資源簡(jiǎn)介

(共36張PPT)
第六單元 碳和碳的氧化物
第1課時(shí)
課題1 碳單質(zhì)的多樣性
學(xué)習(xí)目標(biāo)
02
01
知道不同的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)，認(rèn)識(shí)物質(zhì)的多樣性
了解金剛石、石墨、木炭、活性炭、 C60的主要物理性質(zhì)和用途
了解木碳、活性炭的吸附性
引導(dǎo)學(xué)生形成觀念：物質(zhì)的結(jié)構(gòu)決定物質(zhì)的性質(zhì)，物質(zhì)的性質(zhì)決定物質(zhì)用途；科學(xué)發(fā)展是無(wú)止境的
04
03
新課導(dǎo)入
豐富多彩的物質(zhì)世界是由元素組成的。不同的元素能組成不同的物質(zhì)。
你知道豐富多彩的物質(zhì)世界是由什么組成的嗎？
主要含Ca、C、O
主要含C、H、O
主要含Na、 Ca、Si、O
新課導(dǎo)入
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
石墨
C60
金剛石
透明的金剛石、灰黑色的石墨和分子結(jié)構(gòu)與足球相似的C60都是由碳元素組成的單質(zhì)。
一、碳的單質(zhì)
一、碳的單質(zhì)
1.金剛石( 化學(xué)式：C )
閱讀教材128頁(yè)，歸納總結(jié)：
1.金剛石有哪些物理性質(zhì)？
2.金剛石有哪些用途？
一、碳的單質(zhì)
物 理 性 質(zhì) 用 途
顏 色
形 狀 硬 度
導(dǎo)電性 /
無(wú)色透明
正八面體
不導(dǎo)電
天然存在的最硬物質(zhì)
飾品
刻刀、鉆頭
金剛石是由___________構(gòu)成的。
碳原子
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)，硬度大。
天然采集到的金剛石經(jīng)過(guò)仔細(xì)琢磨成成為璀璨奪目的裝飾品--鉆石。
一、碳的單質(zhì)
未加工的鉆石
加工后的鉆石
雕琢后的鉆石
玻璃刀 金剛石鉆頭 金剛石砂磨片
金剛石是天然存在的最硬的物質(zhì)。
一、碳的單質(zhì)
一、碳的單質(zhì)
2.石墨( 化學(xué)式：C )
石墨(C)
層狀結(jié)構(gòu)
碳原子的排列結(jié)構(gòu)是一層一層的，是平面層狀的結(jié)構(gòu)，層與層之間作用力很小，容易滑動(dòng)。故石墨很軟，有膩感。
一、碳的單質(zhì)
物 理 性 質(zhì) 用 途
顏 色
形 狀 硬 度 導(dǎo)電性
手 感
深灰色
質(zhì)地較軟
導(dǎo)電
滑膩
鉛筆芯
潤(rùn)滑劑
電極
細(xì)鱗片狀
石墨
石墨坩堝
火箭的通風(fēng)管
石墨電刷
作鉛筆芯
石墨的用途：
一、碳的單質(zhì)
石墨是深灰色有金屬光澤、不透明的細(xì)磷片狀固體,具有優(yōu)良的導(dǎo)電性，石墨很軟，具有滑膩感。
一、碳的單質(zhì)
總結(jié)：金剛石和石墨的物理性質(zhì)及用途
金剛石 石墨
結(jié)構(gòu)模型
狀態(tài) 無(wú)色透明，正八面體形狀固體 深灰色、有金屬光澤不透明的細(xì)磷片狀固體
硬度 天然存在最硬物質(zhì) 很軟，有滑膩感
導(dǎo)電性 幾乎不導(dǎo)電 有優(yōu)良導(dǎo)電性
用途 鉆探機(jī)鉆頭、裁玻璃、切割大理石等 制鉛筆芯、電刷、電極
結(jié) 構(gòu) 性 質(zhì) 用 途
決 定
反 映
決 定
反 映
一、碳的單質(zhì)
結(jié)構(gòu)
決定
體現(xiàn)
立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)
層狀結(jié)構(gòu)
金剛石
石墨
硬度大的固體
質(zhì)軟、有滑膩感的固體
物理性質(zhì)
物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系
一、碳的單質(zhì)
一、碳的單質(zhì)
交流討論：金剛石和石墨均由碳元素組成，為什么物理性質(zhì)卻有很大差異呢？
因?yàn)樘荚优帕蟹绞讲煌?br/>金剛石：立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)
石墨：層狀結(jié)構(gòu)
微
觀
結(jié)
構(gòu)
石墨制成金剛石是物理變化還是化學(xué)變化？
C（石墨) C（金剛石）
高溫、高壓
催化劑
雖然組成元素沒(méi)有改變，但碳原子的排列方式發(fā)生了改變，這就可見(jiàn)變化過(guò)程中金剛石是由石墨變成的新物質(zhì)，有新物質(zhì)生成的變化.
