（09泉州）2.下列物质

3、均含有碳元素，其中属于单质的是 A.C60 B.CO C.C2H2 D.CH3OH 是一种深灰色的是一种深灰色的有金属光泽而不透明有金属光泽而不透明的细鳞片状固体。的细鳞片状固体。石墨很软，有滑石墨很软，有滑腻感。腻感。在纸上画过能在纸上画过能留下深灰色的痕迹。留下深灰色的痕迹。此外，石墨还具此外，石墨还具有优良的导电性能。有优良的导电性能。2、石墨、石墨 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，所层之间作用力小，所以以质软。有滑感。质软。有滑感。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

4、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铅笔中的铅笔中的HB：H H代表代表HardHard，坚硬的；，坚硬的；B B代表代表BlackBlack，黑的。，黑的。6B6B最软，颜色最深；最软，颜色最深；6H6H最硬，最硬，HBHB软硬适中。软硬适中。铅笔里面其实不含铅，铅笔里面其实不含铅，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6、碳的单质中，质地较软，常用做电极的是 ()A金刚石 B活性炭 C炭黑 D石墨 7.下列关于碳单质用途的叙述，错误的是A.金刚石用作钻探机的钻头B.用焦炭冶炼金属C.用碳粉

5、和铅可制成铅笔芯D.用石墨做干电池的电极、普通铅笔芯的主要成分是（）A、石墨B、炭黑C、木炭D、铅 12 .(2010甘孜7)填涂答题卡使用2B铅笔，2B铅笔芯的主要成分是（）A.石墨 B.金刚石 C.二氧化锰 D.铅 生活生活小运用【思考思考】如果有一把长期不用而生如果有一把长期不用而生锈的铁锁，怎样可以轻易锈的铁锁，怎样可以轻易打开？打开？可以把铅笔芯的粉末放到锁孔里，因为铅笔芯的成分中有石墨，石墨具有润滑性，可以做润滑剂。金刚石（金刚石（C C）石墨（石墨（C C）色态色态 无色透明、正八面形状无色透明、正八面形状的固体的固体 深灰色、有金属色泽，细鳞片状深灰色、有金属色泽，细鳞片状固体

6、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、刻划玻璃、切割大钻石、刻划玻璃、切割大理石理石润滑剂、润滑剂、铅笔芯、作电极铅笔芯、作电极【讨论讨论】都是由碳元素组成的单质，物理都是由碳元素组成的单质，物理性质为什么会有如此大的差异？性质为什么会有如此大的差异？金刚石结构图金刚石结构图石墨结构图石墨结构图 碳单质的物理性质不同，是因为碳原子的排碳单质的物理性质不同，是因为碳原子的排列不同列不同结构图结构图09兰州）3 金刚石、石墨、木炭和C60都是由碳元素组成的单质，下列关于碳的单质的叙述

7、正确的是A.都是黑色固体 B在氧气中充分燃烧时都生成二氧化碳C.碳原子的排列方式相同 D一定条件下，石墨转化成金刚石是物理变化1、碳的下列单质中常用作电极材料的是（）A、金刚石B、石墨C、活性炭D、焦炭2、下列关于碳的几种单质的组成和用途的说法中，错误的是（）A、璀璨夺目的天然钻石是由碳元素组成的B、长期未用而难以开启的铁锁，可在锁孔中加入少量铅笔芯粉末作润滑剂C、铅笔芯主要是用铅和少量碳粉制成的D、活性炭可用作防毒面具的滤毒剂7 （2010佛山17）由同种元素组成的不同单质叫做同素异形体，如O2与O3。下列各组物质属于同素异形体的是（）A.CO和CO2 B.金刚石与石墨 C.铝条和铝粉 D.

