金刚石石墨与C60
金刚石、石墨、C60的性质
金刚石化学成分：C。
常含有Cr、Mn、Ti、Mg、Al、Ca、Si、N、B等。
颜色：常见的为浅黄色、浅黄褐色、浅黄绿色、褐色，无色(浅黄白、白、优白)占有一定数量，玫瑰色、粉红色、浅蓝色、绿色、黑色、茶色十分稀少。
透明度：无色及浅色金刚石均成透明状，在无色中的白、优白金刚石测定透过率达95%以上，深色金刚石及具毛玻璃蚀象的透明度减弱呈现半透明状，当金刚石中包体含量增加亦影响透明度。
硬度：摩氏硬度10，新摩氏硬度15，显微硬度10000kg/mm2，显微硬度比石英高1000倍，比刚玉高150倍。
金刚石硬度具有方向性，八面体晶面硬度大于菱形十二面体晶面硬度，菱形十二面体晶面硬度大于六面体晶面硬度。
密度：金刚石密度与金刚石晶体中的包含物密切相关，无色透明质纯的金刚石密度为3.52g/cm3，当具有包含物时密度为3.44~3.53g/cm3。
导电性：绝大多数金刚石是电介质，电阻率：5×104Ω.cm，Ⅰ型及Ⅱ型(Ⅱa)金刚石为绝缘体，比电阻>1016Ω.cm，I型(H b)金刚石为P型半导体，比电阻10~103Ω.cm，温度上升到600℃或下降到-150℃时，电阻提高。
刚度、强度：金刚石具有极大的弹性模量，是自然界最高的磨削材料，弹性模量达90000kg/mm。
摩擦系数小，有极高的抗磨能力，因此在金刚石选矿中利用这一特性，采用球磨机、锥形磨矿机来分离金刚石。
但金刚石极脆，不能承受正向的外力撞击。
熔点：金刚石熔点达4000℃，在空气中燃烧温度为850~1000℃，在纯氧中720~800℃燃烧，金刚石发出浅蓝色火焰，并转化成二氧化碳。
化学稳定性：化学性质非常稳定，在酸、碱中均不分解，在熔融的硝酸钠、硝酸钾、碳酸钠中溶解用途：金刚石现在的主要用处却不再是用来做宝石，由于它是人们已发现的一种最坚硬的物质，已被用来作为制作切割、钻孔、研磨等工具的非常重要的工业材料。
碳单质有定型碳和无定型碳两类。
金刚石、石墨是重要的定型碳.1.利用金刚石硬度大、耐高温可做钻探机的钻头；利用硬度大，可做玻璃刀；由于金刚石对光有优异的折射作用，可做装饰品。
课题1金刚石、石墨和C60教案
课题1金刚石、石墨和C60教案一、教学内容本节课我们将探讨《化学》教材第2单元“碳的世界”中的第1章“金刚石、石墨和C60”。
具体内容包括：金刚石和石墨的结构与性质；C60分子的发现及其结构特点；碳的同素异形体概念；以及金刚石、石墨和C60在实际应用中的区别与联系。
二、教学目标1. 了解金刚石、石墨和C60的结构特点及其物理性质。
2. 掌握碳的同素异形体概念，并能运用该概念分析金刚石、石墨和C60的共性与特性。
3. 培养学生的实验操作能力和科学思维。
三、教学难点与重点难点：金刚石、石墨和C60的结构特点及其物理性质的区别。
重点：碳的同素异形体概念及其在实际应用中的体现。
四、教具与学具准备1. 教具：金刚石、石墨和C60的模型，PPT展示课件。
2. 学具：实验器材（放大镜、导电实验装置等），实验手册。
五、教学过程1. 导入：展示金刚石、石墨和C60的实物图片，引导学生思考它们的区别与联系。
2. 知识讲解：（1）金刚石和石墨的结构与性质（2）C60分子的发现及其结构特点（3）碳的同素异形体概念3. 实践情景引入：分组讨论，每组探讨一种碳的同素异形体在实际生活中的应用。
4. 例题讲解：讲解一道关于金刚石、石墨和C60的选择题，引导学生运用所学知识解决问题。
5. 随堂练习：布置一道关于碳的同素异形体的填空题，检查学生对课堂内容的掌握。
6. 实验演示：展示金刚石、石墨和C60的导电性能实验，引导学生观察并分析实验结果。
六、板书设计1. 金刚石、石墨和C60的结构与性质2. 碳的同素异形体概念3. 实验现象及分析七、作业设计1. 作业题目：（1）简述金刚石、石墨和C60的结构特点。
（2）举例说明碳的同素异形体在实际应用中的区别与联系。
（3）分析金刚石、石墨和C60的导电性能实验结果。
2. 答案：（1）金刚石：正八面体结构，硬度大，导电性差；石墨：层状结构，导电性好，硬度较低；C60：足球烯结构，导电性能介于金刚石和石墨之间。
金刚石、石墨和c60ppt课件
失去
还原反应
02 课堂巩固
1.既有可燃性，又有还原性的固态单质是( )
B
A. 氧气 B. 木炭 C. 氢气 D. 二氧化碳
2.（2022·武汉）笔、墨、纸、砚并称文房四宝，其中“墨”的主要成分是炭黑。下列炭黑的性质中属于化学性质的是( )
B
A. 熔点高 B. 可燃性 C. 难溶于水 D. 常温下呈固态
A
立体网状结构层状结构
1.金刚石、石墨、C60 物理性质差异大的原因：碳原子的排列方式不同。2.木炭、活性炭：有吸附性。
硬度大、正八面体形状的固体质软滑腻细鳞片状固体
裁玻璃等制铅笔芯作润滑剂等
物理性质
用途
结构
金刚石石墨
决定
体现
决定
体现
知识点 单质碳的化学性质
【自主学习】 阅读课本P110~112，回答下列问题。
可燃性
放出大量的热
放出热量
反应物的量
生成物
对点演练1 （2022·东莞模拟）《墨经》记载“立窑烧烟法”的示意图如图所示，瓮中收集的黑烟（主要为炭黑）可用于制墨，下列说法错误的是( )
