新人教版九年级化学《金刚石石墨和C60》用

第六单元碳和碳的氧化物想一想同一种元素可以组成不同的物质吗？思考碳元素能组成不同的单质吗？自主学习学生阅读P106-109页内容合作探究学生思考如下问题：1.金刚石和石墨各有哪些物理性质？2.金刚石和石墨物理性质存在差异的原因？3.根据这些性质想一想金刚石和石墨的用途有哪些？4.金刚石和石墨的化学式如何写？5.除了金刚石和石墨外，还有以单质形式存在的碳吗?金刚石石墨碳60课题1、金刚石、石墨和C60碳的单质主要包括金刚石、石墨和C60分子。它们都是由碳元素组成的单质。一、碳单质的物理性质：1、金刚石：天然最硬的物质纯净的金刚石是一种无色透明的、正八面体形状的固体，硬度大，不导电。天然采集的金刚石经过仔细的琢磨就会成为璀璨夺目的装饰品——钻石南非之星(StarofSouthAfrica).金刚石世界最大的钻石库利南身价再高——也不要忘记自己是碳的儿子金刚石的用途坚硬是金刚石最重要的性质。利用这个性质，可用金刚石划玻璃。金刚石可用于切割大理石或加工坚硬的金属等。金刚石物理性质用途金刚石无色透明、有强折光性的固体硬度大钻石饰品玻璃刀钻探机钻头2、石墨：深灰色的具有金属光泽而不透明的细鳞片状固体。质软，有滑腻感，电的良导体。石墨是最软的矿物之一石墨石墨的用途铅笔芯是石墨和粘土粉末混合而成的。石墨具有优良的导电性能，可以用来做电极。石墨耐高温，可以制成坩埚来熔炼金属。为什么生锈的铁锁加入铅笔芯粉末就容易打开？石墨的润滑作用铅笔含铅吗？铅笔为什么能导电？铅笔中的HB：H代表Hard，坚硬的；B代表Black，黑的。6B含石墨最多、最软，颜色最深；6H含石墨较少、最硬，HB居中。写字、制图等考试填涂、素描等铅笔其实不含铅，除了石墨外还含有少量的黏土。石墨炸弹是美国制造的一种可使供电系统短路而导致瘫痪的新式炸弹。石墨炸弹实际上是集束炸弹的变种，它在目标上空爆炸，释放出无数“易拉罐”大小的小炸弹，这些内装碳纤维的小炸弹随即在更大的区域爆炸，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。金刚石石墨物理性质外观光泽硬度导电性用途探究案例1：金刚石石墨物理性质外观无色透明.正八面体形状的固体深灰色、不透明的细磷片固体光泽雕琢后有光泽有金属光泽硬度最硬(天然存在)较软导电性不导电有良好的导电性用途钻头.玻璃刀.装饰品铅笔芯.电极.润滑剂.金刚石和石墨都是由C元素组成的，为什么性质会相差这么远呢？物质的结构物质的性质物质的用途决定决定反映反映正八面体平面网状结构碳原子排列方式不同因为碳原子的排列方式不同，所以金刚石和石墨的物理性质有很大差异记结构决定性质同一类原子，排列方式不同，所形成的单质不同。金刚石石墨C603、无定形碳：无定形碳包括：木炭、活性炭、焦炭、炭黑。它们主要是由石墨的微小晶体和少量杂质构成的。木炭、活性炭具有疏松多孔的结构，因而具有吸附能力，但活性炭的吸附能力比木炭强。木炭是一种灰黑色的多孔性固体，燃烧时，产生很少的烟，火焰很小“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。木炭焦炭炭黑活性炭焦炭烟煤在隔绝空气的条件下，加热到950-1050℃，经过干燥、热解、熔融、粘结、固化、收缩等阶段最终制成焦炭，这一过程叫高温炼焦（高温干馏）。显微镜下的木炭的结构疏松多孔的结构为什么木炭会具有吸附性呢？木炭.活性炭具有疏松多孔的结构，因此它具有吸附能力。利用木炭.活性炭的吸附性来吸附色素.气味和有毒气体等物质。：木炭（或活性炭）的吸附性实验步骤实验现象结论在盛有品红溶液的烧杯中加入少量木炭（或活性炭），搅拌后，过滤木炭（或活性炭）有能力，此变化属于变化。吸附物理红色褪去，溶液变成无色如图所示,向盛有红棕色二氧化氮气体的集气瓶里投入几小块烘烤过的木炭,会出现什么样的想象,为什么?