题碳的单质人教版课件.pptx
课题6.1 金刚石、石墨和C60,课题6.1 金刚石、石墨和C60,课题6.1 金刚石、石墨和C60,课题6.1 金刚石、石墨和C60,教学目标,知识与技能 1.知道不同种元素可以组成不同的物质，同一种元素也可以组成不同的物质； 2.了解金刚石、石墨、木炭、活性炭的主要物理性质和用途； 3.知道C60的分子结构及其部分用途； 4.了解结构、性质、用途三者的关系。过程和方法 培养实验设计的能力。情感、态度与价值观 培养以发展的观点看待碳的单质。重点 了解金刚石、石墨、活性炭、木炭的性质和用途。 难点了解结构、性质、用途三者的关系。,课题6.1 金刚石、石墨和C60,1.金刚石,一、碳的单质,纯净的金刚石是一种无色透明的、正八面体形状的固体。天然采集到的金刚石并不带闪烁的光泽，需要经过仔细琢磨成许多面后，才成为璀璨夺目的装饰品钻石。,未加工的钻石,加工后的钻石,刻划玻璃切割大理石加工坚硬的金属钻探机的钻头,课题6.1 金刚石、石墨和C60,1.金刚石,一、碳的单质,坚硬,网状结构,“金刚”二字来自佛教用语，是“所向无敌”的意思，与寺庙中的八大金刚中的“金刚”二字意义相似。佛教发源于印度，金刚石也是最早在印度发现的。金刚石，阿拉伯语是“最硬”的意思 ，有“坚固无比”之意。至今，只有用金刚石车刀才能加工超硬的陶瓷，尚无其他代用品。,课题6.1 金刚石、石墨和C60,“没有金刚钻，别揽瓷器活”,一、碳的单质,金刚石名称中的“金刚”是何意,石墨是一种深灰色、有金属光泽、不透明、细鳞片状固体。,课题6.1 金刚石、石墨和C60,2.石墨,一、碳的单质,性质1石墨质软，是天然最软的矿物之一。,石墨可做铅笔芯,课题6.1 金刚石、石墨和C60,2.石墨,一、碳的单质,性质2石墨有良好的导电性。,石墨可做干电池的电极,课题6.1 金刚石、石墨和C60,2.石墨,一、碳的单质,石墨电刷,箭杆外层涂了石墨粉,性质3石墨手摸有滑腻感，具有润滑性。,课题6.1 金刚石、石墨和C60,2.石墨,一、碳的单质,石墨轴承(自润滑),石墨可以制成坩埚来熔炼金属,课题6.1 金刚石、石墨和C60,2.石墨,一、碳的单质,性质4石墨耐高温，熔点高,铅笔芯 电极 润滑剂 坩埚,课题6.1 金刚石、石墨和C60,2.石墨(小结),一、碳的单质,质软,能导电,具有润滑性,耐高温,层状结构,课题6.1 金刚石、石墨和C60,金刚石与石墨的比较(知识点小结),一、碳的单质,金刚石和石墨是同一种物质吗？为什么？,课题6.1 金刚石、石墨和C60,一、碳的单质,为什么金刚石和石墨的物理性质存在很大差异呢?,网状结构,层状结构,课题6.1 金刚石、石墨和C60,金刚石和石墨的结构不同,一、碳的单质,金刚石中碳原子的排列,石墨中碳原子的排列,分类：除金刚石与石墨外，生活中常接触到的木炭、活性炭、焦炭、炭黑等也是碳的单质。木炭、焦炭、活性炭、炭黑等通常称为无定形碳。结构：它们都是由石墨的微小晶体和少量杂质构成的。,课题6.1 金刚石、石墨和C60,无定形碳,一、碳的单质,收集炭黑,课题6.1 金刚石、石墨和C60,木炭和活性炭/木炭的吸附性原理,一、碳的单质,木炭主要是由石墨的微小晶体和少量的杂质构成的，它具有疏松多孔的结构。,防毒面具里的滤毒罐冰箱中的除异味剂制糖工业的脱色剂,焦炭、活性炭、炭黑等的结构和木炭类似，它们都具有吸附性，活性炭的吸附能力更强。,课题6.1 金刚石、石墨和C60,3.C60,一、碳的单质,由60个碳原子构成，结构类似足球，又名足球烯。