A
A. 炭黑的主要成分是碳的化合物B. 黑烟是由松木不完全燃烧产生C. 炉膛的进气口大小会影响炭黑产量D. 水墨画能长时间保存，体现了常温下碳的稳定性
5.（2022·龙东）我国古代将炉甘石 、赤铜和木炭粉混合后加热到约 ，有如下反应发生： , 。下列有关说法错误的是( )
D
A. 的化学式为 B. 反应前后锌元素的质量不变C. ②反应中 发生了还原反应D. ②反应前后锌元素的化合价升高
6011金刚石石墨和C60(教师版)九年级上册化学讲义(人教版)
课题1 金刚石、石墨和C60知识导航课前引入“钻石恒久远，一颗永流传”。
钻石对得起它昂贵的价格吗？知识精讲金刚石、石墨和C60等都是由碳元素组成的不同单质。
由于碳原子的排列方式不同，即结构不同，导致它们的性质尤其是物理性质有很大差异。
一、金刚石1．外观：无色透明、正八面体状晶体（网状结构）2. 光泽：加工后璀璨夺目3. 硬度：天然存在的最硬的物质4. 导电性：不导电5. 导热性：良好6. 用途：装饰品——钻石；切割玻璃、大理石、做钻探机的钻头等。
二、石墨1．外观：深灰色、细鳞片状固体（层状结构）2. 光泽：有金属光泽3. 硬度：质地软，有滑腻感4. 导电性：良好5. 导热性：良好6. 用途：电极、铅笔芯、润滑剂等三、C601. 每个C60分子是由60个碳原子构成的。
2. C60分子形似足球，这种足球结构的C60分子（又叫足球烯）很稳定。
3. C60的独特结构决定了它具有一些特殊的物理和化学性质，有可能广泛应用于超导、催化、材料、医学及生物等领域。
总结归纳加工后璀璨夺目有金属光泽四、其他碳单质1. 木炭、焦炭、活性炭、炭黑等均是无定形碳，主要是由石墨的微小晶体和少量杂质构成的。
2. 活性炭、木炭具有疏松多孔的结构，可以吸附异味、色素等，具有吸附作用。
3. 焦炭常用于冶炼金属，炭黑用于制造黑色染料、油墨等。
4. 一些新形态的碳单质相继被发现，如碳纳米管、石墨烯等。
注意（1）只含一种元素的物质不一定是单质，也可能是几种单质组成的混合物。
（2）“碳”是元素名称，在书写含碳元素的物质的名称时使用，如二氧化碳；而“炭”表示物质，如“活性炭”。
对点训练题型一：同种元素组成的单质【例1】由同种元素组成的不同单质，可以互为“同素异形体”。
下列属于同素异形体的一组物质是A．氢气与液氢B．水银与银C．干冰与冰D．氧气与臭氧【答案】D【分析】由同种元素组成的不同单质，可以互为“同素异形体”，这里包含两个条件：一是不同的单质；二是由同一种元素组成，即组成元素相同。
《金刚石、石墨和 C60》 讲义
《金刚石、石墨和 C60》讲义一、引言碳是一种非常神奇的元素，它在自然界中以多种形式存在，其中最常见且具有代表性的就是金刚石、石墨和 C60。
这三种物质虽然都是由碳元素组成，但它们的性质和用途却大不相同。
接下来，让我们一起深入了解它们。
二、金刚石1、结构特点金刚石的结构可以用“坚固”来形容。
它是由碳原子以正四面体的形式紧密排列而成，每个碳原子都与另外四个碳原子形成共价键，这种结构使得金刚石具有极高的硬度和稳定性。
2、物理性质金刚石是自然界中最硬的物质，这使得它在工业上有广泛的应用。
它的折射率高，能够折射出璀璨的光芒，因此常被用于珠宝首饰。
此外，金刚石的热导率极高，是良好的热导体。
3、用途（1）工业领域由于其硬度，金刚石常被制成各种切割和磨削工具，如钻头、砂轮等。
在地质勘探和石材加工等行业中发挥着重要作用。
（2）珠宝领域经过精心打磨和切割的金刚石，成为了人们喜爱的珍贵珠宝，象征着永恒和爱情。
三、石墨1、结构特点与金刚石不同，石墨中的碳原子呈层状排列，每一层中的碳原子以六边形的形式连接，层与层之间的结合力较弱，这使得石墨具有良好的导电性和润滑性。
2、物理性质石墨质地柔软，颜色呈灰黑色。
它具有良好的导电性和导热性，同时还具有耐高温的特性。
3、用途（1）铅笔芯石墨质地柔软，容易留下痕迹，因此被用于制作铅笔芯。
（2）电极材料由于其良好的导电性，石墨常被用作电池和电解池的电极材料。
（3）润滑剂层与层之间的弱结合力使得石墨能够在物体表面形成一层润滑膜，减少摩擦，常用于机械润滑。
四、C601、结构特点C60 是一种由 60 个碳原子组成的足球状分子，也被称为“富勒烯”。
这种独特的结构使得 C60 具有一些特殊的性质。
2、物理性质C60 具有一定的导电性和光学性质，在一定条件下可以表现出超导性。
3、用途（1）材料科学在材料领域，C60 被用于研发新型的超导材料、半导体材料等。
（2）生物医药由于其独特的结构和性质，C60 在生物医药领域也有潜在的应用，如药物载体等。
初中化学知识点总结-金刚石、石墨和C60
金刚石、石墨和C60一、碳的几种单质（金刚石、石墨、C60）1、金刚石（C ）是自然界中最硬的物质，无色透明，正八面体。
可用于制钻石；刻划玻璃、钻探机的钻头（体现了它的硬度大）等。
2、石墨（C ）是最软的矿物之一，深灰色，具有金属光泽，细鳞片状的固体，有优良的导电性，润滑性。
可用于制铅笔芯（体现它深灰色、质软）、干电池的电极（体现了它的导电性）、电车的电刷（体现了它的导电性，滑腻感、常温下化学性质稳定）、做润滑剂（体现它具有滑腻感）等金刚石和石墨的物理性质有很大差异的原因是：碳原子的排列不同。
