第六單元碳和碳的氧化物課題1碳單質(zhì)的多樣性第1課時

碳的單質(zhì)1了解金剛石和石墨的物理性質(zhì)和主要用途2了解活性炭和木炭的吸附性3知道不同元素可以組成不同的物質(zhì)，同一種元素也可以組成不同的物質(zhì)不同的元素組成不同的物質(zhì)：

氫氣_____H2水_____H2O鐵_____Fe氮?dú)鈅____N2同一元素能否組成不同物質(zhì)呢？氧元素O2O3磷元素紅磷白磷CC碳元素也可以組成不同的單質(zhì)鉆石八面體金剛石玻璃刀頭上的金剛石金剛石的結(jié)構(gòu)金剛石觀察下列圖片，想一想，你從中獲得了哪些信息？一、金剛石碳的單質(zhì)鉆探機(jī)的鉆頭玻璃刀頭上鑲的金剛石鉆石物理性質(zhì)加工后有奪目光澤不導(dǎo)電自然界最硬物質(zhì)透明正八面體型固體用途飾品刻刀鉆頭金剛石結(jié)構(gòu)模型一個小球代表一個碳原子，原子的排列成網(wǎng)狀，每一個節(jié)點(diǎn)處有一個碳原子。碳原子間是立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。決定決定石墨電刷石墨的結(jié)構(gòu)石墨制的鉛筆芯干電池中的石墨電極石墨潤滑劑石墨觀察下列圖片，想一想，你從中獲得了哪些信息？物理性質(zhì)用途灰黑色固體具有導(dǎo)電性鉛筆芯電極潤滑劑質(zhì)軟手感滑膩石墨結(jié)構(gòu)模型二、石墨碳的單質(zhì)碳原子的排列結(jié)構(gòu)是一層一層的，碳原子間是平面層狀的結(jié)構(gòu)，層與層之間作用力很小，層與層之間很容易滑動。決定決定碳的單質(zhì)結(jié)構(gòu)性質(zhì)決定碳原子的排列方式不同（即結(jié)構(gòu)不同）正四面體空

間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)平面六邊形層狀結(jié)構(gòu)金剛石和石墨都是碳元素組成的單質(zhì)，物理性質(zhì)差別巨大的原因是什么？1．鉛筆芯中含有石墨，鉛筆能在紙上留下字跡和石墨的什么性質(zhì)有關(guān)？2．由石墨制造金剛石，你認(rèn)為可能嗎？顏色為灰黑色，質(zhì)軟可能。高溫高壓下改變原子排列,可以使石墨變成金剛石。碳的單質(zhì)化學(xué)變化幾乎不導(dǎo)電質(zhì)脆物理性質(zhì)碳的單質(zhì)三、C60用途廣泛應(yīng)用于超導(dǎo)\催化\材料\醫(yī)學(xué)\生物等領(lǐng)域每個C60分子由60個碳原子構(gòu)成分子結(jié)構(gòu)形似足球，非常穩(wěn)定由C60分子構(gòu)成的單質(zhì)物質(zhì)類別應(yīng)用于材料科學(xué)應(yīng)用于超導(dǎo)體物質(zhì)金剛石石墨C60結(jié)構(gòu)模型