8、红磷与白磷结构结构性质性质用途用途决定决定决定决定反映反映反映反映判断同种物质的标准：判断同种物质的标准：1、组成元素相同、组成元素相同2、原子结构相同、原子结构相同5在日常生活和农业生产中，下列物质用途是由化学性质决定的是：A用活性炭除去冰箱内的异味 B用天然气作燃料C用金属铜制作电线 D用金刚石刻划玻璃8 .（2010荆州8）下列物质的用途与其性质的对应不正确的是A.金刚石常用来刻划玻璃金刚石坚硬无比B.焦炭常用来冶炼金属焦炭具有还原性C.石墨常用作电极材料石墨具有导电性D.钛合金用作航天器材料钛的化学性质比较活泼1/27/2023研修班242、金刚石和石墨的物理性质有很大的、金刚石和石墨

9、的物理性质有很大的 差异的原因是（差异的原因是（）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.金刚石和石墨里碳原子的排列不同金刚石和石墨里碳原子的排列不同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 木炭木炭主要是由石墨的主要是由石墨的微小晶体和少量杂质构成的，微小晶体和少量杂质构成的，具有疏松多孔的结构，因此具有疏松多孔的结构，因此它具有它具有吸附能力。吸附能力。利用木炭的这个性质利用木炭的这个性质来来吸附吸附一些食品和工业产品一些食品和工业产品里的里的色素色素，也可以用它来吸，也可以用它来

10、吸附附有异味的物质有异味的物质。可以收集到碳黑可以收集到碳黑 在自来水厂净化水的过程中在自来水厂净化水的过程中,用到一用到一种有种有吸附作用吸附作用的物质的物质,请问这种物质是什么请问这种物质是什么?活性炭活性炭活性炭活性炭防毒面具防毒面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。5、防毒面具滤毒罐内盛放的物质能吸附毒气，起净化空气的作用。滤毒罐内盛放的物质通常是下列物质中的（）A、活性炭B、焦炭C、石墨D、炭黑9 、10 （2010张家界8）中华炭雕（主要

11、成分是木炭）是一种集观赏与空气净化于一体的工艺品，关于它的说法错误的是（）A、炭雕摆设要远离火种 B、炭雕艺术品可以长久保存C、炭雕是轻质透明的固体 D、炭雕能吸附室内有害气体1/27/2023研修班321、有红棕色二氧化氮气体的空气通过装有活性、有红棕色二氧化氮气体的空气通过装有活性 炭的玻璃管后气体颜色消失，主要因为（炭的玻璃管后气体颜色消失，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，未发生化学二氧化氮气体被活性炭吸附了，未发生化学 变化变化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

12、物质二氧化氮被活性炭还原成了无色物质 练习题：练习题：B一种分子一种分子性质很稳定性质很稳定 （2010武汉市3）碳家族中，C60的分子结构形似足球（如下图所示）。关于C60的说法中，错误的是（）。A它是一种单质B每个C60 分子由60个碳原子构成C它与金刚石是同一种物质D它完全燃烧后的产物是CO2C60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，增强金属的强度，新气体贮存，有感觉功能的传感器，增强金属的强度，新型的催化剂，光学应用型的催化剂，光学应用,杀伤癌细胞。杀伤癌细胞。C70更新的碳单质：更新的碳单质：C2409、纳米管被誉为21

13、世纪最有前途的新型材料。纳米管是一种由碳原子构成的直径为几个纳米（1纳米=10-9米）的空心管。下列说法错误的是 ()A、纳米管是一种新型有机化合物 B、纳米管在常温下化学性质稳定 C、纳米管如完全燃烧，则生成物为二氧化碳 D、纳米管管道多，表面积大，吸附能力强C54017.已知纳米材料是指微粒直径在1100 nm的材料。美国IBM公司科学家制造出了第一批纳米碳管晶体管，发明了利用电子的波性为传递信息的“导线”。下列有关纳米碳管的说法正确的是A.纳米碳管是一种新型的高分子化合物B.纳米碳管的化学性质稳定C.纳米碳管导电属于化学变化D.纳米碳管、金刚石、石墨、C60的结构相同2、近年来，科学家们

14、发现，除金刚石、石墨外，还有一些新的以单质形式存在的碳。其中，发现较早并在研究中取得重要进展的是C60分子。下列有关C60的说法错误的是 ()A它的一个分子中含有60个碳原子 B它是一种新型的化合物 C它的相对分子质量为720 D它是一种单质1/27/2023研修班413、1985年，科学家们发现了一种新的物年，科学家们发现了一种新的物 质，其化学式为质，其化学式为C60，下列关于，下列关于C60的的 说法正确的是（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