3、无定形碳：由石墨的微小晶体和少量杂质构成.主要有:焦炭,木炭,活性炭,炭黑等.活性炭、木炭具有强烈的吸附性（因为具有疏松多孔的结构），木炭可用于食品、工业产品中除去色素、异味等，活性炭可用于防毒面具中除去毒气、制糖业中脱色以制白糖；焦炭用于冶铁，炭黑加到橡胶里能够增加轮胎的耐磨性。
注意：吸附性是活性炭、木炭的物理性质4、C60：C60分子由60个碳原子构成的分子，形似足球，结构稳定。
二、.单质碳的化学性质:单质碳的物理性质各异,而各种单质碳的化学性质却完全相同!1、常温下的化学性质比较稳定。
因此古代用墨书写、绘画的字画保存时间很久,仍不变色。
2、可燃性:完全燃烧(氧气充足),生成CO 2 : C + O 2 CO 2不完全燃烧(氧气不充足),生成CO ：2C + O 22CO 3、还原性：C + 2CuO 2Cu + CO 2↑ （置换反应）现象：黑色粉末逐渐变成光亮红色，产生的的气体能使澄清的石灰水变浑浊。
C 在反应中得到氧元素，发生氧化反应，是还原剂，具有还原性。
CuO 在反应中失去氧元素，发生还原反应，是氧化剂。
具有氧化性。
小结：还原剂：夺去氧元素的物质，具有还原性。
得到氧元素，发生氧化反应。
氧化剂：提供氧元素的物质，具有氧化性。
失去氧元素，发生还原反应。
应用：冶金工业：2Fe 2O 3+3C 4Fe+3CO 2↑ C ＋CO 2 2CO 点燃 点燃 高温高温高温课题2 二氧化碳制取的研究考试要求：初步学会在实验室制取和收集二氧化碳等考点一、实验室制取气体的思路：（原理、装置、检验）（1）发生装置：由反应物状态及反应条件决定：①反应物是固体，需加热，制气体时则用高锰酸钾制O2的发生装置。
金刚石、石墨和C60
金刚石
正八面体
石墨
C60
外观
导电性
形似足球 层状结构 无色、透明、 深灰色、不透明、细鳞 固体、金属 光泽、黄色 固体、有光泽 片状固体、金属光泽 几乎不导电
良好
硬度 用途
组成元素 性质不同 的原因
最硬 质软 钻头、刻刀、 铅笔芯、电极、润滑剂 装饰品等
对其性质的研 究正在进行中
制备新材料、 器件等
都是由碳元素组成的 碳原子排列方式不同
金刚石、石墨和C60的结构
结构
决定 反映
性质
决定 反映
用途
早在20世纪30年代就已经有了生产人造金刚石的工厂，只是传统工艺所用 的原料一直是石墨。由于石墨的密度大约只有金刚石的2/3，所以完成这个变化 需要高温和高压的条件。遗憾的是，这样做成的人造金刚石虽然和天然金刚石 硬度相当，但是透明度和外形都达不到天然金刚石的水平。 20世纪80年代，人们发现人造金刚石在半导体制造行业具有广泛的应 用前景。因为计算机芯片的基体材料硅的导热性不好，这成为进一步提高技术 时的难题。而金刚石在导热性方面远远超过硅（甚至超过铜和银），于是它成 了芯片基体材料的最佳选择。正是这种需求推动了人造金刚石的研究。 人们想到，金刚石既然是碳的一种单质，为什么不可以用碳原子作为 构建金刚石晶体的原料，而一定要通过破坏石墨的晶体来完成呢？灵巧的化学 家很快就完成了这项研究。透明的、晶莹璀璨的人造金刚石就这样在实验室里 诞生了。 虽然还没有能够制造出大颗粒的金刚石晶体（所以大颗粒的天然金刚 石仍然价值连城），但是已经制成了金刚石的薄膜。
金刚石俗称“金刚钻”。也就是我 们常说的钻石的原身，它是一种由 碳元素组成的矿物，是碳元素的同 素异形体。金刚石是目前在地球上 发现的众多天然存在中最坚硬的物 质。金刚石的用途非常广泛，例如 ：工艺品、工业中的切割工具。石 墨可以在高温、高压下形成人造金 刚石，也是贵重宝石。
人教版九年级化学第6单元 课题1 金刚石、石墨和C60(有答案)
第六单元碳和碳的氧化物课题1 金刚石、石墨和C60知识点一碳的单质不同元素可以组成不同的单质，而同一种元素也可以组成不同的单质。
几种常见元素的不同单质如下表所示：常见元素碳元素氧元素磷元素形成的单质金刚石、石墨和C60氧气(O2)和臭氧(O3)白磷(P4)和红磷（P）一、金刚石、石墨、C60的性质及用途1、金刚石A、物理性质：无色透明、正八面体形状的固体，不导电，经加工琢磨后有夺目光泽，是天然存在最硬的物质。
B、用途：雕琢作装饰品(钻石就是金刚石雕琢成的)；制作钻头；制作玻璃刀、刻刀。
2、石墨A、物理性质：深灰色、不透明的细鳞片状固体，有金属光泽，质软，滑腻，导电性好，耐高温。
B、用途：用于制铅笔芯(不同型号的铅笔芯，石墨含量不同，“B”值越大，石墨含量越高)、石墨电极、电刷、耐高温的润滑剂等。
3、C60C60分子由60个碳原子构成，形似足球，很稳定。
目前应用于材料科学、超导体等方面的研究。
理解辨析1、金刚石、石墨和C60都是由碳元素组成的，为什么物理性质差异这么大？原子之间的排列顺序不相同4、不定形碳—木炭、焦炭、活性炭和炭黑木炭主要是由石墨的微小晶体和少量杂质构成的，它具有疏松多孔的结构。
焦炭、活性炭、炭黑等的构成和结构与木炭类似，通常称为无定形碳。
由于木炭、活性炭的结构疏松，因此它们具有吸附性。
利用这种性质可以吸附气体或溶液中的一些物质，可用作吸附剂，如木炭用来吸附食品工业里的色素和有异味的物质；活性炭用在防毒面具中吸附毒气。