化 學(xué) 變 化
一、碳的單質(zhì)
一、碳的單質(zhì)
木炭、焦炭、活性炭、炭黑等無(wú)定形碳的主要成分是碳單質(zhì)，結(jié)構(gòu)與石墨類似。
木炭
焦炭
活性炭
炭黑
3.無(wú)定形炭(混合物)
顯微鏡下看到的木炭的結(jié)構(gòu)
由于木炭和活性炭具有疏松多孔的的結(jié)構(gòu)，因此它們具有吸附性
焦炭、活性炭、炭黑等的結(jié)構(gòu)和木炭類似
一、碳的單質(zhì)
【實(shí)驗(yàn)6-1】木炭的吸附性
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。
一、碳的單質(zhì)
一、碳的單質(zhì)
現(xiàn)象 加入木炭（或活性炭）后，水由紅色變成無(wú)色
結(jié)論 木炭（或活性炭）具有吸附性，可以吸附色素
討論：你認(rèn)為吸附的過(guò)程是物理變化，還是化學(xué)變化呢？
你的根據(jù)是什么？
一、碳的單質(zhì)
活性炭的用途
焦炭
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
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)
炭黑
用于油墨等填充劑
一、碳的單質(zhì)
一、碳的單質(zhì)
物質(zhì) 用途
木炭 吸附一些食品和工業(yè)產(chǎn)品里的色素，或有異味的物質(zhì)
活性炭 吸附毒氣、制糖工業(yè)中脫色制白糖；城市污水、工業(yè)廢水和飲用水的深度凈化；吸附室內(nèi)裝修產(chǎn)生的有害氣體
炭黑 制造鞋油、墨棒、墨水、橡膠工業(yè)的填充劑等
焦炭 冶煉金屬
“碳”與“炭”的區(qū)別：“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。
一、碳的單質(zhì)
4.C60——以單質(zhì)形式存在的碳
（1）C60是一種分子。每個(gè)C60的分子是由60個(gè)碳原子構(gòu)成；
（2）C60分子的結(jié)構(gòu)形似足球（又名足球烯），性質(zhì)很穩(wěn)定；
（3）物理性質(zhì): 幾乎不導(dǎo)電,導(dǎo)熱性很差；
（4）用途：廣泛應(yīng)用于超導(dǎo)、催化、能源及醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域。
C60
一、碳的單質(zhì)
20世紀(jì)90年代，一些以新的形態(tài)存在的碳單質(zhì)相繼被發(fā)現(xiàn)，如碳納米管，其直徑一般在幾納米(nm)到幾十納米，獨(dú)特的碳管結(jié)構(gòu)受到人們的廣泛關(guān)注。
碳管
用途
決定
體現(xiàn)
決定
體現(xiàn)
結(jié)構(gòu)
物理性質(zhì)
尺寸小
機(jī)械強(qiáng)度高
導(dǎo)電性好
可應(yīng)用于材料、催化、信息等領(lǐng)域
資料：碳納米管
一、碳的單質(zhì)
新型碳單質(zhì)——石墨烯
　　2004 年，英國(guó)曼徹斯特大學(xué)的蓋姆和他的同事從石墨中分離出僅由一層碳原子構(gòu)成的薄片——石墨烯。石墨烯優(yōu)異的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性和其他奇特性質(zhì)正激勵(lì)著科學(xué)家不斷去探索。2010年，我國(guó)科學(xué)家通過(guò)化學(xué)方法合成了石墨炔。2017年，中外科學(xué)家聯(lián)合研究團(tuán)隊(duì)又合成了工碳。
石墨烯的結(jié)構(gòu)
厚度：3.35×10－10 m
單層碳
