資源簡(jiǎn)介

(共30張PPT)
課題1　碳單質(zhì)的多樣性
第1課時(shí)　碳的單質(zhì)
第六單元　碳和碳的氧化物
1.認(rèn)識(shí)物質(zhì)是多樣的，知道物質(zhì)既有天然存在的也有人工創(chuàng)造的。
2.認(rèn)識(shí)物質(zhì)的性質(zhì)與用途的關(guān)系。
3.認(rèn)識(shí)物質(zhì)性質(zhì)在生活、生產(chǎn)、科技發(fā)展等方面的廣泛應(yīng)用，體會(huì)科學(xué)地利用物質(zhì)性質(zhì)對(duì)提高人們的生活質(zhì)量具有重要作用。
由同種元素組成的純凈物叫單質(zhì)，同種元素可以組成不同的單質(zhì)嗎？
金剛石
石墨
C60
氧氣O2
臭氧O3
白磷
紅磷
P
O
C
課堂導(dǎo)入
物質(zhì) 性質(zhì) 用途
金剛石 加工后璀璨奪目
裁玻璃、切割大理石、作鉆機(jī)的鉆頭等
金剛石薄膜透光性好、硬度大 作透鏡等光學(xué)儀器的涂層
金剛石薄膜導(dǎo)熱性好 用于集成電路基板散熱，提高芯片性能
作裝飾品
硬度大
鉆戒
玻璃刀
鉆機(jī)鉆頭
金剛石熱沉片（散熱材料）
金剛石是由碳元素組成的單質(zhì)，無(wú)色透明的固體，天然存在的最硬的物質(zhì)，熔點(diǎn)很高，幾乎不導(dǎo)電
一個(gè)小球代表一個(gè)碳原子，原子的排列成網(wǎng)狀，每一個(gè)節(jié)點(diǎn)處有一個(gè)碳原子。
立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，硬度大。
金剛石的結(jié)構(gòu)
　　石墨
　　做一做：動(dòng)手實(shí)驗(yàn)感受石墨的性質(zhì)。
　　鉛筆的筆芯是
用石墨和黏土按一
定比例混合制成的，
其主要成分是石墨。
　　1．看一看，寫一寫，觀察石墨的顏色、光澤。
　　2．用小刀刮一刮，感受石墨的軟硬程度。
　　3．用手指搓一搓刮下來(lái)的粉末，滑不滑？
　　　　做一做：動(dòng)手實(shí)驗(yàn)感受石墨的性質(zhì)。
石墨的導(dǎo)電性實(shí)驗(yàn)
把一根石墨電極或6B的鉛筆芯用導(dǎo)線接入如圖電路中，接通電源，觀察燈泡是否發(fā)光？
燈泡發(fā)光，說(shuō)明石墨具有導(dǎo)電性。
物質(zhì) 性質(zhì) 用途
石墨 很軟、有滑膩感，且為灰黑色
作電極
導(dǎo)電性好、有滑膩感、熔點(diǎn)高 制高鐵列車的受電弓滑板
制鉛筆芯
導(dǎo)電性好
鉛筆芯
石墨電極
石墨坩堝
高鐵受電弓滑板
石墨是由碳元素組成的單質(zhì)，灰黑色、有金屬光澤的固體，質(zhì)軟，熔點(diǎn)高（耐高溫），優(yōu)良的導(dǎo)電性。
生活小竅門
把鉛筆芯用小刀刮成碎末，倒入生銹打不開的鐵鎖鎖孔里，搖一搖。生銹的鎖就能輕易打開。
原理：鉛筆芯的主要成分是石墨，石墨具有潤(rùn)滑性。
碳原子的排列結(jié)構(gòu)是一層一層的，是平面層狀的結(jié)構(gòu)，層與層之間作用力很小，容易滑動(dòng)。故石墨很軟，有滑膩感。
石墨的結(jié)構(gòu)
原因：碳原子排列方式不同
　　金剛石和石墨為何物理性質(zhì)存在明顯差異？
　　金剛石和石墨都是由碳原子構(gòu)成的單質(zhì)。
金剛石的結(jié)構(gòu)
石墨的結(jié)構(gòu)
結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)
決定
體現(xiàn)
性質(zhì)
用途
決定
體現(xiàn)
結(jié)構(gòu)
　木炭、活性炭等的性質(zhì)及用途
木炭、焦炭、活性炭和炭黑等，它們的主要成分也是碳單質(zhì)，結(jié)構(gòu)與石墨類似。
木炭
焦炭
活性炭
炭黑
注意：它們均是混合物
觀察課本第130頁(yè)【實(shí)驗(yàn)6－1】，記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并分析原因。
實(shí)驗(yàn) 現(xiàn)象 分析
向盛有半瓶水的小錐形瓶中，先滴入一滴紅墨水，再投入幾塊烘烤過(guò)的木炭(或活性炭)，振蕩
水中的紅色逐漸褪去
木炭（或活性炭）具有吸附性，吸附了水中的色素
木炭(或活性炭)具有____________的結(jié)構(gòu)，因此具有________能力。活性炭的吸附作用比木炭強(qiáng)，可用于吸附毒氣、制糖工業(yè)中脫色制白糖、污水和飲用水的深度凈化處理及吸附室內(nèi)裝修產(chǎn)生的有害氣體等。
疏松多孔
吸附
活性炭疏松多孔結(jié)構(gòu)
活性炭包
防毒面具
活性炭?jī)羲?br/>點(diǎn)“石”成“金”　　
　　石墨可以轉(zhuǎn)變?yōu)榻饎偸瘑?？是物理變化還是化學(xué)變化？
　　是化學(xué)變化，因?yàn)榻饎偸褪遣煌奈镔|(zhì)。
石墨
金剛石
C60
碳單質(zhì)
　　目前我國(guó)已是人造金剛石的主要生產(chǎn)國(guó)。
金剛石
高溫、高壓
催化劑
石墨
　　新型碳單質(zhì) C60　　　
　　C60 由 C60 分子構(gòu)成。