理解辨析1、吸附性是物理性质吗？吸附性是物质的物理性质，吸附过程是物理变化。
吸附剂与物质的接触面积越大，吸附能力越强。
2、“碳”与“炭”有什么区别吗？1.碳是表示碳元素，炭是主要成分为碳的一些物质，如活性炭、木炭等2.碳是用于对化学式的命名，而炭往往是对一些物质命名的俗称里。
例题1、金刚石、石墨、C60的性质不同解释正确的是（ B ）A．碳原子的结构不同B．碳原子的排列方式不同C．由不同种元素组成的D．组成的原子数不同例题2、小刚要检验妈妈的钻石戒指是真还是假，下列方法你认为正确简便的是( D)A.铁锤砸毁B.火烧C.测密度D. 刻画玻璃例题3（1）金刚石可作玻璃刀，因为_____金刚石硬度大________________________________。
金刚石、石墨和C60
谢 谢 指 导 ， 再 见 ！
活性炭
滤毒罐
3、炭黑 黑色固体，可以制造墨汁、油漆、鞋油等，还可 以增加轮胎制品的耐磨性。
4、焦炭
用于冶炼金属
炼 铁
碳单质
知 识 结 构 图
金刚石
石墨
C60
无定形炭（石墨微小晶体和一些杂质构成） 炭黑
木炭 活性炭 焦炭
[注意] 碳和炭的区别 ： 碳：指碳元素，只用作化学用语，在表示元素和 含碳的化合物时使用。 炭：指具体的物质，如：炭黑、木炭、活性炭等， 它们都是由碳元素组成的单质。
C60
在室温下为紫红 色固态晶体 几乎不导电 质脆 很差 应用于材料科学、 超导体等方面
天然存在的最硬的物质 很差 装饰品、切割玻璃、 钻探机钻头等
在高温高压环境中可以把石墨转化成金刚石，人造 点“石”成“金”新解 金刚石就是用此原理造成的，美国一家公司利用骨 灰里的碳元素还发明了“骨灰变钻戒”的新技术。
C60在室温下为紫红 色固态晶体，不会 导电，质脆
它们物理性质上的差异是什么造成的？用途又有什 么不同？
金刚石的正八面体结构 金刚石的碳原子在空间构成连 续的，坚固的骨架的结构，所 以坚硬。
石墨的层状结构 石墨的碳原子呈平面层状结构,层与 层之间作用力小，所以质软。有滑感。
金 刚 结石 构、 图石 墨 的
学 完 本 课 我 知 道
⒈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。
金刚石、石墨和C60等都是由碳元素组成的单质； 它们物理性质上的差异是由于碳原子的排列不同造 成的，因此它们两者的混合属于混合物。 ⒉木炭、活性炭具有吸附性。吸附过程是物理变化.
我夯基 我达标 1、下列变化属化学变化的是（ A） A.木炭燃烧 B.活性炭吸附毒气 C.石墨导电 D.金刚石切割玻璃 2、继发现C60后，C70也已制得。下列有关C70的说法正确的是（ B） A.它是一种化合物 B.它是一种单质 C.它是一种混合物 D. C70相对分子质量是70 g 3、下列几种情况，能证明“金刚石和石墨是由相同元素组成”的事实的是( ) C A.它们的熔点相同 B.都不溶于水 C.完全燃烧后都得同一产物二氧化碳 D.石墨在一定条件下可转化为金刚石 4、某物质经测定只有一种元素，对此物质的描述错误的是：（B ） Ａ．可能是单质 Ｂ．可能是化合物 Ｃ．可能是混合物 Ｄ．一定不是化合物 C60 金刚石 金刚石 石墨 5、碳的单质有_______、______和_______等，其中_______是天然存在的 最硬的物质，_______是最软的矿物之一，金刚石和石墨性质的差异是因 石墨 为 碳原子的排列不同 。由此说明 物质的结构 决定物质的性质。
金刚石、石墨和C60
栽了
单质C的可燃性
1、与充足的O2的反应：
C+O2 = CO2 2C+O2 = 2CO
点燃
点燃
(放出热量)
2、与不充足的O2的反应：
(放出热量)
2、高温条件下单质C有还原性
C还原CuO实验
现象：
（1)、黑色粉末变成紫红色; (2)、产生使澄清石灰水变白色 浑浊的气体。 化学方程式：
高温
C+2CuO= 2Cu+CO2↑
4. 木炭、活性炭是不是单质？
木炭和活性炭都是由石墨的 微小晶粒和少量杂质构成的。
右图所示是利用了活性炭的 什么性质? 木炭、活性炭有吸附性
5、木炭和活性炭为什么具有吸附能力？
木炭和活性炭具有较强的吸附能力是由它 们疏松多孔的结构决定的。由于它们内部 疏松多孔，因而跟气体或溶液接触的表面 积就很大，这样它们就很容易吸附一些气 体或色素等物质。 活性炭的孔隙比木炭更大，因而活性炭的 吸附性能比木炭更强。
2CuO + C
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。 与氧化合的反应，叫氧化反应。
2Fe2O3 + 3C
高温
4Fe + 3CO2↑
Cu + H2O
H2+ CuO △
小 结
碳在常温时很稳定，在加热或高温 条件下具有可燃性和还原性。
练习
8、金刚石和石墨的物理性质有很大的
差异的原因是（ C ）
A.金刚石不含杂质，而石墨含杂质 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
6.1金刚石、石墨、C60.
(2)16.6g四氯乙烯中含氯元素的质量是:14.2 g .
