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(共24张PPT)
课题1 碳单质的多样性
在化学界，什么元素也会
“七十二变”呢？
碳基生物
有机物的碳骨架
制造黑火药的实物标本：硫磺、硝石、木炭
煤
炭
焦炭、炭黑、活性炭和木炭，通常被称为无形性碳，主要由结构类似石墨的微小晶体和少量杂质构成的，属于混合物。
无定型碳
焦炭
炭黑
木炭
活性炭
名称 性质 用途
焦炭
还原性
冶炼金属
名称 性质 用途
焦炭 还原性 冶炼金属
炭黑
制墨、
打印机、复印机的炭粉
添加在橡胶制品中
可以增强耐磨性
黑色
名称 性质 用途
焦炭 还原性 冶炼金属
炭黑 黑色 制墨、打印机、复印机的炭粉
添加在橡胶制品中可以增强耐磨性
活性炭
吸附性
制糖工业脱色、防毒面具、净水、净化空气
名称 性质 用途
焦炭 还原性 冶炼金属
炭黑 黑色 制墨、打印机、复印机的炭粉
添加在橡胶制品中可以增强耐磨性
活性炭 吸附性 制糖工业脱色、防毒面具、净水、净化空气
木炭
在盛有半瓶水的小锥形瓶里，滴入一滴红墨水，使水略显红色。投入几块烘烤过的木炭，轻轻振荡锥形瓶，观察现象。
现象
分析
红色逐渐变浅，最终变为无色。
木炭具有吸附性。
实验
名称 性质 用途
焦炭 还原性 冶炼金属
炭黑 黑色 制墨、打印机、复印机的炭粉
添加在橡胶制品中可以增强耐磨性
活性炭 吸附性 制糖工业脱色、防毒面具、净水、净化空气
木炭 可燃性 作燃料
还原性 冶金
吸附性 吸附食品和工业产品里的色素
结构
性质
决定
体现
决定
体现
用途
钻石
铅笔芯
【任务一】阅读课本P128-P131,探索金刚石、石墨的物理性质和用途。
名称 性质 用途
金刚石
石墨
无色透明，经琢磨加工，折光性强
钻石
自然界中最硬的物质
裁玻璃、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等
金刚石薄膜的透光性好、硬度大、导热性好
灰黑色、质软
铅笔芯
优良的导电性
用于干电池电极、电刷
有滑腻感
高温润滑剂
用作透镜等光学仪器的涂层
1 金刚石和石墨的物理性质有什么不同？
金刚石硬度大，石墨质软。 金刚石无色透明，石墨灰黑色。石墨有优良的导电性，金刚石不导电。
2 为什么金刚石和石墨有不同的物理性质？
碳原子排列方式不同
模型1
模型2
结构
性质
用途
决定
体现
决定
体现
稳定的立体网状结构
层状结构
硬度大
软、滑腻、细鳞片状
金刚石
石墨
【任务二】金刚石和石墨的微观探秘
知识回忆
水分子分解成氢原子和氧原子，氢原子重组成氢分子，氧原子重组成氧分子。
2H2O 2H2↑+O2↑
通电
3 石墨转化为金刚石属于物理变化还是化学变化？
化学变化。
【任务二】金刚石和石墨的微观探秘
碳原子排列方式发生改变。
金刚石
石墨
一定条件
3 石墨转化为金刚石属于物理变化还是化学变化？
化学变化。
【任务二】金刚石和石墨的微观探秘
金刚石 石墨 C60
组成 构成
结构
性质
用途
碳元素
碳原子
C60分子
特殊的物理和化学性质
应用于超导、催化、能源及医学等领域
结构
性质
用途
决
定
体
现
决
定
体
现
坚硬
钻头
碳原子的排列方式不同
碳单质的多样性
金刚石
石墨
C60
碳原子的排列方式改变
光泽
钻石
质软
铅芯
导电
电极
物理性质差异大
物质
多样性
化学
变化
元素相同
物质不同
(例：O2和O3)
元素不同
物质不同
(例：O2和N2)
分子分解成原子，
原子重新结合成
新的分子
（例：水分解）
总 结
1.★碳家族成员很多，用途很广，物质的性质决定物质的用途。下列有关含碳物质性质和用途对应关系正确的是 ( )
A.活性炭有吸附性，可用作装饰品
B.石墨有导电性，可以作电车的电刷
C.金刚石无色透明，可用于切割玻璃
D.木炭是黑色固体，可用作润滑剂
2.★★“超级黑”是一种用比头发细一万倍的碳纳米管制造的新型材料，它只吸收0.035%的光线，其传导热的效率为铜的7倍，坚固程度为钢的10倍下列说法正确的是（ ）
A．分类：“超级黑”是一种新型的化合物
B．结构：碳纳米管与金刚石的排列方式相同
C．性质：“超级黑”是天然存在的最硬的物质
D．用途：“超级黑”可作导热性材料
课后习题
3.★★2023年春节《流浪地球2》震撼登场，影片中的太空天梯是重头戏，到目前为止，碳纳米管是人类能造出来最坚固的材料，它是制造太空天梯的理想材料。碳纳米管是碳单质的一种，根据下图，请回答以下问题：
图① 图② 图③ 图④
(1)图①、②、③三种碳单质中，由原子构成的物质是____________________(写出一种物质的名称及对应编号），由分子构成的单质的化学式是 。
(2)图②转化成图①属于__________（填 “物理”或“化学”）变化，其微观本质是_______________________。
(3)图④是新兴纳米材料石墨烯是由碳原子构成的单质，它可以帮助科学家实现修建“太空天梯”的设想，请推测石墨烯可能具有的一条物理性质是__________________。
4.★★★设计实验：证明金刚石和石墨同是由碳元素组成的单质。
课后习题
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