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1、课题课题1 1 金刚石、石墨和金刚石、石墨和C60C60第六单元第六单元2024/8/111研修班由同种元素组成的由同种元素组成的纯净物纯净物叫做什么叫做什么?-单质单质同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吗?-可以可以! !例如例如: :氧元素组成氧气和臭氧，磷元素组成红磷和白磷。2024/8/112研修班碳元素也可以组成不同的单质碳元素也可以组成不同的单质! !金刚石、石墨和金刚石、石墨和C60都是由碳元素组成的单质。都是由碳元素组成的单质。研究表明研究表明:2024/8/113研修班世世界界最最大大的的宝宝石石金金刚刚石石库库利利南南南非之星南非之星(Star of S
2、outh Africa)(Star of South Africa)金刚石的碳原子在金刚石的碳原子在空间构成空间构成连续的，坚固连续的，坚固的骨架的骨架的结构，所以的结构，所以坚坚硬。硬。一一: :碳的单质碳的单质1 1、金刚石、金刚石 高贵华丽的碳单质高贵华丽的碳单质高贵华丽的碳单质高贵华丽的碳单质2024/8/114研修班性质性质用途用途金金刚刚石石纯纯净净的的金金刚刚石石是是无无色色透透明明正正八八面面体体形形状状的的固体。固体。经过仔细琢磨后，可以成为璀璨夺目的经过仔细琢磨后，可以成为璀璨夺目的装饰品装饰品钻石。钻石。天然存在的天然存在的最硬的物质最硬的物质裁裁玻玻璃璃、切切割割大大理
3、理石石、加加工工坚坚硬硬的的金金属属，装在钻探机的钻头上钻凿坚硬的岩层。装在钻探机的钻头上钻凿坚硬的岩层。2024/8/115研修班 是一种深灰色的有是一种深灰色的有金属光泽而不透明的细金属光泽而不透明的细鳞片状固体。鳞片状固体。 石墨很软，有滑石墨很软，有滑腻感。腻感。在纸上画过能留在纸上画过能留下深灰色的痕迹。下深灰色的痕迹。 此外，石墨还具此外，石墨还具有优良的导电性能。有优良的导电性能。 2、石墨、石墨2024/8/116研修班性质性质用途用途石石墨墨深深灰灰色色，有有金金属属光光泽泽，不不透透明明的的细细磷磷片片状状固固体体，质质软软(在在纸纸上上画画过过能能留留下下深灰色的痕迹深灰
4、色的痕迹)。铅笔芯铅笔芯能导电能导电电极电极滑腻滑腻润滑剂润滑剂2024/8/117研修班铅笔含铅吗？铅笔含铅吗？猜猜看：猜猜看：它为什么叫它为什么叫“铅铅”笔笔？2024/8/118研修班铅笔中的铅笔中的HB：H H代表代表HardHard，坚硬的；，坚硬的；B B代表代表BlackBlack，黑的。，黑的。6B6B最软，颜色最深；最软，颜色最深；6H6H最硬，最硬，HBHB软硬适中。软硬适中。铅笔里面其实不含铅，铅笔里面其实不含铅，是是石墨和黏土石墨和黏土混合而成的混合物混合而成的混合物2024/8/119研修班生活生活小运用【思考思考】 可以把铅笔芯的粉末放到锁孔里，因为铅笔芯的成分中有
5、石墨，石墨具有润滑性，可以做润滑剂。如何打开生锈的铁锁如何打开生锈的铁锁2024/8/1110研修班金刚石（金刚石（ C C ）石墨（石墨（ C C ）色态色态 无色透明、正八面形状无色透明、正八面形状的固体的固体 深灰色、有金属色泽，细鳞片状深灰色、有金属色泽，细鳞片状固体固体硬度硬度天然最硬天然最硬质软、滑腻感、在纸上质软、滑腻感、在纸上可留下痕迹可留下痕迹熔点熔点很高很高高、耐高温高、耐高温导电性导电性不导电不导电导电导电用途用途作装饰品（钻石）、裁玻作装饰品（钻石）、裁玻璃、切割大理石、作钻探璃、切割大理石、作钻探机钻头机钻头润滑剂、润滑剂、铅笔芯、作电极铅笔芯、作电极2024/8/1
6、111研修班生活中常见含石墨的物质生活中常见含石墨的物质木木炭炭焦焦炭炭炭炭黑黑活活性性炭炭2024/8/1112研修班：木炭（或活性炭）的吸附性：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。吸附吸附物理物理红色褪去，红色褪去，溶液变成无溶液变成无色色2024/8/1113研修班如图所示如图所示,向盛有红棕色二氧化向盛有红棕色二氧化氮气体的集气瓶里投入几小块烘烤氮气体的集气瓶里投入几小块烘烤过的木炭过的木炭,会出现什么样会出现什么样的想象的想象,为为什么什么?2024/8/1114研修班 木
