金刚石
石墨
碳60
课题1 金刚石、石墨和C60
自学提示
由同种元素组成的物质一定是单质吗？为什么？请举例。
由同种元素组成的物质不一定是单质；
因为由同种元素组成的纯净物才叫单质，而同一种元素可能会形成两种或两种以上的单质，因此同一种元素组成的物质可以是单质（纯净物）也可以是几种单质所形成的混合物。如：
金刚石、石墨和C60不是同一种物质，而是由碳元素组成的三种不同的碳单质。
金刚石、石墨和C60是同一种物质吗？
由同一种元素组成的物质可以是单质（纯净物）,也可以是几种单质所形成的混合物。如：
问题研讨
金刚石与石墨混合在一起,组成的物质是单质这是混合物?
甲生:是单质.因为金刚石是碳的单质,石墨也是碳的单质,它们混合在一起,仍只含一种元素,所以仍是单质.
诊断:_________
乙生:是混合物.金刚石石墨都是碳的单质,但它们是两种不同的物质.所以它们混合在一起不是单质而是混合物.
诊断________
结论：乙同学的观点是正确的,金刚石和石墨都是由一种元素组成,但它们是两种不同的物质(这是由各自本身的结构决定的)所以它们混合在一起是混合物.因此判断单质必须强调是纯净物.一种元素可以形成多种不同的单质.某物质中只含一种元素,也不一定是纯净物.
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。
加工琢磨后璀璨夺目有光泽，可做钻石。
一、碳的单质
1、金刚石
金刚石很硬 ，可以用来切割玻璃，也可以作钻探机的钻头。
— 天然最硬的物质
二 金刚石
金刚石
一、金刚石
二、结构
三、物理性质和用途
金刚石的结构
一、金刚石
二、结构
三、物理性质和用途
金刚石的结构
金刚石的物理性质和用途
金刚石的物理性质和用途
一、金刚石
二、结构
三、物理性质和用途
物理性质
对应的主要用途
①无色透明、正八面体形状的固体
②天然存在最硬的物质
①装饰品——钻石
②划玻璃、钻头等
金刚石的主要用途
一、金刚石
二、结构
三、物理性质和用途
金刚石的主要用途
一、碳的单质
2、石墨
深灰色、有金属光泽、不透明、细鳞片状固体。
石墨很软
石墨可做铅笔芯
— 天然最软的矿物之一
石墨的结构
石墨的结构
一、石墨
二、结构
三、物理性质和用途
四、木炭、活性炭
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。
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？
石墨有良好的导电性。
石墨可做干电池的电极。
在电车顶上的两根导电杆跟电线接触处分别装上一块石墨制成的滑块，以保证行驶时供电。为什么要选用石墨来制滑块？
石墨具有润滑性、导电性。
石墨的物理性质和用途
物理性质
对应的主要用途
①深灰色、有金属光泽、不透明、细鳞片状固体
②很软，有滑腻感
①制造铅笔芯，做润滑剂
石墨的物理性质和用途
③优良的导电性
②石墨电极
一、石墨
二、结构
三、物理性质和用途
四、木炭、活性炭
请完成下表
金刚石和石墨的物理性质的比较
无色 透明、正八面体形状的固体
深灰色、有金属光泽、细鳞片状固体
天然最硬的物质
最软的矿物质之一
不导电
导电良好
钻石、钻探机的钻头、切割玻璃等
铅笔芯、电极等
讨论
结合金刚石、石墨的性质和用途，讨论物质的性质和用途之间有什么关系。
用途
决定
性质
体现
讨论
为什么金刚石和石墨的物理性质有这么大差异呢？
它们的碳原子的排列方式不同。
比较金刚石、石墨的结构：
金刚石结构
石墨结构
正八面体结构
层状结构
金刚石的碳原子在空间构成连续的，坚固的骨架的结构，所以坚硬。
石墨的碳原子呈平面层状结构,层与层之间作用力小，所以质软。有滑感。
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
石墨与少量的杂质混在一起构成的四种物质：
木炭、 焦炭、 炭黑、 活性炭
1、木炭与活性炭：
具有疏松多孔结构，有较强的吸附能 力,既能吸附气体气味,又能吸附顔色,故可用作吸附剂。
2、炭黑:黑色粉末,可用于作墨汁.
3、焦炭:可用于冶炼金属.
可以收集到炭黑
实验探究
木炭能吸附红墨水吗？
现象：
红色逐渐褪去
分析：
木炭具有疏松多孔的结构，表面积很大，具有较强的吸附性，能将红墨水吸附在木炭多孔性结构中。
活性炭
防毒面具
滤毒罐
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
辅助
材料