(3)香港政府拟在今年内通过新法律,要求用 装有活性炭 的新型干洗机代替旧款干洗机,可将有毒气体含量约降
至原来的1/30,这主要是利用了活性炭的 吸附 性.
巩固练习
5、怎样证明纯净的金刚石和石墨 都是由碳元素组成的？
练一练:
1.由同种元素组成的物质不可能是 (
)
A.单质 B.化合物 C.纯净物 D.混合物
2.下列关于金刚石和石墨的说法中不正确的是(
)
A.它们都是由碳元素组成的单质
B.他们都是电的良导体
C.金刚石质硬,石墨质软
D.他们组成单质的碳原子排列方式不同
C C C 3、继发现 60 后 70也已经制得，下列有关 70说
分析 木炭具有吸附性，吸收了水中的色素
木炭、活性炭具有疏松多孔的结构，因此 木炭、活性炭具有较强的吸附能力
防 毒 面 具
活性炭
辅助
滤毒罐
材料
活性炭的吸附 作用很强，防 毒面具里的滤 毒罐就是利用 活性炭来吸附 毒气的。
三.其它碳单质 C60
由60个碳原子构成的一个分子，结构类似足球，又名“足 球烯”。性质稳定，在材料科学、超导体方面有广阔的前 景。
末是
A.氧化铜
B.四氧化三铁和木炭粉
“当碳 燃烧 时”。
化学在生活中的应用
1. 在锁芯中加入适量铅笔末，会使锁芯转动更好， 为什么？
所用铅笔末4B的比HB的效果更好，为什么?
2.刚刚用漆粉刷的房子，油漆味很浓，为除去异 味，人们往往在房间里放些木炭，以除去异味， 这是利用了木炭的那些性质？
金刚石石墨C60[]
![金刚石石墨C60[]](https://img.taocdn.com/s3/m/40cf39600622192e453610661ed9ad51f11d544e.png)
电子领域：半导体、电子 器件等
光学领域：光学器件、激 光器等
生物医学领域：生物医学 材料、生物传感器等
航空航天领域：高温、高 压、高速等极端环境下的 应用
工业领域：用于制造耐高温、 耐腐蚀的机械零件和设备
电子领域：用于制造半导体器 件、电子管等电子元件
化学领域：用于制造催化剂、 吸附剂等化学材料
生物医学领域：用于制造生物 医学材料如人工关节、心脏瓣 膜等
石
微波等离子体法：通过 微波等离子体将碳原子
排列成金刚石结构
热解法：将石墨 原料加热到一定 温度使其分解为 碳原子然后冷却 形成石墨
电弧法：利用电 弧放电产生的高 温将石墨原料分 解为碳原子然后 冷却形成石墨
化学气相沉积法： 将石墨原料与气 体反应生成碳原 子然后冷却形成 石墨
激光烧蚀法：利 用激光烧蚀石墨 原料生成碳原子 然后冷却形成石 墨
高压法：通过高压和 高温将碳原子排列成
金刚石结构
化学气相沉积法：通过 化学反应将碳原子沉积 在基底上形成金刚石
激光烧蚀法：通过激 光烧蚀碳源形成金刚
石
微波等离子体法：通过 微波等离子体将碳原子
排列成金刚石结构
化学气相沉积法：通过 化学反应将碳原子沉积
在基底上形成金刚石
激光烧蚀法：通过激 光烧蚀碳源形成金刚
金刚石：硬度 最高熔点高导 热性好不导电
石墨：硬度低 熔点低导电性
好导热性差
C60：硬度高 熔点高导电性
差导热性差
金刚石：碳原子以 四面体结构排列硬 度极高化学性质稳 定
石墨：碳原子以层 状结构排列硬度较 低化学性质稳定
C60：由60个碳原 子组成的足球状分 子硬度较低化学性 质稳定
结构类型：金刚石属于立方晶系
金刚石、石墨和C60
活性炭
木炭在水 蒸气中加 强热加工 制得
焦炭
炭黑
木材隔绝 制 空气加强 法 热 色 态 特 性
煤隔绝 空气加 强热
含碳物质不 完全燃烧形 成的
用 途
灰黑色 黑色粉末或 浅灰色 非常细的 多孔固体 颗粒状固体 多孔固体 黑色粉末 具有比木 多孔性 耐磨性 吸附能力 炭强的吸 附能力 燃料 防毒面具 冶炼生铁 黑色颜料 冶炼金属 净水剂 生产水煤 橡胶制品 脱色剂 脱色剂 的添加剂 气 去异味剂 去异味剂
同种元素可组成不同的物质吗？
C60
研究表明：金刚石、石墨和足球烯（Ｃ６０）都是由 碳元素组成的碳的不同单质。 但是由于这些单质中碳原子排列方式不同，因此他 们的性质存在着差异。
1、金刚石 纯净的金刚石是无色 透明、 正八面体形状的固体。
加工琢磨后璀璨夺目有光泽， 可做钻石。
加 工 前 加 工 后
哈！真香啊!
单质C的可燃性
1、与充足的O2的反应：
点燃
C+O2 = CO2
(放出热量)
哦嗬!栽了!
哟，真冷，快升火!
哎!
又栽了!
单质C的可燃性
1、与充足的O2的反应：
点燃
C+O2 = CO2
2、与不充足的O2的反应：
(放出热量)
2C+O2 = 2CO
点燃
(放出热量)
小结：碳在不同条件下燃烧，产物不同
“碳”：碳元素，属于化学用语。在书写 元素名炭是人工 制造的碳单质， 都含有少量杂质为表示 区别，常写：木炭，活性 炭，焦炭，炭 黑等。
C60
随着科技的发展，新形态的碳单质逐渐被 人们发现，其中取得重要进展的是C60分子， 另外还有碳管。 C60分子由60个碳原子构 成，分子形似足球，又名 足球烯。这种足球结构的 分子很稳定。它应用于材 料科学、超导体等方面的 研究正在进行中。 C60
金刚石、石墨和C60ppt课件
“炭”：指具体物质时（如：木炭、焦炭、 活性炭、炭黑），常指物质的俗名。
７万个大气压
２、石墨 1700℃、催化剂
金刚石
此变化是化学变化
二、碳（单质）的化学性质
北宋画家 张择端用 墨绘制， 距今已近 千年。
清明上河图
1.常温下，碳有稳定性（化学性质不活泼）。
2.碳与氧气的反应 ——点燃时，有可燃性
碳和碳的氧化物
金刚石、石墨和C60
【思考】不同种元素可以组成不同物质，如H2、N2 、O2
等，那么同一种元素可以组成不同物质吗?