性质稳定。C60的用途：应用于材料科学、超导体、光学、新型的催化剂等(请说出图文中给出的信息。),C60分子模型,1. C60是分子。2.每个C60的分子由60个碳原子构成。3.C60分子的结构形似足球4.C60是单质。,课题6.1 金刚石、石墨和C60,碳单质的研究发展,一、碳的单质,透明的金刚石薄膜,C60 C70 C240 C540,坚硬,课题6.1 金刚石、石墨和C60,物质结构、性质和用途三者关系,一、碳的单质,质软,课题6.1 金刚石、石墨和C60,金刚石、石墨、C60及碳单质的发展,一、碳的单质,1.填空由碳元素组成的单质主要有 和 。金刚石能刻划玻璃，是由于金刚石 。石墨可做铅笔芯，是由于石墨 ，可做润滑剂，是由于石墨具有 ，可做电极，是由于石墨具有；活性炭可做防毒面具的滤毒剂，是由于它具有。金刚石和石墨都是由元素组成的，但两者的物理性质存在很大的差异，是因为金刚石和石墨里的_。由此可知，同种元素_(填“能”或“不能”)组成不同的物质。,金刚石,石墨,C60,非常坚硬,质软,润滑性,导电性,吸附性,碳,碳原子的排列方式不同,课题6.1 金刚石、石墨和C60,一、碳的单质,能,2.纳米材料被誉为21世纪最有前途的新型材料。纳米碳管是一种由碳原子构成的直径为几个纳米（1nm=10-9 m)的空心管。下列说法错误的是（ ）A.纳米碳管是一种新型的化合物B.纳米碳管材料如果完全燃烧生成物是二氧化碳C.纳米碳管材料管道多，表面积大，吸附能力强D.纳米碳管在常温下性质稳定3.人类可以制造一种“石墨炸弹”。这种炸弹爆炸后释放出大量纤维状的石墨，它们覆盖在发电厂的设备上，造成设备短路而停电，解释这是为什么？这是因为石墨具有良好的导电性，它们释放出来后，覆盖在发电厂的设备上，会造成设备短路而停电。,课题6.1 金刚石、石墨和C60,一、碳的单质,A,4.如下图所示，在盛有红棕色二氧化氮气体的集气瓶里放几小块活性炭，最终观察到红棕色_(填“变深”或“消失”或“不变”)，漏斗中液面_(填“上升”或“下降”或“不变”)。其原因为：活性炭具有 作用，使瓶中气体压强_外界大气压。,消失,上升,吸附,小于,课题6.1 金刚石、石墨和C60,一、碳的单质,5化学物质中有一种由多个五边形和六边形组成的形似足球的笼状分子，称为“足球烯”，化学式为C60。关于C60的说法正确的是（ ）A属于单质 B属于混合物C碳元素的化合价为+4 D足球烯是实心的6金刚石和石墨都是（ ）A有金属光泽的无色透明晶体 B电的良导体C非常坚硬的物质 D由碳元素组成的单质7.下列实验能证明金刚石和石墨是由同种元素形成的不同单质的是（ ）A.测量其密度 B.测量其熔点C.用水溶解 D.分别燃烧验证燃烧产物,A,D,课题6.1 金刚石、石墨和C60,一、碳的单质,D,8.活性炭或木炭能使红墨水的红色褪去，是因为（ ）A它们的主要成分是碳B它们具有多管道的疏松结构而有吸附作用C它们的化学性质在常温下很活泼D它们的颗粒很细小，而且是黑色的9.活性炭或木炭能使红墨水的红色褪去，是因为（ ）A它们的主要成分是碳B它们具有多管道的疏松结构而有吸附作用C它们的化学性质在常温下很活泼D它们的颗粒很细小，而且是黑色的,课题6.1 金刚石、石墨和C60,一、碳的单质,B,B,10.清代著名画家郑板桥所作的字画至今仍不褪色，是因为墨汁中的碳（ ）A具有可燃性 B在常温下稳定C具有氧化性 D具有还原性11.