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
“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
活性炭
焦炭
炭黑
用 途
净水剂、脱色剂、去味剂
冶炼金属、生产水煤气（H2+CO）
油墨、颜料、橡胶轮胎中的填充剂
做燃料、吸附剂、制造黑火药
这是什么？
小资料
随着科技的发展，新形态的碳单质逐渐被人们发现，其中取得重要进展的是C60分子，另外还有碳管。
C60分子由60个碳原子构成，分子形似足球，又名足球烯。这种足球结构的分子很稳定。它应用于材料科学、超导体等方面的研究正在进行中。
碳单质
金刚石

无定形炭
木炭
活性炭
焦炭
炭黑
C60
石墨
小
结
小
结
1、金刚石很硬，可用来切割玻璃；
2、石墨很软，可用来做铅笔芯；
石墨有良好的导电性，可用来做 电极；
3、木炭、活性炭有强吸附性，可做吸附剂；
焦炭用于炼铁，炭黑用于制黑色颜料
4、C60有特殊的性质，可用于材料科学、
超导体等方面。
6、金刚石、石墨、 C60都是由碳元素组成的单质，什它们的物理性质各不相同，是因为碳原子排列方式不同。
石墨可以制成金刚石；此变化是化学变化。
石墨可以制成金刚石吗？

此变化是物理变化还是化学变化？
自学提示
北宋黄庭坚用墨（用炭黑等制成）写的字
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。
是什么决定碳在常温下性质不活泼,
而在高温下性质活泼呢？

元素的化学性质和元素原子结构
中哪部分关系最为密切？
最外层电子数！
单质碳的化学性质
一、常温下的稳定性：
二、高温下的活动性:
1、可燃性：
C+O2 = CO2
点燃
(放出热量)
单质C的可燃性
1、与充足的O2的反应：
2、与不充足的O2的反应：
(放出热量)
讨论:
怎样证明纯净的金刚石和石墨
都是由碳元素组成的？
答：高温下将纯净的金刚石和石墨在氧气中燃烧，得到的唯一产物都是CO2。证明纯净的金刚石和石墨都是由碳元素组成的。
C还原CuO实验
1、黑色粉末变成红色;
2、产生使澄清石灰水变浑浊的气体。
化学方程式：
现象：
2.碳的还原性
H2和C还原CuO实验现象比较
1、黑色粉末变成
红色;
2、试管口部有水
珠产生。
1、黑色粉末变成
红色;
2、产生使澄清石灰水变浑浊的气体。
△
H2+CuO= Cu+H2O
碳可以还原其它金属氧化物，写出下列反应
方程式：
C+
CuO =
C+
Fe2O3 =

①可燃性
2CuO + C 2Cu + CO2↑
②还原性：
点燃
点燃
2Fe2O3 + 3C 4Fe + 3CO2
高 温
碳的化学性质
新鲜动物血清
C与CO2的反应
C与CO2的反应
C与CO2的反应的方程式
C＋CO2＝ 2CO
(吸收热量)
高温
讨 论
在烧得很旺的炉子里添上大量的新煤后，

温度为什么反而降低，而且还容易产生煤气？
小　结
碳在常温时很稳定，在加热或高温

条件下具有可燃性和还原性。
4.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
B
5.下列各组物质中，具有可燃性和还原性的一组物质是（ ）
A. H2和O2 B. H2和CO2
C. C和H2 D. C和O2
C
再见
祝同学们学习进步！