15、种单质碳是一种单质碳D2、继发现继发现C60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，并且它是有它是一种单质，并且它是有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用碳笔画的古字画用碳笔画的古字画北宋黄庭坚用墨（用炭黑等制成）写的字北宋黄庭坚用墨（用炭黑等制成）写的字两幅明清时代祖先的古画两幅明清时代祖先的古画(见上图见上图)。古画高古画高2米，宽米，宽1米，用天然碳素粉墨画成，线条勾勒清晰。米，用天然碳素粉墨画成，线条勾勒清晰。距

16、今约有距今约有300多年的历史，是当今同类古画保存比较好的两幅多年的历史，是当今同类古画保存比较好的两幅.我国古代一些书法家、画家用我国古代一些书法家、画家用墨（用炭黑等制成）书写或绘制的墨（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，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，都不容易起变化的气、水分接触，都不容易起变化的缘故。缘故。生活生活小运用【思考思考】例如把木制的电线杆在埋入地下前，将其表面烧例如把木制的电线杆在埋入地下前，将其表面烧焦

17、，其目的是什么？焦，其目的是什么？目的就是为了让电线杆不易目的就是为了让电线杆不易腐烂，可以保存久一些。腐烂，可以保存久一些。可是碳可以在氧气中燃烧，可是碳可以在氧气中燃烧，怎么可以说它化学性质稳定呢？怎么可以说它化学性质稳定呢？请思考：是什么决定碳在常温下性质不活泼是什么决定碳在常温下性质不活泼,而在高温下性质活泼呢？而在高温下性质活泼呢？元素的化学性质和元素原子结构元素的化学性质和元素原子结构中哪部分关系最为密切？中哪部分关系最为密切？最外层电子数！最外层电子数！碳原子的最外层电子数为4，既不容易得到电子，也不容易失去电子，所以常温下碳的化学性质比较稳定结构决定性质：结构决定性质：碳的化学

18、性质：1、常温下的稳定性；古字画、焦木杆2、高温下的活泼性。4、重要文件资料需长期保存，书写时最好使用（）A、铅笔B、蓝墨水笔C、碳素墨水笔D、圆珠笔2023-1-27研修班52练习：1、我国古代遗留下来的珍贵字画，虽年深日久仍不变色，因为写字绘画时使用的是（）A 蓝墨水 B 红墨水 C 蓝黑墨水 D 墨汁D1/27/2023研修班53试一试试一试“钻石恒久远，一颗永流传钻石恒久远，一颗永流传”（钻石的主要（钻石的主要成分是成分是C）这句广告词说明碳在常温下）这句广告词说明碳在常温下化学性质。化学性质。不活泼不活泼1、我国古代遗留下来的珍贵字画，虽年深日久仍不变色，因为写字绘画时使用的是（）A

19、蓝墨水 B红墨水 C蓝黑墨水 D墨汁1/27/2023研修班55单质碳的化学性质单质碳的化学性质一、常温下的稳定性：一、常温下的稳定性：用途：用途：二、高温下的活动性二、高温下的活动性:1 1、可燃性：、可燃性：C+O2 =CO2点燃点燃(放出热量放出热量)1/27/2023研修班56单质单质C的可燃性的可燃性1 1、与充足的、与充足的O O2 2的反应：的反应：2 2、与不充足的、与不充足的O O2 2的反应：的反应：2C+O2 =2CO点燃点燃C+O2 =CO2点燃点燃(放出热量放出热量)(放出热量放出热量)燃烧燃烧条件条件化学方程式化学方程式结论结论启示启示在氧气中充在氧气中充分燃烧分燃

20、烧C+O2 CO2（O2充足）充足）碳具有可燃性，碳具有可燃性，条件不同，燃条件不同，燃烧产物也不相烧产物也不相同。同。书写方程式一定书写方程式一定要注明反应条件，要注明反应条件，冬天用煤取暖一冬天用煤取暖一定要注意通风。定要注意通风。燃烧不充分燃烧不充分2C+O2 2CO（O2不充不充足）足）点燃点燃2、碳具有可燃性2023-1-27研修班58放出热量放出热量 多多放出热量放出热量 少少1/27/2023研修班59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

