金刚石与石墨物理性质和用途的差别及其原因

金刚石 世界最大的钻石库利南
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，可做装 饰品——钻石
金刚石 — 天然最硬的物质
可用金刚石 划玻璃。
金刚石还可用于切割 大理石或加工坚硬的 金属等。
石墨 — 天然最软的矿物之一
石墨是一种深灰色的 石墨很软、滑腻，石墨 有金属光泽而不透明 可做铅笔芯、润滑剂 的细鳞片状固体。
木炭在氧气中不充分燃烧时，生成一氧化碳 化学方程式： 2C+O点2 =燃=== 2CO
2、碳与某些氧化物的反应 —还原性 现象： 黑色粉末逐渐变成光 亮的红色，澄清石灰 水变浑浊。
化学方程式： C+2Cu高O温==2=C=u+CO2
思考
2CuO
+
C
高温
==
2Cu+
CO2↑
CC在 在u：这这O--得失反反：氧氧应应中中--作作，，氧还碳氧化原得 化剂剂到 铜--了 得有有氧 到还氧还 了原化是 氧性性失 还--发发去 是同生生了失时氧还氧去发化原？了反生反氧应应？
想一想，“6B”、“6H”与“HB”三种类型 的铅笔，哪种铅笔最硬？哪种铅笔最软？
石墨炸弹是美国制造的 一种新式炸弹，它在目 标上空爆炸，释放出大 量纤维状石墨，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。
你知道这种炸弹的原理吗？
碳元素
最硬
很软
都是由碳元素组成的单质，为什么金刚 石和石墨的物理性质有这么大差异呢？
色态 硬度 导电性 用途
金刚石 无色 透明、正八面 体形状的固体
天然最硬的物质
不导电 钻石、钻探机的钻 头、切割玻璃等
石墨 深灰色、有金属光 泽、细鳞片状固体 最软的矿物质之一
导电良好 铅笔芯、电极、 润滑剂等
2）、物理性质存在差异的原因
都由碳元素组成，但它们的原子排列方式不同
2、无定形碳
1）种类
课后练习 名师 P55—56全部
自主研学一定要写
物质
性质
用途
金刚石 硬度大
玻璃刀，切割大理石
质地软, 深灰色 石墨 有滑腻感
铅笔芯 润滑剂
能导电
做电极
木炭
活性炭 有吸附性
做吸附剂
碳单质的化学性质
相同的原因： 都是由碳元素组成的单质
碳
常温下 化学性质稳定
性质
可燃性 还原性
用途
作燃料 作还原剂
课堂练习（做书上） P112:1—7
Cu-64;C-12;O-16
金刚石的结构
石墨的结构
碳原子的排列不同
形成不同的单质 物理性质有很大差异
结构 决定 性质 决定 用途
例：金刚石中的 碳原子具有网状 结构
硬度大
玻璃刀
活
性
活
炭
性
冰
炭
箱
防
去
毒
味
面
剂
具
食品脱色
第六单元 碳和碳的氧化物
课题1、金刚石、石墨和C60
(第二课时）
我国有着悠久的历史文化，古代一些书法 家、画家用墨写字作画，我们知道墨的主 要成分是炭黑，这些字画历经千百年，但 墨迹依然清晰不变，这是为什么？
1、我们已经知道，物质由元素组成， 由同种元素组成的纯净物叫做什么？
单质 2、不同种元素可以组成不同种单质， 同一种元素可以组成不同的单质吗？
同种元素可以组成不同的单质
例如：红磷和白磷 PP
氧气与臭氧 O2 O3
一、碳的单质 主要包括金刚石、石墨和C60
1、金刚石、石墨
1）、物理性质及用途比较(请阅读P104）
练习：补全方程式并指出反应的还原剂 2Fe2O3 + 3CC =高=温 4Fe + 3CO2↑ MnO2 + C =高=温 Mn + CO2↑ CO2 + C =高=温= 2CO
CuO + H2 == Cu+ H2O CO+CuO == Cu+ CO2
碳单质的物理性质 不同的原因：原子排列方式不同
石墨的用途
用石墨和粘土粉末 混合制铅笔芯
用石墨做电极
铅笔小知识:
铅笔上的“B”是英文“Black”的第一个字母， 在铅笔中表示“软”；“H”是英文“Hard” 的第一个字母，在铅笔中表示“硬”。铅笔为什 么有软和硬和差别呢？这是因为石墨太软，光用 石墨做笔芯，既易断也易磨损，因此，生产上常 在石墨粉末中掺进一些粘土粉末以增加硬度。粘 土掺得越多，铅笔就越硬；粘土掺得越少，铅笔 就越软。
木炭
焦炭
活性炭
炭黑
2）结构
由石墨的微小晶体构成。（只是所含的杂质不同） 3）吸附性
原因： 木炭、活性炭具有疏松多孔的结构
用途: 活性炭用于制造防毒面具，白糖脱 色，冰箱除异味等。
3、 C60
C60
C60的结构
பைடு நூலகம்
每一个C60分子都是由60个碳原子构成。
除C60外，一些新的单质碳也相继被发
现。
如：C70、C240、C540等。
冬季人们为了抵御严寒， 常常在室内用煤炉烧煤 取暖，但如果使用不慎， 就会发生“煤气”中毒 事件，而CO2是无毒的， 那么，冬天烤火时，为 什么会出现煤气中毒的 现象？你们能猜测一下 “煤气”是什么吗？ “煤气”又是怎样产生 的？
根据“煤气”中毒事件产生的原因，
可采取什么措施预防此类事件发生呢？
1、碳与氧气反应 ——可燃性 木炭在氧气中充分燃烧，现象： 发出白光，放出热量，生成一 种能使澄清石灰水变浑浊的气体。 化学方程式：C+O2点=燃=== CO2
二、单质碳的化学性质
常温下，碳的化学性质不活泼。
思考: 为什么碳的化学性质在常温下比较稳定呢？
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。
运用: 埋木电线杆前,要把埋入地下的一段用火将
表面微微烧焦，这是因为 C
A.防止触电 B.烧焦变成炭木有导电性 C.防止木材腐烂 D.比较易埋入