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1、,碳,的几种单质,可以,例如:氧元素可以组成氧气和臭氧两种不同的单质,磷元素可以组成红磷和白磷两种不同的单质。,想一想,同种元素可以组成不同的单质吗,【温故知新】,?,什么叫单质?,猜一猜:碳元素能组成不同的单质吗?,碳元素组成的单质,金刚石,石 墨,c60,一、碳的单质,1、金刚石,纯净的金刚石是无色、透明、正八面体形状的固体。熔点3550。,物理性质,金刚石是天然存在的最硬的物质。,课题1 金刚石、石墨 和C60,金刚石的主要用途,装饰品钻石,划玻璃,作钻探机的钻头,金刚石作轴承等,无,让我们一起走进钻石的世界,钻石,矿物学名为金刚石,英文为Diamond,意为“坚硬无比”。钻石有宝石之王
2、的美誉,不仅因为它是自然界中最坚硬的物质(莫氏硬度10,比莫氏硬度9的刚玉的实际硬度大百倍以上),而且还因为它在无色为主的天然宝石中具有最高的折射率(2.42)和色散(0.044),加工成钻石后,会呈现光线四射、五彩缤纷的效果;更为重要的是,它是自然界极稀少珍贵的矿产资源,即使是在盛产钻石的金伯利岩矿区,要加工出1克拉的商业首饰钻石,必须挖掘淘洗150250吨的岩石。,到目前为止,100克拉以上的钻石全世界仅有2000颗左右,因而大于100克拉的钻石就已经是国宝了。世界上最大的一颗钻石是1905年在南非发现的,重3106克拉,像拳头大小,取名为“库里南”(Gullinan)。这颗钻石共磨出9颗
3、大钻96颗小钻。最大一粒重530.2克拉,呈梨形,共有74个小面,称为库利南1号,取名为“非洲之星”,现被镶在英国国王的权杖上,它是现今世界上最大的琢型钻石。,让我们一起走进钻石的世界,“库里南”钻石,图片欣赏:,世界最大钻石“库里南一号”,国王权杖上的“库 里南一号”,图片欣赏:,“库里南二号”,帝国王冠上的“库 里南二号”,中国第一钻:常林钻石,目前我国现存发现的最大钻石为常林钻,是1977年12月21日,山东临沐县发山公社常林村的一位女农民在耕地时发现的,重157.77克拉,呈八面体,质地洁净、透明,淡黄色。据讲,中国最大的钻石曾是“金鸡”钻石,也发现于该地区,重217.75克拉,但在二
4、战期间被日军掠走,至今下落不明。,世界名钻:马辰钻石,纯净的金刚石是无色透明、正八面体形状的固体。天然采集到的金刚石经过仔细琢磨后,可以成为璀璨夺目的装饰品钻石。根据金刚石的用途可以推测金刚石一定很硬。事实上,它是天然存在的最硬的物质。,世界最大的宝石金刚石库利南,南非之星(Starof South Africa),2、石 墨,物理性质,深灰色、有金属光泽、不透明、细鳞片状固体。,最软的矿物质之一,有滑腻感。,良好的导电性,耐高温,熔点3652-3697,石墨的主要用途,制造铅笔芯,制造石墨滑板,石墨耐高温,可以制成坩埚来熔炼金属。,石墨坩埚,铅笔小知识铅笔上的“B”是英文“Black”的第一
5、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。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?,金刚石和石墨的物理性质的比较,金刚石,石 墨,外观,硬度,导电性,用途,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,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