7、炭木炭具有疏松多孔的结具有疏松多孔的结构，因此它具有构，因此它具有吸附能力。吸附能力。 利用木炭的这个性质来利用木炭的这个性质来吸附吸附一些食品和工业产品里一些食品和工业产品里的的色素色素，也可以用它来吸附，也可以用它来吸附有异味的物质有异味的物质。2024/8/1115研修班 电电子显微子显微镜下看镜下看到的木到的木炭结构炭结构 如果将如果将1 cm3的的木炭的表面积平铺开木炭的表面积平铺开来，约有一个标准足来，约有一个标准足球场那样大。球场那样大。讨论：讨论：讨论：讨论：你认为吸附的你认为吸附的你认为吸附的你认为吸附的 过程是物理变化，过程是物理变化，过程是物理变化，过程是物理变化， 还是
8、化学变化呢？还是化学变化呢？还是化学变化呢？还是化学变化呢？ 你的根据是什么？你的根据是什么？你的根据是什么？你的根据是什么？2024/8/1116研修班 水立方的净水工艺中使用到活性水立方的净水工艺中使用到活性炭炭在自来水厂净化水的过程中在自来水厂净化水的过程中,用到一种用到一种有有吸附作用吸附作用的物质的物质,请问这种物质是什么请问这种物质是什么?活性炭活性炭活性炭活性炭防毒面具防毒面具滤毒罐滤毒罐辅助辅助材料材料活性炭的活性炭的吸附吸附作用比木炭还作用比木炭还要强，要强，防毒面防毒面具里的滤毒罐具里的滤毒罐就是利用活性就是利用活性炭来吸附毒气炭来吸附毒气的。的。 2024/8/1118研
9、修班木木炭炭的的用用途途高性能木炭填充的枕头高性能木炭填充的枕头高性能木炭填充的枕头高性能木炭填充的枕头木炭做成的木炭做成的木炭做成的木炭做成的小盆饰小盆饰小盆饰小盆饰活性炭的用途活性炭的用途食品脱色食品脱色食品脱色食品脱色冰冰冰冰箱箱箱箱去去去去味味味味剂剂剂剂2024/8/1119研修班【讨讨论论】都都是是由由碳碳元元素素组组成成的的单单质质，物物理理性质为什么会有如此大的差异？性质为什么会有如此大的差异？金刚石结构图金刚石结构图石墨结构图石墨结构图碳单质的物理性质不同，是因为碳原子的排碳单质的物理性质不同，是因为碳原子的排列不同列不同碳碳碳碳60606060结构图结构图2024/8/11
10、20研修班结构结构性质性质用途用途决定决定决定决定反映反映反映反映判断同种物质的标准：判断同种物质的标准：1、组成元素相同、组成元素相同2、原子结构相同、原子结构相同2024/8/1121研修班3. 神奇的碳单质分子神奇的碳单质分子C60 一、碳的单质一、碳的单质一、碳的单质一、碳的单质 请请说出图说出图文中给文中给出的信出的信息。息。 C60是是一种分子一种分子。 每个每个C60的分子是由的分子是由60个碳原子构成。个碳原子构成。 C60分子的结构形似足球，分子的结构形似足球，性质很稳定性质很稳定。2024/8/1122研修班C60的平面图的平面图C60的立体图的立体图广泛的应用前景：广泛的
11、应用前景： 气体贮存，有感觉功能的传感器，增强金属的强度，新气体贮存，有感觉功能的传感器，增强金属的强度，新型的催化剂，光学应用型的催化剂，光学应用, ,杀伤癌细胞。杀伤癌细胞。2024/8/1123研修班C70更新的碳单质：更新的碳单质：C2402024/8/1124研修班C5402024/8/1125研修班结构结构 性质性质 用途用途C60决定决定推知推知决定决定金刚石金刚石石墨石墨 一、碳的单质一、碳的单质一、碳的单质一、碳的单质小小 结结不同的元素可以组成不同的物质；同一种元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。素也可以组成不同的物质。如：如：金刚石、石墨金刚
12、石、石墨和和C60C60分子等都是由碳元素组成的单质。分子等都是由碳元素组成的单质。3.木炭、活性炭具有木炭、活性炭具有吸附性吸附性。原因是它们都。原因是它们都有有疏松多孔疏松多孔的结构。的结构。 2.金刚石、石墨物理性质不同的原因是金刚石、石墨物理性质不同的原因是碳原碳原子排列顺序不同。子排列顺序不同。物质的一切外在表现都是由其内在因素决定物质的一切外在表现都是由其内在因素决定 的。物质的的。物质的结构结构决定决定性质性质；性质性质决定决定用途用途。2024/8/1127研修班第六单元 课题1金刚石、石墨、碳60 （第二课时）用碳笔画的古字画用碳笔画的古字画北宋黄庭坚用墨（用炭黑等制成）写的
13、字北宋黄庭坚用墨（用炭黑等制成）写的字2024/8/1129研修班两幅明清时代祖先的古画两幅明清时代祖先的古画(见上图见上图)。古画高古画高2米，宽米，宽1米，用天然碳素粉墨画成，线条勾勒清晰。米，用天然碳素粉墨画成，线条勾勒清晰。距今约有距今约有300多年的历史，是当今同类古画保存比较好的两幅多年的历史，是当今同类古画保存比较好的两幅.2024/8/1130研修班我国古代一些书法家、画家用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，字画能够保存很长时间而不变色，这是为什么呢？这是为什么呢？这是因为在这是因为在常温下常温下