金刚石和石墨的性质有很大差异的原因是（ ）A金刚石和石墨是由不同种元素组成的B金刚石是单质，而石墨是化合物C金刚石和石墨里碳原子的排列不同D金刚石不含杂质，而石墨含杂质,B,C,课题6.1 金刚石、石墨和C60,一、碳的单质,清明上河图,二、单质碳的化学性质,课题6.1 金刚石、石墨和C60,中国古代字画,1常温下，碳单质的化学性质不活泼。,二、单质碳的化学性质,课题6.1 金刚石、石墨和C60,我们平时穿的衣服，长期经太阳晒就会褪色。一些油漆制的家具也不能长期暴晒。因为这些有机质颜料在阳光的光线和热量的作用下，被氧化变质。但以矿物质为颜料的物体晒后就不容易褪色，如国画用的颜料(墨汁，用碳黑等制成)，它是矿物质颜料，在保存几百年后都不褪色。这种矿物质颜料的主要成分属于碳的单质。 碳的单质受日光照射或与空气、水分接触，都不容易起变化的缘故。因为在常温下，碳的化学性质不活泼。,请思考：是什么决定碳在常温下性质不活泼,而在点燃条件下化学性质活泼呢？元素的化学性质和元素原子结构中哪部分关系最为密切？最外层电子数！碳原子的最外层电子数为4，既不容易得到电子，也不容易失去电子，所以常温下碳的化学性质不活泼，比较稳定。,二、单质碳的化学性质,二、单质碳的化学性质,课题6.1 金刚石、石墨和C60,2加热或点燃条件下，碳单质能跟多种物质反应。,（1）跟氧气的反应（可燃性）,当碳在氧气或空气中充分燃烧时，生成二氧化碳，同时放出大量的热。,二、单质碳的化学性质,课题6.1 金刚石、石墨和C60,碳与氧气反应的微观解释,当碳在氧气或空气中不充分燃烧时，生成一氧化碳，同时也放出热量。,现象:1.黑色氧化铜粉末逐渐变成红色粉末;2.澄清石灰水逐渐变浑浊。结论:,二、单质碳的化学性质,课题6.1 金刚石、石墨和C60,木炭还原氧化铜,1.加热前为什么要先预热？2.试管口为什么要略向下倾斜？火焰上罩网罩的作用是什么？3.实验结束时，为什么要先从石灰水里取出导管，再熄灭酒精灯？4.反应的现象和化学方程式是什么？,（2）碳与某些氧化物的反应（还原性）,1常温下，碳单质的化学性质不活泼。2加热或点燃条件下，碳单质能跟多种物质反应。,（1）跟氧气反应（可燃性）,二、单质碳的化学性质,课题6.1 金刚石、石墨和C60,小结：单质碳的化学性质,（2）和某些氧化物的反应（还原性）,还原反应：含氧化合物内的氧被夺去的反应。能夺走含氧化合物里氧的物质具有还原性。,1.在2Al+Fe2O3 2Fe+Al2O3反应中，还原剂是( )A.Al B.Fe2O3 C.Fe D.Al2O32.试管中有黑色粉末，加热后变成红色固体，同时生成能使澄清石灰水变浑浊的气体，这黑色粉末是( ) A氧化铜 B四氧化三铁和木炭粉C氧化铜和木炭粉D氧化铜和二氧化锰,A,C,二、单质碳的化学性质,课题6.1 金刚石、石墨和C60,1.金刚石很硬，是天然存在最硬的物质。2.石墨很软，可用来做铅笔芯；石墨有良好的导电性，可用来做电极；由于具有润滑性，又可做润滑剂。3.金刚石、石墨、C60(结构稳定)、无定形碳(木炭、活性炭、焦炭、炭黑等；木炭、活性炭有强吸附性，可做吸附剂。)都是由碳元素组成的单质，由于其结构中原子排列方式不同，构成的物质也就不同，其物理性质也就不同。但其化学性质却是相同的。4.C60有特殊的性质，可用于材料科学、超导体等方面。5.常温下，碳的化学性质不活泼。6.高温下，碳具有可燃性和还原性。7.单质碳具有,课题6.1 金刚石、石墨和C60,学完本课题你应该知道,课题6.1 金刚石、石墨和C60,课题6.1 金刚石、石墨和C60,
