单质碳的物理性质和用途.ppt

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1、 清明上河图清明上河图第七单元 碳和碳的氧化物 碳和碳的化合物可以碳和碳的化合物可以说是化学世界里说是化学世界里最庞最庞大的家族大的家族,他们有超过他们有超过二千万的成员二千万的成员.它们在国它们在国民经济和我们的日常生民经济和我们的日常生活里占有很重要的地位。活里占有很重要的地位。金刚石金刚石 、石墨和碳、石墨和碳6060教材分析教材分析 本课题是初中化学第七单元本课题是初中化学第七单元课题一，碳在生活中有着广泛的课题一，碳在生活中有着广泛的应用。前面学习了物质构成的奥应用。前面学习了物质构成的奥秘，使本单元的高度上升了一个秘，使本单元的高度上升了一个新台阶。本课题包括两部分内容：新台阶。本

2、课题包括两部分内容：一部分介绍了金刚石、石墨、一部分介绍了金刚石、石墨、C C6060的重要物理性质、结构特点和用的重要物理性质、结构特点和用途；另一部分介绍了碳的化学性途；另一部分介绍了碳的化学性质及用途。质及用途。阅读教材：范围：第范围：第114114页至第页至第116116页！页！要求：边阅读边画出知识点。要求：边阅读边画出知识点。时间：时间：5 5分钟！分钟！天然金刚石金刚石金刚石无色透明的正八面体无色透明的正八面体金刚石金刚石金刚石金刚石金刚石是由碳原子直接构成的正八面体形状金刚石是由碳原子直接构成的正八面体形状的固体，金刚石是碳元素组成的非金属单质。的固体，金刚石是碳元素组成的非金

3、属单质。纯净的金刚石是无色透明的，琢磨后有璀璨纯净的金刚石是无色透明的，琢磨后有璀璨夺目的光泽夺目的光泽。碳原子碳原子金刚石金刚石物理性质：无色透明的物理性质：无色透明的正八面体形状的固体，正八面体形状的固体，是自然界最硬的物质是自然界最硬的物质1 1、金刚石（、金刚石（C)C)一、一、金刚石用途:玻璃刀头、钻头、装饰品玻璃刀头、钻头、装饰品玻璃刀玻璃刀钻头钻头玻璃刀上的金刚石玻璃刀上的金刚石可以裁玻璃可以裁玻璃钻戒上的钻石钻戒上的钻石钻戒上的钻石钻戒上的钻石金刚石可以做钻探机的钻头金刚石可以做钻探机的钻头玻璃刀的刀头装有金刚石玻璃刀的刀头装有金刚石金刚石金刚石金刚石的物理性质和用途金刚石的物

4、理性质和用途物理性质物理性质 对应的主要用途对应的主要用途无无色色透透明明、正正八八面面体体形形状状的的固固体体，琢琢磨磨后后有夺目光泽有夺目光泽装饰品装饰品钻石钻石金刚石硬度大金刚石硬度大划划玻玻璃璃、做做钻钻头头、刻刀等刻刀等性质性质用途用途决决 定定反反反反 映映映映（天然存在最硬的物质天然存在最硬的物质）金刚石石墨石墨 (化学式：化学式：C)石墨是一种深灰石墨是一种深灰色的有金属光泽而不色的有金属光泽而不透明的细鳞片状固体。透明的细鳞片状固体。石墨石墨 石墨是最软的矿物之一石墨是最软的矿物之一2 2、石、石 墨墨 (C(C)物理性质：物理性质：深灰色的有金属光泽而深灰色的有金属光泽而不