金刚石 C
石墨 C
C60
金刚石、石墨和C60都是由碳元素组成的单
结论：质同。一种元素是可以组成不同物质的。
一、碳的单质
1. 金刚石
你知道金刚石 有什么用途？
钻石
金刚石 空间网状结构
小结
金刚石、石墨、C60他们都是碳的单质 为什么物理性质有这么大的差异？
因为构成他们的碳原子的排 列方式不同
1、下列各组物质中,前一种是单质,后一种是混合物的 是( A )
A、石墨、铅笔芯
B、水蒸气、大理石
C、盐酸、焦炭
D、金刚石、氧化铁
2、下列说法正确的是( D ) A、金刚石与石墨的各种性质都不相同
HH2+ CuO △ Cu + H2O
【小结】Βιβλιοθήκη 碳单质： 物性不同，化性相似
（1）一种元素可以形成多种单质。 （2）木炭和活性炭具有吸附性。 （3）碳的几种单质由于原子的排列方式不 同，物理性质有很大的不同，但化学性质相 似。
（4）碳的化学性质：稳定性，可燃性，还原 性。
会相差这么大呢？ 是由于碳原子的排列方式不同。
金刚石、石墨和C60 知识讲解
金刚石、石墨和C60【要点梳理】要点一、碳的单质1.同一种元素可以组成不同的单质：金刚石、石墨和C60都是由碳元素组成的单质，但是由于碳原子排列方式不同，即结构不同，因此它们的性质存在着差异。
金刚石的结构石墨的结构 C60的结构2.金刚石、石墨和C60的比较：（高清课堂《金刚石、石墨和C60》）名称金刚石石墨C60外观无色透明、正八面体形状的固体，仔细琢磨后有璀璨夺目的光泽深灰色不透明的细鳞片状的固体，有金属光泽C60分子形状似足球导电性几乎不导电良好几乎不导电硬度天然存在的最硬的物质质软（最软的矿物之一）质脆导热性良好良好很差用途钻头、刻刀、装饰品等电极、铅笔芯、润滑剂等制备新材料、超导材料等3.木炭、活性炭的吸附性：木炭、活性炭、焦炭、炭黑等物质都是由石墨的微小晶粒和少量杂质构成的，所以从严格的意义上来说它们还不是碳的单质（被称为无定形碳）。
由于木炭和活性炭均具有疏松多孔的结构，因此它们具有较强的吸附能力，可以吸附毒气、色素以及有异味的物质等。
木炭和活性炭有吸附性，所以它们在制糖工业、食品工业、防毒面具制作等方面有重要的应用。
【要点诠释】1.金刚石和石墨在一定条件下可以相互转化，这个转化过程发生了化学变化。
2.物质的组成和结构决定物质的性质，物质的性质决定物质的用途。
3.由于木炭疏松多孔，有很大的表面积，因此它具有吸附性，活性炭的吸附性比木炭更强。
吸附作用是将气体或溶液里的微小粒子吸附在固体表面，没有生成新物质，属于物理变化。
4.“碳”和“炭”的区别：“碳”是元素的名称，是核电荷数为6的一类原子的总称。
比如碳元素、碳单质、含碳化合物、一氧化碳等，这儿不能用“炭”。
而“炭”指的是具体物质，它表示由碳元素组成的某种单质——木炭、活性炭、焦炭等。
一般在未指明具体单质时，习惯上用碳，如“炽热的碳”、“当碳燃烧时”。
要点二、碳的化学性质1.稳定性：在常温下，碳的化学性质不活泼。
在高温下，碳能够与很多物质起反应。
金刚石、石墨和C60
碳跟氧化铜的反应
现象：
黑色粉末逐渐变成光亮的红色，澄清石 灰水变浑浊
高温
方程式：
C+2CuO===2Cu+CO2
在木炭还原氧化铜的实验中：
1.反应开始后，在盛澄清石灰水的试管中观察 到的现象是___，说明反应中有___生成，被 加热的试管中发生的化学反应方程式是____。 2.反应完成后，把被加热的试管里的粉末倒在 纸上可以看到有___色的铜，这是由于 _____。 3.右图中酒精灯上加一金属网罩的作用____。 4.实验结束时，应先_____，再撤掉______。
？
木炭、活性炭用途很广，你 想知道它们有什么性质吗？
3.木炭、活性炭的吸附性
图中所示是利用了活性炭的什么 性质?
