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第六单元 碳和碳的氧化物
课题1 金刚石、石墨和C60
第1课时
2
1
本节重难点
金刚石、石墨和C60
木炭、活性炭、焦炭、炭黑
同学们可能都看过电影《泰坦尼克号》，你知道女主人公佩戴的“海洋之星”钻石是由什么组成的吗？
重56克拉
伊丽莎白泰勒的眼睛
The Heart of the Ocean
人民币约为17个亿左右
碳的单质
金刚石
石墨
C60
碳的单质
金刚石
用途
性质
结构
空间立体结构
金刚石
纯净的金刚石是无色透明
正八面体形状的固体
天然存在的最硬的物质
熔点较高，不导电
钻石
玻璃刀头上镶的金刚石
钻探机的钻头
碳的单质
金刚石
用途
性质
结构
金刚石
决定
决定
碳的单质
石墨
结构
用途
层状结构
做润滑剂
做铅笔芯
做电极
性质
石墨
深灰色，不透明
金属光泽，细鳞片状固体
石墨很软，有滑腻感
具有优良的导电性能
木炭
活性炭
焦炭、炭黑
碳的单质
无定形碳
在日常生活中，还有一些物质如：木炭、焦炭、活性炭、炭黑等的主要成分也是碳的单质，而它们的结构则与石墨类似。
水蒸气
高温
烟煤在隔绝空气的条件下，加热到950-1050℃
煤的干馏
化学变化
具有吸附性，用于吸附色素、异味
强吸附性，用于防毒面具的滤毒罐，脱色，净水
焦炭：用于冶金工业
炭黑：用于油墨、橡胶等填充剂
木炭
活性炭
焦炭、炭黑
碳的单质
无定形碳
在盛有半瓶水的小锥形瓶里，加入一滴红墨水，使水略显红色。投入几块烘烤过的木炭(或活性炭)，轻轻振荡锥形瓶，观察现象。
碳的单质
实验探究
木炭吸附溶液中的色素
碳的单质
实验探究
木炭吸附溶液中的色素
实验现象：
溶液由红色逐渐变为无色。
实验结论：
木炭具有吸附性。
碳的单质
无定形碳
防毒面具
冰箱除味剂
环保活性炭包
（吸附装修产生的有害气体）
活性炭的用途
碳：指碳元素，只用作化学用语，在表示元素和含碳的化合物时使用。
炭：指具体的物质，如：炭黑、木炭、活性炭等，它们都是由碳元素组成的单质。
碳和炭的区别
碳的单质
金刚石和石墨物理性质差别巨大的原因是什么吗？
金刚石的结构
石墨的结构
碳原子的排列方式不同导致二者的物理性质存在明显的差异，但它们都是由碳元素组成的单质，故化学性质基本相同。
金刚石、石墨之间的转化是物理变化还是化学变化？
化学变化
每个C60分子由60个碳原子构成
结构
碳的单质
C60
用途
应用于材料科学
应用于超导体
C60
分子结构形似足球，非常稳定
碳的单质
碳单质的研究进展
20世纪90年代初，一些以新的形态存在的碳单质又相继被发现：
碳纳米管
单层石墨片
(石墨烯)
尺寸小
机械强度高
导电性好
优异的导电性
导热性
其他奇特性质
早在古罗马时代，人们就经常使用铅棒来做记号，那时的铅棒就被称为铅笔。但是这种真正的铅笔效果并不好，不仅颜色浅还极易划破纸。
直至1564年，英格兰有位牧羊人发现了一种黑色矿物质——石墨(铅笔芯的原材料)，这种新矿物质显色度极好，因而被用来在羊身上做记号。
铅笔的前世今生
铅笔上的“B”是英文“Black”的第一个字母，在铅笔中表示“软”；“H”是英文“Hard”的第一个字母，在铅笔中表示“硬”。
1.金刚石和石墨都是由碳元素组成的单质，但物理性质差异很大，原因是( )
A．原子排列方式不同 B．原子大小不同
C．原子数目不同 D．原子种类不同
A
2．下列有关碳单质的说法错误的是( )
A．金刚石是自然界最硬的物质，可作钻头
B．石墨有导电性，可制作电极
C．C60 具有稳定结构，不能燃烧
D．活性炭疏松多孔，具有强烈的吸附性，可用作净水
C
3．由同种元素组成的物质( )
A．一定是单质 B．一定是金属 C．可能是混合物 D．可能是化合物
C
4.石墨烯是新发现的二维空间材料，它是由石墨制成的新型碳单质，金刚石、石墨、C60和石墨烯的结构示意图如图所示，下列关于这四种物质的说法正确的是( )
A
金刚石的结构 石墨的结构 C60的结构 石墨烯的结构
A．它们都是单质 B．它们都质软
C．碳原子排列方式都相同 D．石墨烯与C60是同种物质，具有导电性
C
5.碳家族中的C60的分子结构形似足球。下列关于C60的说法错误的是( )
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.它有可能广泛应用于超导、催化材料、医学及生物等领域
6.下列有关碳单质的说法错误的是( )
A．金刚石是天然存在的最硬的矿物质，可做钻探机钻头
B．活性炭疏松多孔，具有很强的吸附性，可用来除去水中的色素和异味
C．元素的种类是由原子核内质子数和中子数决定的
D．石墨有良好的导电性，可制作电极
C
金刚石
石墨
C60
结构：正八面体形状的固体
性质：无色透明，不导电，硬度大，天然存在的最硬物质
用途：裁玻璃，切割大理石，作钻头
结构：细鳞片状固体
性质：深灰色，金属光泽，不透明，质软，有滑腻感，优良的导电性
用途：石墨电极，铅笔芯，润滑剂
结构：每个分子有60个碳原子构成，形式足球
用途：超导材料等
不定型碳：活性炭，木炭(吸附性)
课题1
金刚石、石墨和C60
第1课时
THANKS
谢谢聆听

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