　　每個(gè) C60 分子由 60 個(gè)碳原子構(gòu)成，是形似足球的封閉籠狀結(jié)構(gòu)，
又名足球烯。
C60 的分子結(jié)構(gòu)和足球相似
物質(zhì) 性質(zhì) 用途
C60 具有一些特殊的物理和化學(xué)性質(zhì) 可應(yīng)用于超導(dǎo)、催化、能源及醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域
　　資料卡片
　　20 世紀(jì) 90 年代，一些以新的形態(tài)存在的碳單質(zhì)
相繼被發(fā)現(xiàn)，如碳納米管。碳納米管的直徑一般在幾
納米（符號(hào)為 nm）到幾十納米，它獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和性
質(zhì)受到人們的廣泛關(guān)注。碳納米管具有尺寸小、機(jī)械強(qiáng)
度高、導(dǎo)電性好等特點(diǎn)，可應(yīng)用于材料、催化、信息等
諸多領(lǐng)域。
碳納米管的結(jié)構(gòu)
【思考與討論】
如何描述C60的組成與構(gòu)成？
組成：C60是由碳元素組成的。
構(gòu)成：C60是由C60分子構(gòu)成的 ；
1個(gè)C60分子是由60個(gè)碳原子構(gòu)成的。
其相對(duì)分子質(zhì)量如何計(jì)算？
C60的相對(duì)分子質(zhì)量=12×60=720。
　　　　石墨烯
　　2004 年，英國(guó)曼徹斯特大學(xué)的蓋姆和他的同事從石墨中分離出僅由
一層碳原子構(gòu)成的薄片——石墨烯。
石墨烯的結(jié)構(gòu)
厚度：3.35×10－10 m
單層碳
　　　　石墨烯 —— 新材料之王
　　資料卡片
　　2018 年 3 月 5 日，《自然》連續(xù)刊發(fā)兩篇以曹原為第一作者的石墨烯重磅論文，這是在《自然》上以第一作者身份發(fā)表論文的最年輕中國(guó)學(xué)者。
　　這位中科大少年班的畢業(yè)生、美國(guó)麻省理工學(xué)院的博士生發(fā)現(xiàn)，當(dāng)兩層平行石墨烯堆成約 1.1°的微妙角度，就會(huì)產(chǎn)生神奇的超導(dǎo)效應(yīng)。
　　《自然》周刊稱曹原為“石墨烯駕馭者”。
碳單質(zhì)的應(yīng)用
現(xiàn)在還發(fā)現(xiàn)了C28、C32、C70、C240、C540等碳單質(zhì)
C70
C240
C540
【思考與討論】
結(jié)合金剛石、石墨、C60的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和用途，討論物質(zhì)的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)與用途之間有什么關(guān)系。
性質(zhì)
決定
反映
結(jié)構(gòu)
用途
決定
反映
物質(zhì) 金剛石 石墨 C60
物理性質(zhì)存在差異的原因 碳原子的排列方式不同
碳原子在空間構(gòu)成立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，所以其質(zhì)地堅(jiān)硬。
碳原子呈層狀結(jié)構(gòu)，層與層之間作用力小，所以其質(zhì)軟有滑感。
【思考與討論】 一定條件下，石墨轉(zhuǎn)化成金剛石是物理變化還是化學(xué)變化？
化學(xué)變化
1．下列有關(guān)“碳家族”成員的說(shuō)法中，正確的是(　　)
A．金剛石硬度大，因此可用作裝飾品
B．石墨質(zhì)軟，因此可制成電極
C．活性炭具有吸附性，因此可用于凈水
D．C60用途廣泛，是一種新型化合物
2．航天飛機(jī)在飛行中與空氣摩擦?xí)a(chǎn)生高溫，表面覆蓋石墨瓦可以起隔熱和保護(hù)作用，這主要是因?yàn)槭?　　)
A．能導(dǎo)電 B．密度小
C．有潤(rùn)滑作用 D．熔點(diǎn)高、耐高溫
3．木炭、活性炭都具有吸附性，是因?yàn)樗鼈?　　)
A．都是黑色固體 B．密度都很小
C．都具有疏松多孔的結(jié)構(gòu) D．主要成分都是碳單質(zhì)
C
C
D
練習(xí)
4．易錯(cuò)辨析。判斷下列說(shuō)法是否正確，對(duì)的打“√”，錯(cuò)的打“×”。
（1）一種元素只能組成一種單質(zhì)。(　　)
（2）金剛石是天然存在的最硬的物質(zhì)。(　　)
（3）鉛筆芯中含有鉛，咬鉛筆芯會(huì)導(dǎo)致鉛中毒。(　　)
（4）往生銹鎖芯中加鉛筆芯粉末后容易打開，是因?yàn)槭哂谢伕小?　　)
×
√
×
√
注意：（1）“碳”和“炭”的區(qū)別：“碳”表示元素或純凈物的名稱，如二氧化碳由碳元素和氧元素組成；“炭”表示的物質(zhì)是混合物，如木炭、焦炭、活性炭和炭黑等。
（2）金剛石和石墨在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化，該變化屬于化學(xué)變化。

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