5、透明的细鳞片状固体，是不透明的细鳞片状固体，是最软最软的矿物之一，有优良的矿物之一，有优良的的导电性导电性，润滑性润滑性,耐高温耐高温。1.1.铅笔芯是石墨和粘土粉末铅笔芯是石墨和粘土粉末混合而成的。混合而成的。铅笔是用铅做的吗？铅笔是用铅做的吗？用用6B6B铅笔作的素描画铅笔作的素描画铅笔中的铅笔中的HBHB：H是英文是英文Hard的第一个的第一个字母，这里表示字母，这里表示“硬硬”；B是英文是英文Black的第一个的第一个字母，这里表示字母，这里表示“黑黑”。6B最软，颜色最深；最软，颜色最深；6H最硬，最硬，HB软硬适中。软硬适中。石墨的用途石墨的用途石墨的用途石墨的用途 2.2.石墨具

6、有优良的石墨具有优良的导电性能，可以用导电性能，可以用来做电极、电刷。来做电极、电刷。3.3.石墨耐高温，可以制成石墨耐高温，可以制成坩埚来熔炼金属。坩埚来熔炼金属。能换成铅笔芯吗？能换成铅笔芯吗？能换成铅笔芯吗？能换成铅笔芯吗？铅铅笔笔石石墨墨润润滑滑剂剂坩坩埚埚4.4.把铅笔芯的粉末把铅笔芯的粉末放到锁孔里，因为放到锁孔里，因为铅笔芯的成分中有铅笔芯的成分中有石墨，石墨具有润石墨，石墨具有润滑性，可做润滑剂滑性，可做润滑剂。石墨的用途：石墨的用途：如果有一把长期不用如果有一把长期不用而生锈的锁，怎样而生锈的锁，怎样可以轻易打开？可以轻易打开？石墨的物理性质和用途石墨的物理性质和用途物理性质

7、物理性质对应的主要用途对应的主要用途深深灰灰色色、有有金金属属光光泽泽、不透明、细鳞片状固体不透明、细鳞片状固体很软，有滑腻感很软，有滑腻感优良的导电性优良的导电性做铅笔芯，做润滑剂做铅笔芯，做润滑剂做石墨电极、电刷等做石墨电极、电刷等金刚石和石墨的物理性质和用途的比较金刚石和石墨的物理性质和用途的比较金刚石金刚石石石 墨墨色态色态硬度硬度导电性导电性用途用途无色透明、正八无色透明、正八面体形状的固体面体形状的固体深灰色、有金属光深灰色、有金属光泽、细鳞片状固体泽、细鳞片状固体天然最硬的物质天然最硬的物质 最软的矿物质之一最软的矿物质之一导电性良好导电性良好不导电不导电钻石、钻探机的钻钻石、钻

8、探机的钻头、切割玻璃等头、切割玻璃等铅笔芯、电极、铅笔芯、电极、高温润滑剂高温润滑剂等等 【思考】【思考】同一种元素可以组成不同同一种元素可以组成不同的物质吗？的物质吗？答：同一种元素可以组成不同的答：同一种元素可以组成不同的物质。因为物质。因为同一类原子，排列方同一类原子，排列方式不同，所形成的单质不同式不同，所形成的单质不同。金刚石是正八面体结构，金刚石是正八面体结构，原子间的作用力很强。原子间的作用力很强。石墨是层状结构，层间作用力石墨是层状结构，层间作用力弱，所以层与层间易滑动。弱，所以层与层间易滑动。结构结构性质性质决决 定定构成它们的构成它们的碳原子排列方碳原子排列方式不同。（式不

9、同。（最重要考点最重要考点）金刚石、石墨的金刚石、石墨的物理性质物理性质存在差异的原因是：存在差异的原因是：金刚石是正八面体结构，金刚石是正八面体结构，原子间的作用力很强。原子间的作用力很强。石墨是层状结构，层间作用力石墨是层状结构，层间作用力弱，所以层与层间易滑动。弱，所以层与层间易滑动。结构结构性质性质决决 定定 金刚石和石墨是可以相互金刚石和石墨是可以相互转化的，发生的是转化的，发生的是 。化学变化化学变化【思考】【思考】C60C60 1985年，年，英国科学家克罗英国科学家克罗托发现了托发现了C60分子，分子，1996年，为年，为了表彰他在此领域做出的巨大贡了表彰他在此领域做出的巨大贡