活性炭防毒面具滤毒罐辅助材料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，活性炭冰箱去味剂食品脱色活性炭防毒面具木炭、活性炭有强吸附性※防毒面具里的滤毒罐※冰箱中的除异味剂※制糖工业的脱色剂C60是一种由60个碳原子构成的分子，形似足球，性质很稳定三、C60C60也是由碳元素组成的单质.C60的一个分子由60个碳原子构成,它形似足球,又称为”足球烯”.C60的用途可以进行气体储存；制造有感觉功能的传感器；增强金属材料的强度；新型高效催化剂；有特殊的光学特性；对癌细胞具有杀伤效应和清除人体内自由基的功效。能否人工制造金刚石?接近高科技：金刚石的用途很广泛，但天然存在的量很少，而且多数颗粒很小，无法满足人们的需求。因此人们提出了金刚石的人工制造问题。由于金刚石和石墨都是碳的单质，所以人们把注意力集中到把石墨转变成金刚石的实验上来。经过无数次的试验，终于用铬、铁、铂等做催化剂，在1600～1800℃和5×109～6×109帕的条件下，以石墨为原料制得了人造金刚石。目前世界上每年生产约20吨的人造金刚石。我国第一颗人造金刚石于1962年研制成功。现今江苏省的南京、苏州等地也都有生产人造金刚石的工厂。让你知道C70C80纳米碳管结构物理性质用途金刚石石墨C601、金刚石、石墨和C60性质、用途等的比较：正八面体做装饰品——钻石钻探机的钻头层状结构制取铅笔芯；润滑剂；电极足球结构构成的碳分子材料科学、超导体外观硬度导电性导热性深灰色、有金属光泽不透明的片状固体；透明固体最硬质软固体质脆几乎不导电良好几乎不导电很差很差优良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制油墨活性炭切割坚硬金属牛刀小试牛刀小试2.金刚石、石墨、C60都是由______组成的单质。金刚石，石墨是由构成的，C60是由______构成的。它们的性质存在巨大的差异（例如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____________不同。3、下列关于金刚石和石墨的叙述正确的是（）A．金刚石和石墨都是由碳元素形成的物质，因此用石墨人工合成金刚石是物理变化B．金刚石不导电，而石墨具有良好的导电性C．金刚石和石墨在氧气中完全燃烧的产物都是二氧化碳D．金刚石和石墨的物理性质由较大的差异是因为形成金刚石的碳原子与形成石墨的碳原子不相同4.继发现C60后,C70也已经制得,下列有关C70的说法正确的是()A.它是一种化合物B.它是一种单质，并且它是有C70分子构成的。C.它是一种混合物D.它的相对分子质量是840B、D碳单质金刚石无定形炭木炭活性炭焦炭炭黑C60石墨二、碳（单质）的化学性质北宋画家张择端绘制，距今近千年用碳笔画的古画请欣赏两幅明清时代祖先的古画古画高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.我国古代一些书法家、画家用墨（用炭黑等制成）书写或绘制的字画能够保存很长时间而不变色，这是为什么呢？这是因为在常温下，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。小运用在埋木电线杆前,要把埋入地下的一段用火将表面微微烧焦，你知道是什么原因吗？这是因为木材烧焦后变成木炭,而常温下碳的化学性质不活泼.能防止木材腐烂。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。为什么碳在常温下性质不活泼？在温度升高的情况下，碳能跟很多物质发生化学反应。常温下，碳的化学性质不活泼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方程式：C+O2===CO2点燃木炭在氧气中不充分燃烧时，生成一氧化碳方程式：2C+O2===2CO点燃反应物的量不同,生成物也不同热值为32.8kJ/g热值为9.2kJ/g放热反应放热反应1.碳跟氧气的反应（可燃性）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，你们能猜测一下“煤气”是什么吗？