课题1 金刚石

课题1 金刚石、石墨和C60知识梳理（1）同一种元素可以组成不同的单质金刚石、石墨和C60都是由碳元素组成的单质，但由于碳原子的排列方式不同，因此它们的_________有很大差异。

（2）金刚石、石墨和C60的物理性质和用途金刚石石墨C60物理性质外观无色透明正八面体形状的固体深灰色细鳞片状固体形似足球，这种足球状的碳分子很稳定光泽加工雕琢后有夺目光泽有金属光泽硬度最硬（天然存在）很软导电性不导电优良的导电性用途刻刀、钻石、钻头铅笔芯、电极、润滑剂制备新材料、制作新器件等（3）木炭、活性炭的吸附性木炭、活性炭、炭黑、焦炭等物质都是由石墨的微小晶体和少量杂质构成的。

由于木炭和活性炭都具有疏松多孔的结构，因此它们都具有较强的_________能力，可以吸附毒气、色素以及有异味的物质等。

据此，木炭和活性炭在制糖工业、食品工业、防毒面具制作等方面有重要的应用。

（4）物质的结构、性质、用途之间的关系物质的结构决定性质，性质决定用途。

其关系可简单表示为：物质的组成结构物质的性质物质的用途答案:（1）物理性质（3）吸附（1）稳定性常温下，碳受日光照射或跟空气、水分接触，都________发生变化。

但是随着温度的升高，碳的活动性大大增强，在高温下，碳能够跟很多物质起反应。

（2）可燃性氧气充足时：C+O2点燃CO2氧气不足时：2C+O2点燃2CO，用煤生炉子，燃烧不旺时就会发生这一反应。

（3）还原性a.与非金属氧化物反应，如：C+CO2高温2CO，煤炉中经常发生这一反应。

b.与金属氧化物反应，如与氧化铜、氧化铁、氧化铝等的反应。

木炭还原氧化铜的反应原理：C+2CuO 高温2Cu+CO2↑现象：黑色粉末变成________固体，放出的气体能_________。

装置：用高锰酸钾制氧气的装置c.碳的还原性的应用：单质碳的还原性可用于冶金工业，例如用焦炭炼铁。

答案:（1）不容易（3）红色使澄清石灰水变浑浊含氧化合物里的氧________叫做还原反应。

课题 1·金刚石、石墨和C·知识要点60【要点1】碳的单质1．金刚石和石墨我们可以通过列表对比，更明确地看出金刚石和石墨的物理性质和用途的差异．(表6－1)思考：金刚石和石墨都是由碳元素组成的单质，为什么物理性质会有很大的差异呢？一种元素可以组成多种单质，金刚石和石墨都是由碳元素组成的单质，但是组成单质时原子的排列不同(见课本图6－1、图6－2)，所以物理性质会有很大的差异．2．C60分子C60也是由碳元素组成的单质．C60分子是一种由60个碳原子构成的分子，它形似足球(见课本图6－4)，有人因此称它为“足球烯”．说明：C是美国休斯顿大学的克罗脱(Kroto, H. W.)和史沫莱60(Smalley, R. E.)等人在1985年发现的．我国北京大学化学系和物理系分子．研究小组也研制出了C601991年科学家又发现一种碳的单质——碳纳米管，它是由六边环形的碳原子构成的管状大分子(如图6－1)，它的直径只有几个纳米．讨论：同种元素组成的物质是否一定为单质？不是，一种元素可以组成几种单质，只有一种元素组成的纯净物才是单质，如果金刚石和石墨混合在一起，经检测，虽然只有碳元素，但金刚石和石墨不属于同种物质，所以应该是混合物．我们应该说同种元素组成的物质可能是单质，也可能是混合物．【要点2】木炭木炭主要是由石墨的微小晶体和少量杂质构成的，具有疏松多孔的结构，与木炭类似的，还有焦炭、活性炭和炭黑．说明：木炭和活性炭因为具有疏松多孔的结构，所以具有很强的吸附能力，活性炭的吸附能力比木炭的还要强．在吸附的过程中，只是把物质的微小粒子吸附到疏松多孔的表面上，并没有生成新的物质，是物理变化．【要点3】碳的化学性质1．常温下：碳的化学性质不活泼(稳定性)说明：碳受日光照射或跟空气、水分接触，都不容易起变化．例如我国古代用墨汁书写、绘制的字画，可以保存多年而不褪色(如图6－2)；我们填写的档案资料均要求用碳素墨水书写，碳素墨水写字不易褪色．讨论：木桩做电线杆埋入地下之前，通常将其表面部分微烤焦，为什么？烤焦的表面形成一层木炭，减慢电线杆的腐烂速度，使其经久耐用．2．碳跟氧气的反应(可燃性)(1)充分燃烧生成二氧化碳说明：这个反应过程中，放出大量的热，所以碳可以用作燃料．(2)不充分燃烧生成一氧化碳说明：这个反应过程中也放热．注意：反应的生成物一氧化碳有剧毒，对人体有害，室内用煤取暖时要注意安全．3．碳跟某些氧化物的反应(还原性)现象：黑色粉末逐渐变成红色，能生成使澄清石灰水变浑浊的气体．．分析：红色物质应该是铜，使澄清石灰变浑浊的气体应该是CO2讨论：在上面的反应中，哪种物质具有还原性？在上述反应中，碳是使氧化铜还原为铜的物质，它具有还原性．说明：碳能够夺取金属氧化物中的氧，碳的还原性可以用在冶金工业上．。