木炭能吸附红墨水吗？ 现象：红墨 水的颜色变 浅至消失。
烘烤 后的 木炭
分析： 木炭具有疏松多孔的结构，具有较强的 吸附性，能将红墨水吸附在木炭多孔性 结构中。 思考：你认为吸附的过程是物理变化，还是化 学变化？你的根据是什么？
为什么能用石墨制作铅笔芯? 因为石墨是深灰色、有金属光泽、不透明的细 磷片状固体；石墨很软。
铅笔里含铅（Pb）吗? 铅笔芯是石墨和粘土混合而成的。
作画用的铅笔常用 “6B”的；涂 答题卡的铅笔常用 “2B”的；写字用 的铅笔常用“HB”的；制图用的铅笔 常用 “6H”的。在不同型号的铅笔中， 谁最硬？ 谁最软？谁含的石墨较多？
用6 B铅笔作的素描画
铅笔中的HB：
H代表Hard，坚硬的； B代表Black，黑的。 6B最软，颜色最深； 6H最硬， HB软硬适中。
在纸上画过能留 下深灰色的痕迹
为什么能用石墨作电极? 因为石墨具有 良好的导电性。 此处用石墨作电刷，这是利 能换成铅笔芯吗？ 用了石墨的哪些性质？ 炼钢炉用石墨作 电极，这是利用 了石墨的哪些性 质？
金刚石、石墨和C60
金刚石的用途 金刚石的用途
切割玻璃 做钻头 做刀具的刃 轴 承 特种光学仪器
所依据的性质
硬度大 硬度大 硬度大 硬度大 耐磨性
折光率
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。 固体。
石墨的用途 石墨的用途
火箭的通风管 石墨坩埚 石墨电极 石墨电刷 电动机车的石墨滑板
所依据的性质
3、石墨可以作高温电炉的电极,是因为 石墨可以作高温电炉的电极, ( D ) A能燃烧 B能传热 C很软 熔点高能导电 4、下列变化中属于化学变化的是（ 下列变化中属于化学变化的是（ A、用木炭给红糖溶液脱色 B、石墨在一定条件下转变为金刚石 C、用金刚石可划玻璃 D、石墨粉末与粘土混合制成铅笔芯 D
耐高温 耐高温 导电性 导电性 导电性 耐腐蚀 耐高温 润滑性
性质
决定 体现
用途
实验： 实验：验证石墨的导电性能
实验材料：电源，用电器，导线， 实验材料：电源，用电器，导线， 铅笔芯 实验结论：铅笔芯（石墨） 实验结论：铅笔芯（石墨）能导电
金刚石
石墨
外观
无色透明正八面 体形状 天然物中最硬的 物质 不导电
石墨 炭黑 金刚石 焦炭 活性炭 冰箱去味剂 作电极 冶炼金属 制油墨 作钻头
2. 金刚石、石墨、 C60都是由 金刚石、石墨、 都是由 碳元素 组成的单质 但是， ______组成的单质。但是，它们 组成的单质。 的性质却存在巨大的差异（ 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， 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 而石墨却很软），这是因为它们 碳原子排列方式 ____________不同。 不同。 不同
甲生:是单质 因为金刚 甲生 是单质.因为金刚 是单质 石是碳的单质,石墨也 石是碳的单质 石墨也 是碳的单质,它们混合 是碳的单质 它们混合 在一起,仍只含一种元 在一起 仍只含一种元 所以仍是单质. 素,所以仍是单质 所以仍是单质 诊断:_________ 诊断 乙生:是混合物 金刚石 乙生 是混合物.金刚石 是混合物 石墨都是碳的单质,但 石墨都是碳的单质 但 它们是两种不同的物质. 它们是两种不同的物质 所以它们混合在一起不 是单质而是混合物.诊 是单质而是混合物 诊 断________
金刚石,石墨,c60说课稿
金刚石,石墨,c60说课稿一、说教材（一）作用与地位本文以“金刚石、石墨、C60”为例，深入浅出地介绍了化学键的概念、类型及其对物质性质的影响。
作为高中化学课程中的一部分，本课起着承上启下的作用。
它既是对之前所学元素化合物知识的巩固，也为后续学习物质结构、化学反应等打下基础。
（二）主要内容1. 金刚石、石墨的结构特点及其物理性质差异；2. 化学键的类型及对物质性质的影响；3. C60分子的结构及其特殊性质。
二、说教学目标（一）知识与技能1. 了解金刚石、石墨的结构特点，理解其物理性质差异的原因；2. 掌握化学键的类型，了解其对物质性质的影响；3. 了解C60分子的结构，理解其特殊性质。
（二）过程与方法1. 通过对比分析，培养学生的观察能力和逻辑思维能力；2. 通过讨论、问答等教学活动，提高学生的表达能力和合作能力；3. 培养学生运用所学知识解决实际问题的能力。
（三）情感态度与价值观1. 激发学生对化学学科的兴趣，培养其探究精神；2. 培养学生关注社会、关注科技发展的意识；3. 增强学生的环保意识，使其认识到化学在可持续发展中的作用。
三、说教学重难点（一）重点1. 金刚石、石墨的结构特点及其物理性质差异；2. 化学键的类型及对物质性质的影响；3. C60分子的结构及其特殊性质。
（二）难点1. 理解金刚石、石墨结构差异的原因；2. 掌握化学键类型与物质性质之间的关系；3. C60分子结构的理解。
四、说教法（一）启发法在教学过程中，我将以启发式教学为主导，引导学生通过观察、思考、讨论等途径主动探索知识。
针对金刚石、石墨的结构特点，我会提出引导性问题，如：“金刚石和石墨的碳原子排列方式有何不同？这会对它们的物理性质产生哪些影响？”通过问题引导学生思考，激发他们的学习兴趣。
（二）问答法在课堂教学中，我将采用问答法，鼓励学生积极参与课堂讨论。
针对化学键类型及其对物质性质的影响，我会设计一系列问题，让学生在回答问题的过程中巩固所学知识。
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石
思考：同一种元素能不能组成不同的物质？
氧元素可以组成氧气和臭氧, 磷元素可以组成红磷和白磷.
研究表明: 金刚石、石墨和C60
都是由碳元素组成的单质。
第六单元 碳和碳的氧化物
课题1 金刚石、石墨和 C60
一、碳的单质
1、金刚石
结构：
正八面体网状
物理性质：
无色透明 固体、 硬度大、 熔点高
石墨还具有优良的导电性能
南非之星
(Starof South Africa)
“碳”和“炭”的区 别：
“碳” “炭”
是元素的名称，是核电荷数 一般在 为6的一类原子的总称。比如： 未指明
碳元素、碳单质、含碳化合 具体单
物、一氧化碳。（这儿不能 用“炭”）
质时， 习惯上 用碳，
表示由碳元素组成的某种
（2）焦炭:可用于冶炼金属.
（3）炭黑:可用于作墨汁.