6、,讨论1:,为什么金刚石和石墨的物理性质有这么大差异呢?,金刚石:碳原子间是立体网状结构,硬度大。,石墨:碳原子间是平面层状的结构,层与层之间很容易滑动。,思考:为什么同是碳元素组成的单质,性质差异却如此之大呢?,金刚石的结构,石墨的结构,(它们的碳原子的排列方式不同),讨论2:,结合金刚石、石墨的性质和用途,讨论物质的结构、性质和用途之间有什么关系。,性质,决定,体现,用途,结构,决定,小资料,除金刚石与石墨外,生活中常接触到的木炭、活性炭、焦炭、炭黑也是碳的单质。它们都是由石墨的微小晶体和少量杂质构成的。因含有少量的杂质,从而没有固定的形状,故称为无定形炭。木炭具有疏松多孔的结构。焦炭、活
7、性炭、炭黑的结构与木炭类似。,木炭、活性炭用途很广,你想知道它们有什么性质吗?,实验探究,现象:,红色逐渐褪去,烘烤过的木炭,木炭能吸附红墨水吗?,木炭和活性炭的吸附性,感受,活性炭比木炭的吸附作用要强。,木炭、活性炭为什么具有吸附性呢?,现象:红墨水的颜色消失。,电子显微镜下看到的木炭结构,如果将1 cm3的木炭的表面积平铺开来,约有一个标准足球场那样大。,讨论:你认为吸附的 过程是物理变化,还是化学变化呢?你的根据是什么?,木 炭 的 用 途,高性能木炭填充的枕头,木炭做成的小盆饰,活性炭的用途,食品脱色,冰箱去味剂,木材隔绝空气加强热,木炭在水蒸气中加强热加工制得,煤隔绝空气加强热,含碳
8、物质不完全燃烧形成的,灰黑色多孔固体,黑色粉末或颗粒状固体,浅灰色多孔固体,非常细的黑色粉末,吸附能力,具有比木炭强的吸附能力,多孔性,耐磨性,冶炼生铁生产水煤气,燃料冶炼金属脱色剂去异味剂,防毒面具净水剂脱色剂去异味剂,黑色颜料橡胶制品的添加剂,几种无定形炭的比较,1、“碳”和“炭”的区别:,2、木炭和活性炭的吸附作用是将被吸附物(有色液体及气体、有毒气体等)吸附在表面(细管道内),这个变化是。,物理变化,“碳”是元素的名称,而“炭”是指由碳元素组成的某种单质。,讨论3:,“无定形炭”为什么用这个“炭”?“碳”和“炭”有什么区别?,“炭”:不是化学用语,无定形炭是人工制造的碳单质,都含有少量
9、杂质为表示区别,常写:木炭,活性 炭,焦炭,炭黑等。,“碳”:碳元素,属于化学用语。在书写元素名称 和碳的单质及碳的化合物等用到。,3、c60,每一个C60分子都是由60个碳原子构成。,C60的分子和足球相似结构,物理性质,红色固体,形似足球状。,质脆,不导电,主要用途,材料科学、超导体,C60和几个更新的碳单质,C60,C70,C540,C240,如何证明金刚石、石墨、C60都是由碳元素组成的单质?,将金刚石、石墨、C60分别在纯氧中燃烧,其唯一产物是CO2,CO2中的含碳量恰好等于它们各自燃烧前后所减少的质量。,思考,石墨转化为金刚石属于什么变化?,虽然组成元素没有改变,但碳原子的排列方式
10、发生了改变,生成了新物质,所以发生了化学变化。,想一想,碳单质,金刚石,石墨,C60,结构,决定,性质,用途,决定,小结,体现,开心辞典练习题,请听题,1、下列物质中最硬的单质是(),A.木炭,B.C60,C.金刚石,D.二氧化碳,c,请听题,2、家用净水器常用活性炭作净水剂,这是因为活性炭(),A.可作催化剂,B.疏松多孔,吸附性强,C.无毒,D.可以把硬水转化为软水,B,3、金刚石和石墨的物理性质有很大的差异的原因是(),请听题,D.金刚石和石墨是由不同元素组成的,C.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,A.金刚石和石墨里碳原子的排列不同,A,请听题,4、石墨可以作高温电炉的电极,是因为(),A.能燃烧,B.能传热,C.很软,D.耐高温能导电,D,请听题,5、化学物质中有一种由多个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.属于单质,B.属于混合物,C.每一个C60分子都是由60个碳分子构成,D.C60是实心的,A,请听题,6、金刚石和石墨都是(),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,D,再,见,谢谢大家!,