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1、2016秋人教版九年秋人教版九年级化学上册化学上册课件件6课题课题1 1 金刚石、石墨和金刚石、石墨和C60学习目标1.通过阅读教材和观察实验说出几种碳单质的物理性质及对应用途。2.结合实验分析归纳说出碳单质的化学性质，并会书写化学方程式。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:世世界界最最大
2、大的的宝宝石石金金刚刚石石库库利利南南 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构，所以的结构，所以坚坚硬。硬。一、碳的单质一、碳的单质1 1.金刚石金刚石 高贵华丽的碳单质高贵华丽的碳单质性质性质用途用途金金刚刚石石 纯净的金刚石是无色透纯净的金刚石是无色透明正八面体形状的固体。明正八面体形状的固体。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
3、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 高贵华丽的碳单质高贵华丽的碳单质 是一种深灰色的有金是一种深灰色的有金属光泽而不透明的细鳞片属光泽而不透明的细鳞片状固体。状固体。石墨很软，有滑腻感。石墨很软，有滑腻感。在纸上画过能留下深灰色在纸上画过能留下深灰色的痕迹。的痕迹。此外，石墨还具有优此外，石墨还具有优良的导电性能。良的导电性能。2 2.石墨石墨 石墨的碳原子石墨的碳原子呈平呈平面层状结构面层状结构,层与层之层与层之间作用力小，所以间作用力小，所以质软。质软。有滑感。有滑感。
4、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铅笔中的铅笔中的HB：H代表代表Hard，坚坚硬的；硬的；B代表代表Black，黑的。，黑的。6B最最软软，颜颜色最深；色最深；6H最硬，最硬，HB软软硬适中。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 如果有一把长期不用而生锈的铁锁，如果有一把长期不用而生锈的铁锁，怎样可以轻易打开？怎样可以轻易打开？可以
5、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。思考思考金金刚刚石（石（C）石墨（石墨（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 都都是是由由碳碳元元素素组组成成的的单单质质，物物理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
6、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碳碳6060结构图结构图思考思考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 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
7、用它来吸，也可以用它来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3.3.木炭与活性炭木炭与活性炭 在自来水厂净化水的过程中在自来水厂净化水的过程中,用到一种有用到一种有吸吸附作用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。活性炭活性炭木炭、活性炭的吸附性木炭、活性炭的吸附性木炭和活性炭都是由石墨的木炭和活性炭都是由石墨的微小晶粒和少量杂质构成的。微小晶粒和少
8、量杂质构成的。电电子显微子显微镜下看镜下看到的木到的木炭结构炭结构如果将如果将1cm3的的木炭的表面积平铺开木炭的表面积平铺开来，约有一个标准足来，约有一个标准足球场那样大。球场那样大。讨论：讨论：你认为吸附的你认为吸附的 过程是物理变化，过程是物理变化，还是化学变化呢？还是化学变化呢？你的根据是什么？你的根据是什么？木木炭炭的的用用途途高性能木炭填充的枕头高性能木炭填充的枕头木炭做成的木炭做成的小盆饰小盆饰活性炭的用途活性炭的用途食品脱色食品脱色冰冰箱箱去去味味剂剂4.神奇的碳神奇的碳单质单质分子分子C60请请说出图说出图文中给文中给出的信出的信息。息。C60是是一种分子一种分子。每个每个C
9、60的分子是由的分子是由60个碳原子构成。个碳原子构成。C60分子的结构形似足球，分子的结构形似足球，性质很稳定性质很稳定。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，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：C240C540小小 结结不同的元素可以不同的元素可以组组成不同的物成不同的物质质；同一种元；同一种元 素也素也可以可以组组成不同的物成不同的物质质。如：。如：金金刚刚石、石墨和石、石墨和C60分子分子等
10、都是由碳元素等都是由碳元素组组成的成的单质单质。3.3.木炭、活性炭具有木炭、活性炭具有吸附性吸附性。原因是它们都。原因是它们都有疏松有疏松多孔多孔的结构。的结构。2.2.金刚石、石墨物理性质不同的原因是金刚石、石墨物理性质不同的原因是碳原碳原子排列顺序不同子排列顺序不同。物质的一切外在表现都是由其内在因素决定的。物质的一切外在表现都是由其内在因素决定的。物质的物质的结构结构决定决定性质性质；性质性质决定决定用途用途。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
11、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、画家用墨我国古代一些书法家、画家用墨（用炭黑等制成）书写或绘制的字画能（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，这是为什么够保存很长时间而不变色，这是为什么呢？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。思考思考二、单质碳
12、的化学性质二、单质碳的化学性质 碳在常温下化学性质不活泼，高温下，却能跟多种碳在常温下化学性质不活泼，高温下，却能跟多种物质发生化学反应。所以，用墨书写或绘制的古字画能物质发生化学反应。所以，用墨书写或绘制的古字画能长久保存而不变色。长久保存而不变色。1.1.碳具有可燃性（与氧气反应）碳具有可燃性（与氧气反应）（1 1）氧气充足）氧气充足C+O2CO2点燃点燃（2）氧气不足2C+O22CO（充分燃烧）（充分燃烧）(不充分燃烧不充分燃烧)点燃点燃2.2.碳具有还原性（与某些氧化物的反应）碳具有还原性（与某些氧化物的反应）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 现象与结论：现象与结论：说明有铜生成说明有二氧化碳生成金属网罩集中火焰提高温度观察下面方程式，看看有什么特点？观察下面方程式，看看有什么特点？C +2 CuO 2 Cu +CO2高高 温温像这种，含氧化合物里的氧被夺去的反应，就叫做还原反应。氧化铜失去氧变成铜单质，我们就说它被还原了。是碳使氧化铜变成单质铜的，我们则说碳具有还原性。分析分析CuO的氧不见了，C能夺取别人的氧利用碳的这种性质，我们可以用它来冶炼金属，即碳的一种用途是冶炼金属。谢谢