课题1 金刚石、石墨和C60（第1课时）、知识与技能⑴了解金刚石和石墨的物理性质和用途⑵知道碳单质的化学性质⑶知道的不同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。

2、过程与方法⑴学会分析、归纳展示或演示的资料。

能认真观察实验现象，并对现象进行分析归纳，总结出重要的知识点⑵通过对金刚石、石墨和C60中碳原子排列方式的分析，懂得物质结构、性质和用途之间的关系3、情感态度与价值观以发展的观点看待碳的单质，树立物质的性质决定用途的观点【导入】我们知道的由同一种元素组成的纯净物叫单质，那么同种元素能否组成不同物质呢？玻璃刀的钻头的很坚硬的，而铅笔芯是很软的，你们知道它们各是由什么组成的吗？它们之间有什么联系吗？这就是我们今天下午要学习的内容？【教师】玻璃刀上镶嵌的物质是金刚石，铅笔芯的主要成份是石墨，现在有新的C60〖一个分子中含有60个碳原子，相对分子质量是720〗我们发现金刚石、石墨和C60都是由碳元素组成的不同单质？〖因为它们都是只有同种元素组成的物质〗我们把这种由同种元素组成的不同的物质叫做某种元素的同素异形体例如：金刚石、石墨和C60就是碳元素的同素异形体一、碳的单质1、金刚石⑴外观：无色透明、正八面体形状的⑵特点：①天然采集的金刚石经过仔细打磨后，可以成为璀璨夺目的钻石----装饰品②金刚石是自然界中存在的最硬的物质〖用途：切割玻璃，钻头〗③不导电，导热性很差【过度】天然的金刚石由于稀少所以很昂贵，而由同样碳元素组成的石墨就便宜的多2、石墨⑴外观：①一种深灰色的有金属光泽而不透明的细鳞片状固体。

②石墨很软，有滑腻感（最软的矿物质之一）。

〖作铅笔芯、固体润滑剂〗利用这一特点常用石墨用铅笔芯，但由于太软了，光用石墨作笔芯，易断又易磨损，因此生产中，常常在石墨粉末掺进一些粘土以增加硬度，粘土的质量分数越高，笔芯硬度越大⑵特点：石墨还具有优良的导电性能。

〖作电极，石墨的熔点高，可以在高温下使用〗【老师】生活中我们还常常用到木炭、活性炭、炭黑、焦炭等，它们主要由石墨的微小晶体和少量杂质组成。

第六单元碳和碳的氧化物课题1 金刚石、石墨和C60知识点一碳的单质不同元素可以组成不同的单质，而同一种元素也可以组成不同的单质。

几种常见元素的不同单质如下表所示：常见元素碳元素氧元素磷元素形成的单质金刚石、石墨和C60氧气(O2)和臭氧(O3)白磷(P4)和红磷（P）一、金刚石、石墨、C60的性质及用途1、金刚石A、物理性质：无色透明、正八面体形状的固体，不导电，经加工琢磨后有夺目光泽，是天然存在最硬的物质。