14、，碳的化学碳的化学性质不活泼，性质不活泼，碳受日光照射或与空碳受日光照射或与空气、水分接触，都不容易起变化的气、水分接触，都不容易起变化的缘故。缘故。2024/8/1131研修班生活生活小运用【思考思考】 例如把木制的电线杆在埋入地下前，例如把木制的电线杆在埋入地下前，将其表面烧焦，其目的是什么？将其表面烧焦，其目的是什么？目的就是为了让电线杆不易目的就是为了让电线杆不易腐烂，可以保存久一些。腐烂，可以保存久一些。但是碳可以在氧气中燃烧，但是碳可以在氧气中燃烧，怎么可以说它化学性质稳定呢？怎么可以说它化学性质稳定呢？2024/8/1132研修班 请思考：是什么决定碳在常温下性质是什么决定碳在常
15、温下性质不活泼不活泼,而在高温下性质活泼呢？而在高温下性质活泼呢？元素的化学性质和元素原子结构元素的化学性质和元素原子结构中哪部分关系最为密切？中哪部分关系最为密切？最外层电子数！最外层电子数！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2024/8/1133研修班结构决定性质：结构决定性质：碳的化学性质：1、常温下的稳定性； 古字画、焦木杆2、高温下的活泼性。2024/8/1134研修班燃烧燃烧条件条件化学方程式化学方程式结论结论启示启示在在氧氧气气中中充充分分燃烧燃烧C+O2CO2（O2充充足）足）碳碳具具有有可可燃燃性性，条条 件件 不不同
16、同 ， 燃燃烧烧 产产 物物也也 不不 相相同。同。书书写写方方程程式式一一定定要要注注明明反反应应条条件件，冬冬天天用用煤煤取取暖暖一一定定要要注意通风。注意通风。燃燃烧烧不不充分充分2C+O22CO（O2不充足）不充足）点燃点燃2、碳具有可燃性2024/8/1135研修班碳和某些氧化物的反应：碳和某些氧化物的反应：C + 2 CuO 2 Cu + CO2高温高温黑色粉末逐渐变成光亮的红色黑色粉末逐渐变成光亮的红色澄清石灰水变成白色浑浊澄清石灰水变成白色浑浊 现象与结论：现象与结论：-有铜生成有铜生成-有二氧化碳生成有二氧化碳生成金属网罩集中火焰集中火焰提高温度提高温度2024/8/1136
17、研修班观察这个方程式，看看有什么特点？观察这个方程式，看看有什么特点？C + 2 CuO 2 Cu + CO2高高温温像这种，像这种，含氧化合物里的含氧化合物里的氧被夺去的反应氧被夺去的反应， 就叫做：就叫做：还原反应。还原反应。例如：例如：氧化铜失去氧氧化铜失去氧变成铜单质，变成铜单质， 我们就说它我们就说它( (氧化铜氧化铜) )被还原被还原了。了。我会我会分析分析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2024/8/1137研修班是碳使氧化铜变成单质铜的，是碳使氧化铜变成单质铜的，我们则说碳具有我们则说碳具有还原性。还原性。C + 2
18、CuO 2 Cu + CO2高温高温利用碳的还原性可以做什么用途呢？利用碳的还原性可以做什么用途呢？冶炼金属冶炼金属把金属氧化物中的金属还原出来。把金属氧化物中的金属还原出来。例如：例如：2Fe2O3+3C4Fe+3CO22WO3+3C2W3CO2高高温温高高温温2024/8/1138研修班 高温高温可燃性：可燃性：2CuO+C2Cu+CO2还原性：还原性：C+O2CO2（O2充足充足）2C+O22CO（O2不充足不充足）点燃点燃2Fe2O3+3C4Fe+3CO2高高温温高高温温小结：二、碳的化学性质小结：二、碳的化学性质1、常温下的稳定性：2、高温下的活泼性古字画、焦木杆C CCOCO2 2
19、 2CO2CO(吸收热量吸收热量)2024/8/1139研修班【练习练习】1、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B2024/8/1140研修班2.2.金刚石、石墨、金刚石、石墨、C C6060、C C7070都是碳元素组成的单都是碳元素组成的单质，关于它们的说法正确的是（填序号）质，关于它们的说法正确的是（填序号）A.碳原子的排列方式不同碳原子的排列方式不同B.化学性质相似化学性质相似C.物理性质相似物理性质相似D.是同一种物质是同一种物质E.完全燃烧都生成二氧化碳完全燃烧都生成二氧化碳F.都是黑色固体都是黑色固体A A、B B 、E E2024/8/1141研修班
