课题1 金刚石、石墨和C60

2CuO + C 高温 2Cu + CO2↑
高温
2Fe2O3 + 3C
4Fe + 3CO2 ↑
高温
2WO3+3C
2W ＋ 3CO2 ↑
还原反应：含氧化合物内的氧被夺去的 反应。能夺走含氧化合物里氧的物质具有还 原性。
焦炭炼铁
课堂小结
1．金刚石很硬，是天然存在最硬的物质。 2．石墨很软，有滑腻感，有良好的导电性。 木炭、活性炭有强吸附性。 3．C60的结构稳定。良好的超导体，使超 导体的温度为12.8K。 4．常温下，碳的化学性质不活泼。 5．高温下，具有可燃性和还原性。
未加工的钻石
加工后的钻石
天然采集的金刚石雕琢后——钻石
金刚石是天然存在的最硬的物质。可以用来 刻划玻璃，切割大理石，加工金属，把它装在 钻探机的钻头上，钻凿坚硬的岩层等。
硬度大 结构 决定 性质 决定 用途
2．石墨
石墨是深灰色有金属光泽、不透明的细磷 片状固体,具有优良的导电性，很滑腻。
石墨的结构 （层状结构）
5．清代著名画家郑板桥所作的字画至今
仍不褪色，是因为墨汁中的碳（ B ）
A．具有可燃性
B．在常温下稳定
C．具有氧化性
D．具有还原性
6．金刚石和石墨的性质有很大差异的原
因是（ C）
A．金刚石和石墨是由不同种元素组成的
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
D．金刚石不含杂质，而石墨含杂质
活性炭
滤毒罐 防毒面具
木炭、活性炭、焦炭和炭黑的比较
种类
色态
特性
用途
木炭 灰黑色，多孔固 可燃性、 作燃料，制火药，
体
吸附性 做食品和工业的吸
附剂、除异味
活性 黑色、多孔性颗 强吸附 净化水，用于防毒
炭 粒或粉末
性
面具，做吸附剂、
脱色剂
焦炭 浅灰色，多孔固 还原性 冶炼金属，化工原
体，质地坚硬
料
炭黑 非常细的黑色粉 有滑腻 黑色颜料，用作墨
课堂练习
1．化学物质中有一种由多个五边形和 六边形组成的形似足球的笼状分子，称为 “足球烯”，化学式为C60。关于C60的说法
正确的是（A ）
A．属于单质 B．属于混合物 C．碳元素的化合价为+4 D．足球烯是实心的
2．金刚石和石墨都是（ D ）
A．有金属光泽的无色透明晶体 B．电的良导体 C．非常坚硬的物质 D．由碳元素组成的单质
点燃
2C+O2
2CO（不充分燃烧）
木炭与氧化铜反 应，黑色粉末逐渐 变成光亮的红色 （有铜生成），澄 清石灰水变成白色 浑浊（有二氧化碳 生成）。
高温
C + 2CuO
2 Cu + CO2
实验注意事项
1．加热前先预热。 2．试管口应略向下倾斜。 3．实验完毕后，要先撤出导管， 后熄灭酒精灯。
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（2）和某些氧化物的反应（还原性）
可以利用木炭的吸附性来吸附色素、 气味和有毒气体等物质。
显微镜下 看到的木炭 的结构如图 所示：
无定形碳
木炭、焦炭、活性炭、炭黑 等通常被称为无定形碳。
焦炭
木炭
炭黑
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。
木炭、活性炭 还可以做冰箱中的 除异味剂、制糖工 业的脱色剂等。
3．下列实验能证明金刚石和石墨是由同
种元素形成的不同单质的是（ D ）
A．测量其密度 B．测量其熔点
C．用水溶解 物
D．分别燃烧验证燃烧产
4．活性炭或木炭能使红墨水的红色
褪去，是因为（ B）
A．它们的主要成分是碳
B．它们具有多管道的疏松结构而有 吸附作用
C．它们的化学性质在常温下很活泼
D．它们的颗粒很细小，而且是黑色 的
情感、态度与价值观
培养以发展的观点看待碳的单质。
重点
了解金刚石、石墨、活性炭、木炭的性 质和用途。
难点
了解结构、性质、用途三者的关系。
一、碳的单质
1．金刚石
纯净的 金刚石是 一种无色 透明的、 正八面体 形状的固 体。
金刚石的结构
金刚石
天然采集到的金刚石并不带闪烁的光泽。 需要经过仔细琢磨成许多面后，才成为璀 璨夺目的装饰品——钻石。
列说法错误的是 （ A ）
A．纳米碳管是一种新型的化合物 B．纳米碳管材料如果完全燃烧生成物 是二氧化碳 C．纳米碳管材料管道多，表面积大， 吸附能力强 D．纳米碳管在常温下性质稳定
课后习题答案
1．碳
2 （1）切割玻璃
（2）做电极
（3）做防毒面具 （4）炼铁
（5）绘画
（6）做燃料
3．石墨的导电性能好
末
感
汁，橡胶填料
比较碳与炭的区别
“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。（这儿不能用“炭”）
“炭”：表示由碳元素组成的某种单质— —木炭、活性炭、焦炭、炭黑等。
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”。
为什么金刚石和石墨的物理性质有这 么大差异呢？
4．常温下碳的化学性质不活泼
5．活性炭的吸附性强
6．C+2CuO 高温 2Cu+CO2 ↑ 6g
新课导入
水墨山水画
钻石恒久远，一颗永流传
教学目标
知识与技能
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．了解结构、性质、用途三者的关系。
过程和方法
培养实验设计的能力。
石墨
石墨
石墨很软，是最软的矿物之一。
石 墨 制 造 的 素 描 笔 拉辛头像的局部 用石墨素描
木炭
木炭主要是由石 墨的微小晶体和少 量的杂质构成的， 它具有疏松多孔的 结构。焦炭、活性 炭、炭黑等的结构 和木炭类似。
木炭
木炭能吸附红墨水吗？
加入木炭粉
现象：红色逐渐褪去。 木炭具有疏松多孔的结构，表面积很大， 具有较强的吸附性，能将红墨水吸附在木 炭多孔性结构中。
它们的碳原子的排列方式不同。
石墨的结构
金刚石的结构
3．C60
由60个碳原子构成，结构类似足球，又 名足球烯。
C60的分子结构和足球相似
C60的结构图
二、碳的化学性质
1．常温下，碳单质的化学性质不活泼。 2．高温下，碳单质能跟多种物质反应。
（1）跟氧气反应（可燃性）
点燃
C+O2
CO2（充分燃烧）
7．下列关于碳的几种单质的组成和用
途的说法，错误的是（ ）C
A．璀灿夺目的天然钻石是由碳元素 组成的
B．长期未用而难开启的铁锁，可在 锁孔中加入少量铅笔芯来作润滑剂
C．铅笔芯主要是用铅和少量碳粉制 成的
D．活性炭可作防毒面具的滤毒剂
8．在2Fe2O3+3C=4Fe+3CO2↑反应
中，还原剂是 （ A ）
A．C
B．CO2
C．Fe2O3
D．Fe
9．试管中有黑色粉末，加热后变成红 色固体，同时生成能使澄清石灰水变浑浊
的气体，这黑色粉末是（ C ）
A．氧化铜 B．四氧化三铁和木炭粉 C．氧化铜和木炭粉 D．氧化铜和二氧化锰
10．纳米材料被誉为21世纪最有前途的 新型材料。纳米碳管是一种由碳原子构成的 直径为几个纳米（1nm=10-9 m)的空心管。下