B、用途：雕琢作装饰品(钻石就是金刚石雕琢成的)；制作钻头；制作玻璃刀、刻刀。

2、石墨A、物理性质：深灰色、不透明的细鳞片状固体，有金属光泽，质软，滑腻，导电性好，耐高温。

B、用途：用于制铅笔芯(不同型号的铅笔芯，石墨含量不同，“B”值越大，石墨含量越高)、石墨电极、电刷、耐高温的润滑剂等。

3、C60C60分子由60个碳原子构成，形似足球，很稳定。

目前应用于材料科学、超导体等方面的研究。

理解辨析1、金刚石、石墨和C60都是由碳元素组成的，为什么物理性质差异这么大？原子之间的排列顺序不相同4、不定形碳—木炭、焦炭、活性炭和炭黑木炭主要是由石墨的微小晶体和少量杂质构成的，它具有疏松多孔的结构。

焦炭、活性炭、炭黑等的构成和结构与木炭类似，通常称为无定形碳。

由于木炭、活性炭的结构疏松，因此它们具有吸附性。

利用这种性质可以吸附气体或溶液中的一些物质，可用作吸附剂，如木炭用来吸附食品工业里的色素和有异味的物质；活性炭用在防毒面具中吸附毒气。

理解辨析1、吸附性是物理性质吗？吸附性是物质的物理性质，吸附过程是物理变化。

吸附剂与物质的接触面积越大，吸附能力越强。

2、“碳”与“炭”有什么区别吗？1.碳是表示碳元素，炭是主要成分为碳的一些物质，如活性炭、木炭等2.碳是用于对化学式的命名，而炭往往是对一些物质命名的俗称里。

例题1、金刚石、石墨、C60的性质不同解释正确的是（ B ）A．碳原子的结构不同B．碳原子的排列方式不同C．由不同种元素组成的D．组成的原子数不同例题2、小刚要检验妈妈的钻石戒指是真还是假，下列方法你认为正确简便的是( D)A.铁锤砸毁B.火烧C.测密度D. 刻画玻璃例题3（1）金刚石可作玻璃刀，因为_____金刚石硬度大________________________________。

第六单元碳和碳的氧化物课题1 金刚石、石墨和C60 课标定位1、了解金刚石和石墨的物理性质和主要用途。

2、知道碳单质的化学性质3、知道不同的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4、以人类对碳单质的认识为例，引导学生形成“科学是发展”的观点知识梳理核心知识归纳1.金刚石、石墨和C60都是由碳元素组成的单质,但由于它们的原子排列方式不同,因此它们的性质存在着差异。

2.金刚石是天然存在的最硬的物质。

石墨很软,有滑腻感,具有优良的导电性能。

3.由于木炭具有疏松多孔的结构,因此它具有吸附能力,可以吸附一些食品和工业产品里的色素,也可以用它来吸附有异味的物质。

防毒面具里的滤毒罐是利用活性炭来吸附毒气的。

4.C60分子是一种由60个碳原子构成的分子,这种足球结构的碳分子很稳定。

5.碳的化学性质:(1)在常温下,碳的化学性质不活泼。

(2)当碳不充分燃烧的时候,生成一氧化碳,同时放出热。

其燃烧的化学方程式为:2C+O22CO;当碳充分燃烧的时候,生成二氧化碳,同时放出热。

其燃烧的化学方程式为:C+O2CO2。

(3)木炭与氧化铜反应的化学方程式为:2CuO+C2Cu+CO2↑。

6.含氧化合物里的氧被夺去的反应,叫做还原反应。

木炭具有还原性,因此单质碳可用于冶金工业。

知识点一、碳单质的种类和物理性质知识在线碳的几种单质（金刚石、石墨、C60）（1）金刚石（C）为正八面体形状的固体,它无色、透明、不导电,是天然存在的最硬的物质,用于雕琢后作装饰品、钻探机的钻头、玻璃刀的刀头等。

（2）石墨（C）是最软的矿物之一，深灰色，具有金属光泽，细鳞片状的固体，有优良的导电性，润滑性。

可用于制铅笔芯、干电池的电极、电车的电刷、做固体润滑剂等（3）无定形碳：由石墨的微小晶体和少量杂质构成.主要有:焦炭,木炭,活性炭,炭黑等.（4）C60（也叫“足球碳”）：C60分子是一种由60个碳原子构成的分子,其相对分子质量为720。