21、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。碳和某些氧化物的反应：碳和某些氧化物的反应：C +2 CuO 2 Cu +CO2高温高温黑色粉末逐渐变成光亮的红色黑色粉末逐渐变成光亮的红色澄清石灰水变成白色浑浊澄清石灰水变成白色浑浊 现象与结论：现象与结论：-有铜生成有铜生成-有二氧化碳生成有二氧化碳生成金属网罩集中火焰提高温度请看请看视频视频1/27/2023研修班611/27/2023研修班621/27/2023研修班63 现现 象象 结结 论论 H H2 2还还还还原原原原 C Cu uO O C C 还还

22、还还原原原原 C Cu uO O 1、黑色粉末变成黑色粉末变成紫红色紫红色;2、试管口部有小、试管口部有小珠产生。珠产生。1、黑色粉末变成黑色粉末变成光亮的紫红色光亮的紫红色;2、产生使澄清石灰水变白色浑浊的气体。H2+CuO=Cu+H2OC+2CuO=2Cu+CO2高温高温1/27/2023研修班64 31、在反应CO+CuO Cu+CO2 的反应中，CO表现出的化学性质为（）A、可燃性 B、还原性 C、毒性 D、氧化性1/27/2023研修班6513.试管里有一黑色粉末状固体，加热后有红色固体生成，同时还生成一种无色无味且能使澄清石灰水变浑浊的气体。此固体物质可能是 A.氧化铜和木炭粉的混

23、合物 B.氧化铁和木炭粉的混合物 C.木炭粉 D.氧化铜和二氧化锰的混合物1/27/2023研修班66 3、下列关于碳和氢气的叙述中，不正确的是（）A、在常温下性质稳定 B、在高温下都能与某些金属氧化物反应 C、两者都是非金属单质 D、两者的化学性质完全相同观察这个方程式，看看有什么特点？观察这个方程式，看看有什么特点？C +2 CuO 2 Cu +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。我会分析我会分析CuO

24、：我的氧不见了，我终于被还原了！C：我能夺取别人的氧，能把别人还原，我的还原性很厉害吧2023-1-27研修班68 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。还原性。C +2 CuO 2 Cu +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：2Fe2O3 +3C 4Fe+3CO2 2WO3+3C 2W 3CO2高高 温温高高 温温1/27/2023研修班70新鲜动物血清C C与与COCO2 2的反应的反应1/27/2023研修班7

25、1C C与与COCO2 2的反应的反应1/27/2023研修班72 8.有关2 CuO+C 2 Cu+CO2的反应，说法正确的是 ACuO具有氧化性 BC发生了还原反应 C反应前后氧元素的化合价没有改变 D反应前后固体质量不变1/27/2023研修班73C C与与COCO2 2的反应的方程式的反应的方程式C CCOCO2 22CO2CO(吸收热量吸收热量)高温高温 高温高温可燃性：可燃性：2CuO+C 2Cu+CO2还原性：还原性：C+O2 CO2 （O2充足充足）2C+O2 2CO（O2不充足不充足）点燃点燃2Fe2O3 +3C 4Fe+3CO2 高高 温温高高 温温二、碳的化学性质二、碳的

26、化学性质1、常温下的稳定性：2、高温下的活泼性古字画、焦木杆C CCOCO2 2 2CO2CO(吸收热量吸收热量)【练习练习】1、下列性质中，不属于碳的化学性质的是 （）A.稳定性 B.吸附性 C.可燃性 D.还原性B2.2.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.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

27、体A A、B B、E E1/27/2023研修班77试一试试一试碳和氢气一样，都具有：碳和氢气一样，都具有：a、可燃性、可燃性 b、氧化性、氧化性c、还原性、还原性 d、常温下性质稳定、常温下性质稳定（D）A:只有只有aB:a和和cC:a和和dD:a、c和和d2023-1-27研修班78 2、当氧化铜中混有少量碳粉时，下列除去碳粉的方法中合理的是（）A 隔绝空气，将混合物加强热 B 在空气中灼烧混合物 C 在氢气流中加热混合物 D 加入足量的氧化铁后加热B2023-1-27研修班79 15一定质量的铜粉和碳粉的混合物，在空气中充分灼烧后其固体与原混合物的质量不变，则原混合物中铜粉和碳粉的质量比为（）A4：1 B2：1 C3：2 D1：1