物理性質(zhì)光澤加工后璀璨奪目有金屬光澤

硬度天然物中硬度最大質(zhì)軟而滑膩導(dǎo)電性不導(dǎo)電良好的導(dǎo)電性熔點(diǎn)很高很高用途鉆頭、玻璃刀、首飾鉛筆芯、電極、潤滑劑等超導(dǎo)體說明都是由碳元素組成的單質(zhì)，但碳原子排列方式不同，物理性質(zhì)有很大差異。碳的單質(zhì)碳納米管尺寸小機(jī)械強(qiáng)度高導(dǎo)電性好單層石墨片(石墨烯)優(yōu)異的導(dǎo)電性導(dǎo)熱性其他奇特性質(zhì)碳單質(zhì)的研究進(jìn)展20世紀(jì)90年代初，一些以新的形態(tài)存在的碳單質(zhì)又相繼被發(fā)現(xiàn)：碳的單質(zhì)不一定，可能是幾種單質(zhì)組成的混合物只含一種元素的物質(zhì)，一定是單質(zhì)嗎？除了金剛石與石墨外，生活中我們還常常接觸到的木炭、活性炭、焦炭、炭黑等，它們通常被稱為無定形碳，屬于混合物。主要成分是碳單質(zhì)，結(jié)構(gòu)與石墨類似。焦炭炭黑木炭活性炭煙煤在隔絕空氣的條件下，加熱到950-1050℃化學(xué)變化煤的干餾碳的單質(zhì)三、無定形碳水蒸氣高溫碳的單質(zhì)在盛有半瓶水的小錐形瓶里，滴入一滴紅墨水，使水略顯紅色。投入幾塊烘烤過的木炭（或活性炭），輕輕振蕩錐形瓶，觀察現(xiàn)象?，F(xiàn)象：溶液由紅色逐漸變?yōu)闊o色。結(jié)論：木炭（或活性炭）具有吸附性。三、無定形碳防毒面具冰箱除味劑環(huán)保活性炭包(吸附裝修產(chǎn)生的有害氣體)碳的單質(zhì)三、無定形碳活性炭的用途焦炭炭黑木炭活性炭具有吸附性，用于吸附色素、異味強(qiáng)吸附性，用于防毒面具的濾毒罐，脫色，凈水用于冶煉金屬用于油墨等填充劑碳的單質(zhì)三、無定形碳“碳”是元素名稱，是核電荷數(shù)（或質(zhì)子數(shù)）為6的一類原子的總稱，并不具體指某種物質(zhì)，在化合物名稱中用“碳”表示碳元素，如二氧化碳、一氧化碳、碳酸鈣等?！疤俊笔怯商荚亟M成的具體物質(zhì)的名稱，如木炭、焦炭、活性炭和炭黑等?！疤肌焙汀疤俊庇惺裁床煌?？碳的單質(zhì)吸附性是物理性質(zhì)，吸附色素和異味是物理變化活性炭或木炭吸附性是物理性質(zhì)還是化學(xué)性質(zhì)？C60C240C540C70碳家族的成員單質(zhì)碳的單質(zhì)科技前沿以上物質(zhì)是單質(zhì)還是化合物？1.將下列物質(zhì)與其物理性質(zhì)及用途連線。金剛石

質(zhì)軟、灰黑色

用作冰箱除臭劑

有吸附性

作電極石墨

硬度大

用作裝飾品

導(dǎo)電性良好

鑲嵌在玻璃刀頭裁玻璃活性炭

打磨后璀璨奪目

制鉛筆芯物理性質(zhì)用途物質(zhì)2．下列關(guān)于金剛石、石墨、C60的說法不正確的是A．它們都是電的良導(dǎo)體

B．石墨質(zhì)軟，可作鉛筆芯C．C60是一種新型的單質(zhì)

D．金剛石硬度大，可切割玻璃【答案】A3．化學(xué)學(xué)習(xí)要建構(gòu)若干基本觀念，以下四類化學(xué)基本觀念中認(rèn)識不正確的是A．元素觀：金剛石和石墨均由碳元素組成B．分類觀：金剛石和石墨是兩種碳單質(zhì)C．變化觀：石墨轉(zhuǎn)化為金剛石屬于物理變化D．微粒觀：金剛石和石墨中碳原子的排列方式不同【答案】C4．金剛石和石墨是常見的碳單質(zhì)，其結(jié)構(gòu)如圖所示。下列說法正確的是A．構(gòu)成金剛石和石墨的碳原子的大小是不同的B．金剛石和石墨中碳原子的排列方式不同C．金剛石和石墨都是黑色的固體D．金剛石和石墨都沒有可燃性【答案】B【分析】金剛石、石墨是由同種碳原子構(gòu)成的不同種單質(zhì)。【詳解】A、構(gòu)成金剛石、石墨的原子大小相同，故選項(xiàng)A說法錯誤；B、金剛石和石墨中碳原子的排列方式不同，故選項(xiàng)B說法正確；C、金剛石是無色的固體，石墨是灰黑色固體，故選項(xiàng)C說法錯誤；D、金剛石、石墨是由碳元素組成的，都具有可燃性，故選項(xiàng)D說法錯誤；故選：B。金剛石石墨C60結(jié)構(gòu):正八面體形狀的固體性質(zhì):無色透明，不導(dǎo)電，硬度大，天然存在的最硬物質(zhì)用途:裁玻璃，切割大理石，作鉆頭結(jié)構(gòu):細(xì)鱗片狀固體