6.1《金刚石、石墨和C60》完整

认识几种炭单质
木炭 金刚石 石墨
焦炭
活性炭
碳60
一、碳单质的物理性质和用途：
碳的单质主要包括金刚石、石墨和C60分子。 它们都是由碳元素组成的单质。
1、金刚石：
（看课本106到107页、找出金刚石、石墨的物理性质 和用途。时间3分钟。）
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。 天然采集的金刚石经过仔细 的琢磨就会成为璀璨夺目的装饰 品——钻石
3C + 2Fe2O3
4Fe + 3CO2↑
由此可见：物质除了与单质氧反应外，也能与化合态的氧 反应，但都是氧化反应。
学完本课题你应该知道
1、不同的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。如金刚石、石墨和C60 等都是由碳元素组成的单质。 2、木炭和活性炭具有吸附性。 3、在常温下，碳的化学性质很稳定。在高温下， 碳能够与很多物质起反应。 4、物质的性质在很大程度上决定物质的用途。
C60
C60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：
C60
①有感觉功能的传感器②增强金属的强度③新型的催 化剂④光学应用⑤对癌细胞具有杀伤效应等医疗功能。 C70 、C240 、 C540--------
纳 米 碳 管
金刚石、石墨和C60分子的物理性质差异 较大的原因：
原因是：虽都是由碳元素组成的单质，但碳原子的排列 方式不同。 碳单质的不同结构
用石墨和粘 土粉末混合 制铅笔芯
用石墨做电极 石墨耐高温，可以制 成坩埚来熔炼金属
石墨炸弹是美国制造 的一种可使供电系统短 路而导致瘫痪的新式炸 弹。石墨炸弹实际上是 集束炸弹的变种，它在 目标上空爆炸，释放出 无数“易拉罐”大小的 小炸弹，这些内装碳纤 维的小炸弹随即在更大 的区域爆炸，形成大范 围的碳纤维云，这些碳 纤维可使供电系统短路 而瘫痪。
2CuO + C
2Cu + CO2↑
木炭还原氧化铜
现象： （1）试管里黑色粉 末逐渐成为红色； （2）生成的无色无 味气体能使澄清的 石灰水变浑浊。
原理：C + 2CuO
高温
2Cu + CO2 ↑
2CuO + C
高温
2Cu + CO2↑
含氧化合物中的氧被夺去的反应，叫还原反应。 （1）木炭使氧化铜还原成铜，其具有还原性。 （2）氧化铜使碳氧化成二氧化碳，其具有氧化性 指出下列具有还原性的物质：
2Fe2O3 + 3C
高温
ห้องสมุดไป่ตู้
4Fe + 3CO2↑ Cu + H2O
H2+ CuO △
在上述反应里：氧化铜失去氧而变成单质铜，这种含氧化 合物里的氧被夺去的反应，叫还原反应。 而木炭使氧化铜发生了还原反应，具有还 原性，叫还原剂。
在上述反应里：碳是还原剂，在反应中被氧化；氧化铜是 氧化剂，在反应中被还原。 单质碳的还原性可用于冶金工业，例如：利用焦炭可 以把铁矿石中的铁还原出来。 高温
思 考 分 析
金刚石和石墨都是由C元素组成的， 为什么性质会相差这么远呢？
物质的用途
反映 决定
正八面体 平面网状结构
物质的性质
反映 决定
碳原子排列方式不同
物质的结构
小知识
“碳”与“炭” “碳”：元素名称（如：碳原子、碳元素、 碳单质、碳的化合物、二氧化碳、一氧化 碳等。）
“炭”：指具体的含碳元素的单质（如： 木炭、焦炭、活性炭、炭黑。）
含有杂质的金 钻石装饰品 刚石带有颜色
天然金刚石
钻石
钻头
玻璃刀
用金刚石刻划玻璃
切割大理石或加工坚硬的金属等
.石
墨
石墨是一 种深灰色的 有金属光泽 而不透明的 细鳞片状固 体。石墨很 软，有滑腻 感。
2、石墨：
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。
石墨
石墨是最软 的矿物之一
. 高温下，却能
跟多种物质发生化学反应。所以，用墨书写或绘 制的古字画能长久保存而不变色。
2. 碳跟氧气的反应（可燃性） C + O2 2C + O2
点燃
CO2 2CO
（充分燃烧）
点燃
（不充分燃烧）
3.碳跟某些氧化物的反应（还原性）
1.试管为什么要略向下 倾斜？ 2.火焰上罩网罩的作用 是什么？ 3.实验结束时，为什么 要先从石灰水中取出导 气管再熄灭酒精灯？ 4.反应的现象，化学方 程式？
课堂练习：
1.请将下列物质的性质与用途的相关内容用 直线连接起来。 金刚石硬度大 冰箱除臭剂 石墨的导电性好 切割玻璃 活性炭的吸附能力强 干电池电极
2.“依靠科学战胜非典”佩戴一种含有活性炭 的口罩可以预防“非典”，这是利用活性炭的 吸附 作用。
3、怎样用简单的方法证明金刚石，石墨都是 由碳元素组成的？
3、无定形碳：
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。
木炭
焦炭
活性炭
炭黑
【思考】木炭、活性炭具有吸附性（即吸附能力） 这是什么原因呢？
结论
• 木炭.活性炭具有疏松多孔的
结构，因此它具有吸附能力。
•
利用木炭.活性炭的吸附性 来吸附 色素.气味和有毒气体 等物质。
3、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 C．金刚石和石墨在氧气中完全燃烧的 产物都是二氧化碳 D．金刚石和石墨的物理性质由较大的 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
活 性 炭 冰 箱 去 味 剂
活 性 炭 防 毒 面 具
食品脱色
思考 ： 如图所示,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,会出现什么样 的想象, 为什么?
防毒面具
活性炭的吸附 作用比木炭还 要强，防毒面 具里的滤毒罐 就是利用活性 炭来吸附毒气 的，
活性炭
辅助 材料
滤毒罐
金刚石
石墨
碳60
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。
牛刀小试
1、将以下左例和右例有关项目用线连接起来。 石墨 冰箱去味剂、防毒面具 炭黑 导电 金刚石 新型催化剂 C60 制油墨 活性炭 切割坚硬金属
2.金刚石、石墨、 C60都是由 碳元素 组成的单质。但是，它们 ______ 的性质却存在巨大的差异（例如 金刚石是天然存在的最硬的物质， 而石墨却很软），这是因为它们 碳原子排列方式 ____________不同。
1.试管为什么要略向下倾斜？ 防止冷凝的水流到热的试管底部使试管炸裂。 2.火焰上罩网罩的作用是什么？ 因为木炭与氧化铜反应的温度要求较高，用网罩 使火焰集中，提高温度。 3.实验结束时，为什么要先从石灰水中取出导气管 再熄灭酒精灯？ 防止石灰水倒吸入热的试管使试管炸裂。 4.反应的现象 （1）试管粉末中有红色的物质出现； （2）澄清的石灰水变浑浊。 高温
新课导入
水墨山水画
水墨山水画
钻石恒久远，一颗永流传 钻石恒久远，一颗永流传
学习目标
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．记住碳单质的化学性质，会写出有关 的化学方程式。
4. 继发现C60后,C70也已经制得, 下列有关C70的说法正确的是( B、D )
A. 它是一种化合物 B. 它是一种单质， 并且它是有C70分子构成的。 C. 它是一种混合物 D. 它的相对分子质量是840
二、碳（单质）的化学性质
北宋画家 张择端绘 制，距今 近千年
1.碳的稳定性
• 常温下，碳的化学性质不活泼。