第1课时碳的单质

R九年级上册九年级上册第六单元第六单元 碳和碳的氧化物碳和碳的氧化物课题课题1 金刚石、石墨和金刚石、石墨和C60第第1 1课时课时 碳的单质碳的单质金刚石金刚石石墨石墨C60 我们知道，不同元素可以组成不同的物质，那我们知道，不同元素可以组成不同的物质，那么同种元素可以组成不同物质吗？请同学们观看下么同种元素可以组成不同物质吗？请同学们观看下面的三幅图片。面的三幅图片。碳的单质主要包括金刚石、石墨和碳的单质主要包括金刚石、石墨和C60分子。分子。它们都是由碳元素组成的单质。它们都是由碳元素组成的单质。导入新课导入新课实验探究实验探究1.将铅笔用小刀削好，将铅笔屑放在纸上。将铅笔用小刀削好，将铅笔屑放在纸上。2.用小刀划玻璃片。用小刀划玻璃片。为什么小刀能削铅笔而不能划开玻璃片？用什么为什么小刀能削铅笔而不能划开玻璃片？用什么可以划开玻璃片？金刚石和石墨有哪些物理性质和用可以划开玻璃片？金刚石和石墨有哪些物理性质和用途呢？途呢？课题课题1 1、金刚石、石墨和、金刚石、石墨和C C6060一、碳的单质一、碳的单质1 1、金刚石、金刚石：物理性质：物理性质：纯净的金刚石是一种无色透明的、正八面纯净的金刚石是一种无色透明的、正八面体形状的固体，硬度大，不导电。体形状的固体，硬度大，不导电。天然采集的金天然采集的金刚石经过仔细的琢刚石经过仔细的琢磨就会成为璀璨夺磨就会成为璀璨夺目的装饰品目的装饰品钻钻石石新课推进新课推进南非之星(Star(Star of South Africa)of South Africa)金刚石金刚石世世界界最最大大的的钻钻石石库库利利南南 含有杂质的金含有杂质的金刚石带有颜色刚石带有颜色钻石装饰品钻石装饰品天然金刚石天然金刚石钻石钻石钻石钻石钻头钻头钻头钻头玻璃刀玻璃刀玻璃刀玻璃刀用金刚石刻划玻璃用金刚石刻划玻璃切割大理石或加工坚硬的金属等切割大理石或加工坚硬的金属等2 2、石墨：、石墨：深灰色的具有金属光泽而不透明的细鳞片状深灰色的具有金属光泽而不透明的细鳞片状固体。质软，有滑腻感，电的良导体。固体。质软，有滑腻感，电的良导体。石墨是最软的矿物之一石墨是最软的矿物之一用石墨和粘用石墨和粘土粉末混合土粉末混合制铅笔芯制铅笔芯 用石墨做电极用石墨做电极石墨耐高温，可以制石墨耐高温，可以制成坩埚来熔炼金属成坩埚来熔炼金属 石墨炸弹是美国制造石墨炸弹是美国制造的一种可使供电系统短路的一种可使供电系统短路而导致瘫痪的新式炸弹。而导致瘫痪的新式炸弹。石墨炸弹实际上是集束炸石墨炸弹实际上是集束炸弹的变种，它在目标上空弹的变种，它在目标上空爆炸，释放出无数爆炸，释放出无数“易拉易拉罐罐”大小的小炸弹，这些大小的小炸弹，这些内装碳纤维的小炸弹随即内装碳纤维的小炸弹随即在更大的区域爆炸，形成在更大的区域爆炸，形成大范围的碳纤维云，这些大范围的碳纤维云，这些碳纤维可使供电系统短路碳纤维可使供电系统短路而瘫痪。而瘫痪。开眼界了！开眼界了！