防
毒
面 具
活性炭
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。
辅助
滤毒罐
材料
可以收集到炭黑
巩固练习
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 活性炭
制油墨 切割坚硬金属
用途：
做装饰品 （钻石） 、玻璃刀
铅笔芯是铅做的吗？
铅笔芯的主要成分是：
石墨
2、石墨 结构：
物理性质：
细鳞片层状
深灰色有金 属光泽的固 体、质软、 有滑腻感、 导电性
用途：
做铅笔芯、 做润滑剂 石墨电极
石墨具有
导电性
思考：1、金刚石和石墨都是由碳元素组成的
碳单质，但它们的物理性质为什么显著不同？
破坏性主要是利用了石墨的什么性质（ B ）
A、质软
B、能导电
C、有润滑性
D、有金属光泽
7、如图所示，向盛有红棕色二氧化氮 气体的集气瓶中投入几小块木炭，你能 看到什么现象？为什么？
红棕色消失，而烧杯中导管内液面上升。
答：二氧化氮被吸附 到木炭里去了，所以 红棕色消失，瓶中气 体减少，压强减小， 所以烧杯中的导管内 液面上升。
二.单质碳的化学性质
用碳笔画的古画
两幅明清时代祖先的古画
因为在常温下，碳的化学性质不活泼，碳受日光照射或与 空气、水分接触，都不容易起变化的缘故。
例如把木制的电线杆在埋入地下前，为什么要将其表面 烧焦呢？
其目的就是为了让电线杆不易腐烂，可以保存久一些。
请思考：元素的化学性质和元素原子结构
中哪部分关系最为密切？
结构：足球状 用途：其分子很稳定，用于超导、催化。
鹅卵石 石英砂
活性炭
棉花
走进生活
木活 炭性
炭
焦炭 炭黑
为什么木炭会具有吸附性呢？
显
微
镜
下
的
木 炭
疏松多孔的结构
的
结
构
4、无定形碳：由石墨的微小晶体和少量 的杂质构成
（1）木炭与活性炭： 具有疏松多孔结构，有较强的吸附能力,故可用
作吸附剂。 （既能吸附气体气味,又能吸附颜色） 用于制造防毒面具，白糖脱色，冰箱除异味等。
b.澄清石灰水变成白色浑浊。 ----有二氧化碳生成
高温
C + 2 CuO
2 Cu + CO2
C + 2 CuO 高温 2 Cu + CO2
在这个反应里，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，叫做 还原反应。 C（碳） ：在反应中夺取了CuO中的氧，使氧化铜还原为铜，
2、下列变化中属于化学变化的是（ B） A、用木炭给红糖溶液脱色
B、石墨在一定条件下转变为金刚石 C、用金刚石可划玻璃 D、石墨粉末与粘土混合制成铅笔芯
3.科学家成功地利用精密仪器从石墨中分离出单层的石 墨片，这是目前世界上人工制得的最薄的材料，如图
所示。下列有关石墨片说法正确的是（ C）
A．石墨片是混合物 B．石墨片与 C60是同种物质，具有导电性 C．石墨片是一种单质 D.石墨片完全燃烧后产物为二氧化碳和水
如“炽 热的碳”
单质—木炭Leabharlann 活性炭、焦 炭、炭黑等。“当碳 燃烧
时”。
石墨中碳原子的排列
金刚石中碳原子的排列
碳原子呈平面层状结构,层与层之间作用力小， 碳原子在空间构成连续的，网状的结构
所以其质软有滑感。
所以其质地坚硬。
两幅明清时代祖先的古画(见上图)。 古画高2米，宽1米，用天然碳素粉墨画成，线条勾勒清晰。 距今约有300多年的历史，是当今同类古画保存比较好的两幅.
思考2：C冬+ 天O2，点北燃方 2CO（O2不充足）
很多人晚上为了取
暖【，讨在论密】封如的何房证间明金刚石、石墨和C60都是 里碳点元燃素木组炭成进的行单烤质？
火，经常有人因为
一分氧别化把碳它们中在毒氧死气亡中，充分燃烧，产物都只有 为什么？
CO2
3、碳和某些氧化物的反应：
现象：
a.黑色粉末逐渐变成光亮的红色 ----有铜生成
（1） 碳原子的排列方式不同
2、结合金刚石和石墨的结构、性质和用途，讨 论物质的结构、性质与用途之间有什么关系？
注意：
（2）
结构 决定 性质 决定 用途
体现
体现
高温高压 （3）石墨 催化剂 金刚石 （化学变化）
3.C 是由C60分子构成的 （足球烯）
60
思考：C60分子中60是代表什么意思？ 一个C60分子是由60个碳原子构成的。
是什么决定碳在常温下性质不活泼？
最外层电子数！
+6 2 4
1.碳在常温下化学性质稳定
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 温下碳的化学性质比较稳定
2.碳在点燃时，与氧气反应。具有可燃性
C + O2 点燃 CO2（O2充足）
现象：发出白光，产生大量的热，生成的气体能使澄清的石灰 水变浑浊。
4、金刚石和石墨的不同点是（ C ）
A、金刚石是纯净物，石墨是混合物
B、金刚石是单质，石墨是化合物
C、金刚石和石墨中碳原子的排列方式不同
D、金刚石和石墨中碳原子的内部结构不同
5、某物质中只有一种元素，则它不可能是 （ C）
A、单质
B、混合物
C、化合物
D、纯净物
6、以美国为首的北约在对南联盟的野蛮轰炸中悍然 使用了石墨炸弹，用来破坏输变电系统，石墨炸弹的
铅笔其实不含铅， 除了石墨外还含有少量的黏土。
铅笔中的HB： H代表Hard，坚硬的； 写字、制图等 B代表Black，黑的。 考试填涂、素描等
6B含石墨最多、最软，颜色最深； 6H含石墨较少、最硬，HB居中。
如何打开生锈的 铁锁？
可以把铅笔芯的
粉末放到锁孔里， 因为铅笔芯的成分 中有石墨，石墨具 有润滑性，可以做 润滑剂。