“煤气”又是怎样产生的？小运用含碳元素的燃料燃烧时，如果氧气不足都会产生CO，所以，预防“煤气”中毒采取的措施之一是：烟道通畅，有充足的氧气，使燃料充分燃烧。使用煤炉时应注意••••••①C和CuO都是什么颜色？②加热时试管中粉末颜色有什么变化？③生成气体通入澄清的石灰水中观察到什么现象？④反应后生成什么物质？2.碳跟某些氧化物的反应（还原性）现象：黑色粉末逐渐变成光亮的红色，澄清石灰水变浑浊方程式：C+2CuO===2Cu+CO2高温碳跟氧化铜的反应①气密性检验②装药③如图连接固定装置④点燃酒精灯加热（观察现象）⑤实验结束:先将导管移出小试管，再停止加热。操作步骤：木炭还原氧化铜澄清石灰水为什么要加铁丝网罩？为什么先撤导管再灭灯试管口为什么略向下倾斜?？？实验结束后,为什么等试管冷却后再倒出粉末？1.试管为什么要略向下倾斜？防止冷凝的水流到热的试管底部使试管炸裂。2.火焰上罩网罩的作用是什么？因为木炭与氧化铜反应的温度要求较高，用网罩使火焰集中，提高温度。3.实验结束时，为什么要先从石灰水中取出导气管再熄灭酒精灯？防止石灰水倒吸入热的试管使试管炸裂。我会分析CuO：我的氧不见了，我终于被还原了！C：我能夺取别人的氧，能把别人还原，我的还原性很厉害吧！C+2CuO===2Cu+CO2高温氧化性还原性—还原性4Fe+2Fe2O3+3C高温3CO2↑含氧化合物中的氧被夺去的反应，叫还原反应。（1）木炭使氧化铜还原成铜，其具有还原性。（2）氧化铜使碳氧化成二氧化碳，其具有氧化性2Cu+2CuO+C高温CO2↑Cu+H2+CuOH2O△指出下列具有还原性的物质：2Fe2O3+3C===4Fe+3CO2高温单质碳的还原性可用于冶金工业，例如：利用焦炭可以把铁矿石中的铁还原出来。学完本课题你应该知道1、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。如金刚石、石墨和C60等都是由碳元素组成的单质。2、木炭和活性炭具有吸附性。3、在常温下，碳的化学性质很稳定。在高温下，碳能够与很多物质起反应。4、物质的性质在很大程度上决定物质的用途。碳的化学性质高温可燃性2CuO+C2Cu+CO2↑还原性2C+O22CO（O2不充足）C+O2CO2（O2充足）点燃点燃2Fe2O3+3C4Fe+3CO22WO3+3C2W＋3CO2高温高温高温常温化学性质稳定我会总结1.请将下列物质的性质与用途的相关内容用直线连接起来。金刚石硬度大冰箱除臭剂石墨的导电性好切割玻璃活性炭的吸附能力强干电池电极2.“依靠科学战胜非典”佩戴一种含有活性炭的口罩可以预防“非典”，这是利用活性炭的作用。3、怎样用简单的方法证明金刚石，石墨都是由碳元素组成的？吸附课堂练习：1.金刚石、石墨都是碳元素组成的单质，由石墨变成金刚石是（变化。化学人造金刚石金刚石很贵，能不能把石墨“变”成金刚石呢？有人用石墨在高温和高压下生产出人造金刚石，目前已在钻头制造等方面获得应用。下列用途利用碳的什么性质？1.木头电线杆或木桩在埋入地下之前，常要把埋入地下的一部分木头表面稍稍烤焦。2.用煤取暖3.用焦炭炼铁课堂练兵1.碳原子的核电荷数是，核外电子总数是，最外层电子数是。2.常温下碳的化学性质，随着温度的升高，碳的活动性。3.碳燃烧可以生成两种氧化物分别是，其中碳元素的化合价分别是和。664比较稳定增强CO2CO+4+24.下列性质中，不属于碳的化学性质的是（）A.稳定性B.吸附性C.可燃性D.还原性B5.下列各组物质中，具有可燃性的一组物质是（）A.H2和O2B.H2和CO2C.C和H2D.C和O2C1、木炭还原氧化铜的实验如右图：（1）酒精灯加网罩的目的是；（2）刚开始加热，试管中立即产生气泡，但石灰水不变浑浊，原因是；①②②（3）继续加热，观察到试管中黑色粉末会逐渐变为红色。产生该现象的原因是（用化学方程式表示）；（4）停止加热后，应先将导气管从试管中撤出，并用弹簧夹夹紧橡皮管，等试管①冷却后再把试管里的粉末倒出。这样操作的