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第1课时 碳的单质
　
课题1 碳单质的多样性
1
了解木炭和活性炭的吸附性能及原因。
2
知道金刚石、石墨和C60的结构、物理性质和用途(重点)。
3
知道“结构—性质—用途”之间的联系(难点)。
4
通过碳元素能形成多种单质，感受物质世界的多样性。
学习目标
课堂导入
钻石——天使的眼泪
碳素墨水
煤炭
它们都含有同一种元素，你知道是哪种吗
内容索引
合作探究
01
一、碳单质的性质、结构和用途
1.金刚石
性质 用途
色、态
光泽 硬度
纯净的金刚石是无色透明正八面体形状的固体
装饰品—钻石
自然界存在最硬的物质
刻刀、钻头
加工后有夺目光泽
金刚石的结构
①由碳原子构成，每个碳原子连4个碳原子，形成空间网状结构。
②由碳元素组成。
2.石墨
性质 用途
色、态
硬度 导电性
手感
质软
深灰色固体，有金属光泽
优良的导电性
滑腻感
铅笔芯
电极
润滑剂
①由碳原子构成，每个碳原子连3个碳原子，形成层状结构。
②由碳元素组成。
石墨的结构
3.C60
随着科技的发展，新形态的碳单质逐渐被人们发现，其中取得重要进展的是C60分子。
①由C60分子构成，每个C60分子是由60个碳原子构成的，每个碳原子连3个碳原子。
②由碳元素组成。
应用于材料科学
应用于超导体
交流与讨论
1.同种元素能否组成不同种单质
石墨的结构
金刚石的结构
含有碳元素
含有氧元素
不同种单质
不同种单质
C60的结构
交流与讨论
2.碳元素能组成不同形式的单质，为什么金刚石和石墨的物理性质有很大差异？
石墨的结构
金刚石的结构
碳原子的排列方式不同
交流与讨论
3.石墨在高温、高压、催化剂的条件下可以转化为金刚石，此过程属于物理变化还是化学变化
有新物质生成
化学变化
交流与讨论
4. 结合金刚石、石墨的性质和用途，讨论物质的结构、性质和用途之间的关系(选“决定”或“反映”填空)。
石墨的结构
金刚石的结构
决 定
决 定
反 映
反 映
结 构
性 质
用 途
练习1
金刚石、石墨、C60，物理性质有很大差异的原因是(　 　)
A.构成它们的原子不同
B.构成它们的原子排列方式不同
C.构成它们的原子大小不同
D.构成它们的原子数目不同
B
练习2
C60具有空心类似足球状的结构，又名足球烯，是一种高度对称的球碳分子，结构如图，小球表示碳原子，下列说法正确的是(　　)
A.C60是一种化合物
B.它的相对分子质量为720 g
C.C60转化为金刚石为物理变化
D.C60和金刚石、石墨一样，都是由碳元素组成的单质
D
二、无定型碳的性质和用途
观察与思考
【实验6-1】
现象
分析
红色变浅或消失
木炭和活性炭具有疏松多孔的结构，因此它们具有吸附能力
物理变化
活性炭的用途
防毒面具
冰箱去味剂
炭雕
活性炭净水器
炭黑的用途
油墨
电极
着色剂
橡胶的补强剂和填料
焦炭的用途
冶炼金属
铸造金属
“碳”和“炭”有什么不同？
“碳”是元素名称，在化合物名称中用“碳”表示碳元素，如二氧化碳由碳元素和氧元素组成。
“炭”的化学成分不纯，所指的物质为混合物，如木炭、焦炭、活性炭和炭黑等。
练习3
请同学们根据下列叙述，猜猜它们各是碳的哪种物质？
(1)吸进的是毒气、废气，却把清新的空气留给人们，它是 。
(2)出生时间不长，超导方面功德无量，它是 。
(3)开矿采油时，冲锋在前，专打硬仗，它是 。
(4)在纸上写写画画，磨去的是它的身体，留下的是知识和真理，
它是 。
(5)加入橡胶里增强轮胎的耐磨性，它是 。
活性炭
C60
金刚石
石墨
炭黑
课堂小结
物质 性质 用途
碳的单质 (纯净物) 由原子构成 金刚石 无色透明、硬度大 钻石、刻刀、钻头
石墨 质软、导电性、润滑性 铅笔芯、电极、润滑剂
由分子构成 C60 每个C60分子是由60个碳原子构成的 无定形碳 (混合物) 石墨的微小晶体和少量杂质构成的 木炭 吸附性活性炭较强 制糖、净水、防毒面具、除异味
活性炭 炭黑 墨汁、轮胎
焦炭 冶炼金属
内容索引
随堂演练
01
1.下列关于金刚石、石墨、C60的说法不正确的是(　　)
A.它们都是电的良导体
B.石墨质软，可作铅笔芯
C.C60是一种新型的单质
D.金刚石硬度大，可切割大理石
A
2.实验测得某物质中只含有碳元素，则这种物质(　　)
A.一定是金刚石或石墨中的一种
B.一定是木炭或活性炭中的一种
C.一定是碳元素的一种单质
D.可能是一种碳单质，也可能是几种碳单质组成的混合物
D
3.如图所示是世界上最薄的材料——碳膜片，其厚度只有一根头发的二十万分之一。这种碳膜片形状如蜂巢，是由碳原子构成的六边形单元向外延展而成的。下列有关碳膜片的说法中，正确的是(　　)
A.碳膜片属于单质
B.碳膜片与C60是同一种物质
C.碳膜片属于一种新型的金属材料
D.碳膜片中一个碳原子连4个碳原子
A
4.碳在地壳中的含量不高，但它的化合物数量众多，而且分布极广。根据所学知识回答：
(1)图①为碳原子的结构示意图，碳原子最外层电子数为　　　，在化学反应中　　　(填“易”或“不易”)得失电子。
4
不易
(2)图②~④均为碳的单质，则图②单质的名称是　 ，图③单质的名称是　 　，图④单质的化学式是　 　，三者物理性质不同的原因是　　　　　　　　 　。
金刚石
石墨
C60
原子排列方式不同

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