金刚石金刚石石墨石墨物物理理性性质质外观外观无色透明正八面无色透明正八面体体深灰色细鳞片深灰色细鳞片状固体状固体光泽光泽雕琢后有光泽雕琢后有光泽有金属光泽有金属光泽硬度硬度最硬（天然矿物最硬（天然矿物中）中）较软较软导电导电性性不导电不导电良好的导电性良好的导电性用途用途玻璃刀、钻头、玻璃刀、钻头、装饰品等装饰品等铅笔芯、电极、铅笔芯、电极、润滑剂等润滑剂等 画画用的铅笔常用画画用的铅笔常用“6B”的，写字用的铅笔常用的，写字用的铅笔常用“HB”的，制图用的铅笔常常是的，制图用的铅笔常常是“6H”的，中考、高考的，中考、高考涂答案用涂答案用2B。6B最软，颜色最深，最软，颜色最深，6H最硬，最硬，HB软硬适软硬适中。中。“H”代表代表Hard，坚硬的，坚硬的，“B”代表代表 Black，黑的。，黑的。由于石墨太软，只用石墨做铅笔芯，易断又易磨损，所由于石墨太软，只用石墨做铅笔芯，易断又易磨损，所以加入粘土。以加入粘土。排排下列铅笔由硬到软的顺序排排下列铅笔由硬到软的顺序：6B 2H 2B HB 6H6B 2H 2B HB 6H6H 2H HB 2B 6B小知识小知识“碳碳”与与“炭炭”“碳碳”：涉及到元素时（如：碳原子、碳：涉及到元素时（如：碳原子、碳元素、碳单质、碳的化合物、二氧化碳、元素、碳单质、碳的化合物、二氧化碳、一氧化碳等。）一氧化碳等。）“炭炭”：指物质时（如：木炭、焦炭、活性：指物质时（如：木炭、焦炭、活性炭、炭黑。）炭、炭黑。）3 3、无定形碳、无定形碳 无定形碳包括：木炭、活性炭、焦炭、炭黑。无定形碳包括：木炭、活性炭、焦炭、炭黑。它们主要是由石墨的微小晶体和少量杂质构成的。它们主要是由石墨的微小晶体和少量杂质构成的。木炭、活性炭具有木炭、活性炭具有疏松多孔疏松多孔的结构，因而具有的结构，因而具有吸附吸附能力，但活性炭的吸附能力比木炭强。能力，但活性炭的吸附能力比木炭强。木炭是一种灰黑色的多孔性固体，木炭是一种灰黑色的多孔性固体，燃烧时，产生很少的烟，火焰很小燃烧时，产生很少的烟，火焰很小活活活活性性性性炭炭炭炭冰冰冰冰箱箱箱箱去去去去味味味味剂剂剂剂活活性性炭炭防防毒毒面面具具活性炭在生活中的应用活性炭在生活中的应用：木炭（或活性炭）的吸附性木炭（或活性炭）的吸附性实验步骤实验步骤实验现象实验现象结论结论在盛有品红溶液的烧杯在盛有品红溶液的烧杯中加入少量木炭（或活中加入少量木炭（或活性炭），搅拌后，过滤性炭），搅拌后，过滤木炭（或活性炭）有木炭（或活性炭）有 能力，此变化能力，此变化属于属于 变化。变化。吸附吸附物理物理红色褪去，红色褪去，溶液变成无溶液变成无色色 如图所示如图所示,向盛有红棕色二氧化氮气向盛有红棕色二氧化氮气体的集气瓶里投入几小块烘烤过的木炭体的集气瓶里投入几小块烘烤过的木炭,会出现什么样的现象会出现什么样的现象,为什么为什么?红棕色消失，漏斗中液红棕色消失，漏斗中液面上升。面上升。木炭具有吸附性，将瓶木炭具有吸附性，将瓶中的二氧化氮吸附，使中的二氧化氮吸附，使瓶内压强减小，水在外瓶内压强减小，水在外界压强下上升到漏斗内。界压强下上升到漏斗内。结结 构构用用 途途木木 炭炭主要是由石墨的主要是由石墨的微小晶体和少量微小晶体和少量杂质构成的，具杂质构成的，具有疏松多孔的结有疏松多孔的结构，具有吸附能构，具有吸附能力。力。作燃料，制造黑火药，制造作燃料，制造黑火药，制造活性炭，冶炼金属，作吸附活性炭，冶炼金属，作吸附剂。剂。