圖6-7 使用了石墨備發(fā)熱材料的用品
應(yīng)用于北京冬奧會(huì)
石墨制備石墨烯為化學(xué)變化
一、碳的單質(zhì)
金剛石 石墨 C60
結(jié)構(gòu) 由C原子構(gòu)成 由C原子構(gòu)成
由C60分子構(gòu)成
用途 切割大理石等 制鉛筆芯、電刷、電極 用作醫(yī)學(xué)生物材料
導(dǎo)電性 幾乎不導(dǎo)電 有優(yōu)良導(dǎo)電性 幾乎不導(dǎo)電
金剛石、石墨、C60物理性質(zhì)差異很大，因?yàn)樘荚拥呐帕蟹绞讲煌?br/>金剛石、石墨、C60都是由碳元素組成的單質(zhì), 因此化學(xué)性質(zhì)相似。
金剛石、石墨、C60比較
C60
C240
C540
C70
碳家族的成員
單質(zhì)
科技前沿
以上物質(zhì)是單質(zhì)還是化合物？
碳家族的其他成員——碳納米管
課堂總結(jié)
物理性質(zhì)不同原因：碳原子的排列方式不同
石墨烯、碳納米管等
碳單質(zhì)
金剛石
石墨
結(jié)構(gòu)：層狀結(jié)構(gòu)、質(zhì)軟、滑膩、感導(dǎo)電性
用途：鉛筆、電極等
結(jié)構(gòu)：網(wǎng)狀排布、自然界最硬物質(zhì)
用途：鉆石、鉆頭等
活性炭的吸附性
結(jié)構(gòu)：疏松多孔
用途：吸附性，吸附色素和異味等
C60
結(jié)構(gòu)：每個(gè)C60分子由60個(gè)碳原子構(gòu)成，足球烯
用途：超導(dǎo)、催化、材料、醫(yī)學(xué)及生物等領(lǐng)域
習(xí)題訓(xùn)練
1.下列有關(guān)金剛石、石墨的說(shuō)法正確的是（ ）
A．都由碳元素組成 B．都是黑色固體
C．都能導(dǎo)電 D．硬度都很大
A
2.下列有關(guān)碳單質(zhì)的說(shuō)法錯(cuò)誤的是（　　）
A．金剛石是自然界最硬的物質(zhì)，可作鉆頭
B．石墨有導(dǎo)電性，可制作電極
C．C60 是由60個(gè)碳原子構(gòu)成的
D．活性炭疏松多孔，具有吸附性，可用于凈水
C
習(xí)題訓(xùn)練
3.在生活生產(chǎn)中碳單質(zhì)的應(yīng)用廣泛。下列有關(guān)含碳物質(zhì)的性質(zhì)或用途正確的是（ ）
A．活性炭具有吸附性 B．木炭常溫下化學(xué)性質(zhì)很活潑
C．金剛石用作電極 D．石墨用作鉆探機(jī)鉆頭
4. 物質(zhì)的性質(zhì)決定物質(zhì)的用途。下列含碳物質(zhì)中，常用于去除冰箱、汽車中的異味的是（ ）
A．活性炭 B．金剛石 C．石墨 D．C60
C
A
習(xí)題訓(xùn)練
(1)同種元素組成的物質(zhì)一定是單質(zhì)。
(2)一種元素可以組成多種物質(zhì)。
(3)石墨有金屬光澤，有導(dǎo)電性，所以是一種金屬。
(4)金剛石是天然存在的最硬的物質(zhì)，可用來(lái)裁玻璃。
(5)金剛石、石墨和 C60 都是由碳原子直接構(gòu)成的。
(6)活性炭具有吸附性，可以吸附所有物質(zhì)。
（ ）
（ ）
（ ）
（ ）
（ ）
（ ）
5.判斷下列說(shuō)法是否正確：
習(xí)題訓(xùn)練
6.在豐富多彩的物質(zhì)世界里，碳及其化合物占有重要地位。
（1）金剛石和石墨均是由碳元素組成的單質(zhì)，但兩者
物理性質(zhì)差異較大，其原因是構(gòu)成它們的碳原
子 不同。
（2）活性炭有較強(qiáng)的吸附能力，從結(jié)構(gòu)的角度分析是
因?yàn)榛钚蕴烤哂? 的結(jié)構(gòu)。
排列方式
疏松多孔
謝謝聆聽(tīng)

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