資源簡(jiǎn)介

(共23張PPT)
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(shí) 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
O2
O3
磷元素
紅磷
白磷
C
C
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(gè)小球代表一個(gè)碳原子，原子的排列成網(wǎng)狀，每一個(gè)節(jié)點(diǎn)處有一個(gè)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(rùn)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(rùn)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(dòng)。
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?cè)优帕?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(gè)C60分子由60個(gè)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(rùn)滑劑等 超導(dǎo)體
說(shuō)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(wú)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(wú)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(guò)的木炭（或活性炭），輕輕振蕩錐形瓶，觀察現(xiàn)象。
現(xiàn)象：溶液由紅色逐漸變?yōu)闊o(wú)色。
結(jié)論：木炭（或活性炭）具有吸附性。
三、無(wú)定形碳
防毒面具
冰箱除味劑
環(huán)?；钚蕴堪?br/>(吸附裝修產(chǎn)生的有害氣體)
碳的單質(zhì)
三、無(wú)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(wú)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。
“炭”是由碳元素組成的具體物質(zhì)的名稱，如木炭、焦炭、活性炭和炭黑等。
“碳”和“炭”有什么不同？
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)？
C60
C240
C540
C70
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(shuō)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】A
3．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(shí)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】C
4．金剛石和石墨是常見(jiàn)的碳單質(zhì)，其結(jié)構(gòu)如圖所示。下列說(shuō)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(méi)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(shuō)法錯(cuò)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(shuō)法正確；
C、金剛石是無(wú)色的固體，石墨是灰黑色固體，故選項(xiàng)C說(shuō)法錯(cuò)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(shuō)法錯(cuò)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(wú)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
性質(zhì):灰黑色,金屬光澤,不透明,質(zhì)軟,有滑膩感,優(yōu)良的導(dǎo)電性
用途:石墨電極,鉛筆芯,潤(rùn)滑劑
結(jié)構(gòu):每個(gè)分子有60個(gè)碳原子構(gòu)成,形式足球
用途:超導(dǎo)材料等
不定型碳:活性炭,木炭(吸附性)
課題1
碳單質(zhì)的多樣性
第1課時(shí)

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