活性炭活性炭净化多种气体和液体，用于净化多种气体和液体，用于防毒面具，作吸附剂。防毒面具，作吸附剂。炭炭 黑黑制造油墨、油漆、鞋油和颜制造油墨、油漆、鞋油和颜料等，橡胶制品的填料。料等，橡胶制品的填料。焦焦 炭炭作燃料和冶炼金属作燃料和冶炼金属小结小结C60C60，它是美国休斯顿大学的克罗脱（它是美国休斯顿大学的克罗脱（Kroto,H.W.)和和史沫莱史沫莱(Smalley,r.e.)等人在等人在1985年发现的。我国北京年发现的。我国北京大学化学系和物理系研究小组也研制出了大学化学系和物理系研究小组也研制出了C60分子。分子。C60除了在超导方面的应用外，在以下几个方面也具有广泛除了在超导方面的应用外，在以下几个方面也具有广泛的应用前景：的应用前景：有感觉功能的传感器有感觉功能的传感器增强金属的强度增强金属的强度新型的催化剂新型的催化剂光学应用光学应用对癌细胞具有杀伤效应等医疗功能。对癌细胞具有杀伤效应等医疗功能。资料资料 C70、C240 、C540C60C70C80纳纳米米碳碳 管管观察三种碳单质的不同结构观察三种碳单质的不同结构观察三种碳单质的不同结构观察三种碳单质的不同结构金刚石金刚石金刚石金刚石石墨石墨石墨石墨C C C C60606060原因：原因：碳原子的排列碳原子的排列 方式不同。方式不同。金刚石、石墨和C60分子的物理性质为什么差异较大？可见：不同种元素可以组成不同物质，而同一种可见：不同种元素可以组成不同物质，而同一种元素也可以组成不同的物质。元素也可以组成不同的物质。例例1.将以下左例和右例有关项目用线连接起来。将以下左例和右例有关项目用线连接起来。石墨石墨 冰箱去味剂、防毒面具冰箱去味剂、防毒面具 炭黑炭黑 导电导电 金刚石金刚石 新型催化剂新型催化剂 C60 制油墨制油墨 活性炭活性炭 切割坚硬金属切割坚硬金属典例剖析典例剖析例例2.下列关于金刚石和石墨的叙述正确的是下列关于金刚石和石墨的叙述正确的是()A金刚石和石墨都是由碳元素形成的物质，因此金刚石和石墨都是由碳元素形成的物质，因此用石墨人工合成金刚石是物理变化用石墨人工合成金刚石是物理变化B金刚石不导电，而石墨具有良好的导电性金刚石不导电，而石墨具有良好的导电性C金刚石和石墨在氧气中完全燃烧的产物都是二金刚石和石墨在氧气中完全燃烧的产物都是二氧化碳氧化碳D金刚石和石墨的物理性质有较大的差异是因为金刚石和石墨的物理性质有较大的差异是因为形成金刚石的碳原子与形成石墨的碳原子不相同形成金刚石的碳原子与形成石墨的碳原子不相同B、C例例3.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，并且它是由它是一种单质，并且它是由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例例4.无轨电车上的石墨电刷都利用了石墨的哪些性质无轨电车上的石墨电刷都利用了石墨的哪些性质?石墨电刷石墨电刷1、导电性2、润滑性3、耐高温4、稳定性 通过这节课的学习活动，通过这节课的学习活动，你有什么收获？你有什么收获？课堂小结课堂小结1.从课后习题中选取；2.完成练习册本课时的习题。课后作业课后作业青年是学习智慧的时期，中年是付诸实践的时期。卢梭