10、献，被授予诺贝尔化学奖。献，被授予诺贝尔化学奖。英国科学家克罗托英国科学家克罗托C60分子结构分子结构C60C60C60分子结构分子结构 C60是是60个碳原子形成的封闭笼状分子，形似个碳原子形成的封闭笼状分子，形似足球，故称之为足球，故称之为“足球烯足球烯”。这种。这种足球结构的足球结构的分子很稳定分子很稳定。它应用于材料科学、超导体等方。它应用于材料科学、超导体等方面的研究正在进行中。面的研究正在进行中。纳米碳管、纳米碳管、C C7070等新的碳单质又陆续被发现。等新的碳单质又陆续被发现。C40C70C20纳米碳管纳米碳管高科技材料高科技材料C60在以下几个方面具有在以下几个方面具有广泛的

11、应用前景：广泛的应用前景：气体的贮存；气体的贮存；有感觉功能的传感器；有感觉功能的传感器；增强金属的强度；增强金属的强度；新型的催化剂；新型的催化剂；光学应用；光学应用；对癌细胞具有杀伤对癌细胞具有杀伤 等医疗功能。等医疗功能。C60知识延伸知识延伸 科学家正在致力于一种新型纳米科学家正在致力于一种新型纳米材料材料-碳纳米管的研究，价格高于黄碳纳米管的研究，价格高于黄金。这是一种非常奇特的材料，它很金。这是一种非常奇特的材料，它很轻，但很结实。它的密度是钢的轻，但很结实。它的密度是钢的1/61/6，而强度却是钢的而强度却是钢的100100倍。用这样轻而柔倍。用这样轻而柔软、又非常结实的材料做防

12、弹背心是软、又非常结实的材料做防弹背心是最好不过的了。如果用碳纳米管做绳最好不过的了。如果用碳纳米管做绳索，是唯一可以从月球挂到地球表面，索，是唯一可以从月球挂到地球表面，而不被自身重量所拉断的绳索而不被自身重量所拉断的绳索 。不同之处不同之处:微观结构微观结构 物理性质不同物理性质不同 用途不同用途不同相同之处相同之处:碳元素组成碳元素组成 化学性质相同化学性质相同对比对比木炭活性炭炭黑炭黑冶炼炼钢铁用的焦炭冶炼炼钢铁用的焦炭木炭、活性炭、焦炭、炭黑等都是由石墨的微小木炭、活性炭、焦炭、炭黑等都是由石墨的微小晶体和少量杂质构成的。晶体和少量杂质构成的。什么样的生活经验什么样的生活经验告诉我们

13、，木炭不是告诉我们，木炭不是含碳的纯净物？含碳的纯净物？电子显微镜下看到的木炭结构电子显微镜下看到的木炭结构木炭 木木炭炭具具有有 的的结结构构，表表面面积积很很大大，因因此此，它具有它具有 能力，可用于能力，可用于 。疏松多孔疏松多孔吸附吸附吸附除杂吸附除杂【实验【实验6-16-1】在盛有半瓶水的小锥形瓶里，加入一滴红墨水，在盛有半瓶水的小锥形瓶里，加入一滴红墨水，使水略显红色。投入几块烘烤过的木炭，轻轻振荡，使水略显红色。投入几块烘烤过的木炭，轻轻振荡，观察现象。观察现象。【现【现 象】象】水中的红色逐渐变浅水中的红色逐渐变浅（或消失）（或消失）你认为吸附的过程你认为吸附的过程是物理变化，

14、还是是物理变化，还是化学变化呢？化学变化呢？吸附性吸附性（1）活性炭和木炭具有强烈的吸）活性炭和木炭具有强烈的吸附性，活性炭的吸附性比木炭的要附性，活性炭的吸附性比木炭的要强。强。（2）吸附性是物质的物理性质。）吸附性是物质的物理性质。（3）具有吸附性的原因：物质有疏）具有吸附性的原因：物质有疏松多孔的结构，表面积大。松多孔的结构，表面积大。活性炭有较强的活性炭有较强的吸附性吸附性滤毒罐滤毒罐辅助辅助材料材料活性炭活性炭 防毒面具里吸附毒气防毒面具里吸附毒气净水器中吸附杂质净水器中吸附杂质制糖工业的脱色剂制糖工业的脱色剂活活性性炭炭木炭木炭 吸吸附附有有害害气气体体炭炭雕雕点燃一支蜡烛，把冷碟

15、子放在蜡烛火焰的上点燃一支蜡烛，把冷碟子放在蜡烛火焰的上方，冷蝶底上即可收集到炭黑。方，冷蝶底上即可收集到炭黑。在有人抽烟的房间里，在有人抽烟的房间里，点燃蜡烛，可减轻点燃蜡烛，可减轻 烟味，说明炭黑有烟味，说明炭黑有什么性质？什么性质？你能用蜡烛和碟子制取炭黑吗？你能用蜡烛和碟子制取炭黑吗？说明炭黑有说明炭黑有 一定的吸附性。一定的吸附性。此实验能说明此实验能说明蜡烛中含有碳蜡烛中含有碳元素吗？元素吗？比较碳与炭的区别：比较碳与炭的区别：“碳碳”是元素的名称，是核电荷数为是元素的名称，是核电荷数为6 6的一类的一类原子的总称。比如：碳元素、碳单质、原子的总称。比如：碳元素、碳单质、含碳化合物

16、、一氧化碳。含碳化合物、一氧化碳。“炭炭”含有碳单质的混合物。如：含有碳单质的混合物。如：木炭、活性木炭、活性炭、焦炭、炭黑等。这里的炭不带炭、焦炭、炭黑等。这里的炭不带“石石”旁。旁。一般在未指明具体单质时，习惯上用碳，一般在未指明具体单质时，习惯上用碳，如如“炽热的碳炽热的碳”，“当碳燃烧时当碳燃烧时”。金刚石、石墨的化学性质相似，金刚石、石墨的化学性质相似，物理性质却有很大的差异，其原因物理性质却有很大的差异，其原因是（是（）A 构成它们的原子大小不同构成它们的原子大小不同B 构成它们的原子数目不同构成它们的原子数目不同C 它们是由不同的原子构成的它们是由不同的原子构成的D 构成它们的原

17、子排列不同构成它们的原子排列不同D奖品奖品练习：练习：今天学习的物今天学习的物质和（）质和（）是同类物质是同类物质 AB CD高锰酸钾高锰酸钾氯酸钾氯酸钾硫硫 磷磷 铜铜 铁铁氧化铜氧化铜五氧化二磷五氧化二磷B奖品奖品练习：练习：【小结】1.1.不同元素可以组成不同的单质，同一种元素不同元素可以组成不同的单质，同一种元素也可以组成不同的物质。金刚石、石墨和也可以组成不同的物质。金刚石、石墨和C C6060等都是由碳元素组成的单质。等都是由碳元素组成的单质。2.2.金刚石是天然存在的最硬的物质，石墨则较金刚石是天然存在的最硬的物质，石墨则较 软，木炭和活性炭具有吸附性。软，木炭和活性炭具有吸附性。4.4.结构结构决定性质性质用途用途反反反反 映映映映反反反反 映映映映3.3.金刚石、石墨、金刚石、石墨、C60C60等碳的单质等碳的单质物理性质物理性质存在存在差异的原因是：它们的碳原子排列方式不同。差异的原因是：它们的碳原子排列方式不同。决定【作业】1.1.作业本上：教材作业本上：教材119119页页1 1、2 2题（抄题）。题（抄题）。2.2.直接写在书上：教材直接写在书上：教材119119页页3 3、5 5题。题。