第六单元碳和碳的氧化物课题1 金刚石石墨 C60（1）【学习目标】：1.会说出金刚石和石墨的物理性质和用途，指明金刚石、石墨和C60都是由碳元素形成的单质；2. 会解释出木炭、活性炭的吸附性3. 通过对金刚石、石墨和C60中碳原子排列方式的分析，能够说明物质结构、性质和用途之间的关系；4. 确定不同元素可以组成不同的物质，同一种也可以组成不同的物质【自主学习】：1.请你们从物质的结构、性质和用途三个方面阅读课文并完成下表。

结构主要物理性质对应用途金刚石石墨木炭C602.金刚石和石墨物理性质存在较大差异的原因是什么？3.不同种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吗？3.木炭、活性炭等物质为什么具有吸附作用？4．物质的结构、性质和用途之间有什么关系？【合作探究】：回忆：什么是单质？什么是化合物？单质化合物是以什么标准划分的？1．物质由元素组成，大家讨论：不同种元素可以组成不同种单质，同一种元素可以组成不同的单质吗？举例说明2.讨论：金刚石和石墨都是碳元素组成的，物理性质为什么有这么大的差异？3.金刚石可以打磨而成光彩夺目、价值连城的钻石，金刚石可以制成用来切割玻璃的刀和钻头。

根据金刚石的用途你能够推测出它的性质吗？3、演示[实验6-1]，锥形瓶中有何现象？说明了木炭、活性炭具有什么性质？讨论分析产生这种现象的原因是什么？你知道这一性质有什么实际用途吗？4.结构（）性质，性质（）用途；反之，用途（）性质，性质（）结构【展示提升】：1、金刚石、石墨的化学性质相似，物理性质却有很大的差异，其原因是（）A．构成它们的原子大小不同 B．构成它们的原子数目不同C．它们是由不同的原子构成的 D．构成它们的原子排列不同2、下列由同种元素组成的不同单质是（）A．二氧化碳和干冰 B．金钢石和石墨 C．氧气和臭氧D．氢气和液氧3、铅笔芯的主要成分是（）A．铅 B．石墨 C．碳黑 D．木碳4、测得某物质中只含有碳元素，这种物质 ( )A．一定是一种单质 B．一定是石墨 C．可能是二氧化碳D. 可能是一种单质，也可能是几种碳的单质的混合物补偿延伸练习5、同一种元素可以组成不同种单质。

课题1 金刚石、石墨和C60一、选择题1．下列过程中属于化学变化的是( )A．用木材制活性炭B．石墨导电C．木炭使红墨水褪色D．用木材制筷子2．只含有碳元素的物质( )A．一定是金刚石B．一定是石墨C．一定是纯净物D．可能是混合物3．1985年科学家发现了C60的新物质，与此有关的下列说法正确的是( )①它的1个分子含60个碳原子②它是一种新型化合物③它是一种混合物④它是一种单质A．①④B．②④C．①②D．③4．纳米是一种长度单位，纳米材料被誉为21世纪最有前途的新型材料。

我国在关于纳米碳管的研究居世界领先地位，在纳米碳管中，碳原子按一定方式排列，下列叙述中错误的是( )A．纳米材料将对人类文明的发展产生积极影响B．纳米碳管是用一种叫“纳米”的物质制成的材料C．纳米碳管在氧气中完全燃烧生成CO2D．纳米碳管是由碳元素组成的单质5．点燃一根蜡烛，用冷碟底放在蜡烛火焰上方，一会儿，在碟底收集到炭黑，由此能得出蜡烛的组成中一定含有( )A．碳元素B．氢元素C．氧元素D．氢、氧元素6．2003年2月1日，美国“哥伦比亚”号航天飞机在空中失事。

有专家分析认为，其原因可能是航天飞机机壳底部的石墨瓦在空中脱落，击中机翼。

航天飞机表面覆盖石墨瓦可以起隔热和保护作用，这主要是因为石墨( )A．能导电B．密度小C．熔点高、耐高温，化学性质稳定D．硬度小，有润滑作用7．中国科学技术大学钱逸泰教授等以CCl4和金属钠为原料，在700℃时制造出纳米级金刚石粉末。

该成果发表在世界权威的《科学》杂志上，立即被科学家们高度评价为“稻草变黄金”。

同学们对此的一些“理解”，不正确的是( )A．金刚石属于金属单质B．制造过程中元素种类没有变化C．CCl4是一种化合物D．这个反应是置换反应8．下表列出了不同温度下每立方厘米活性炭所能吸附的常见气体的体积。

分析表中数据与气体组成、性质A．体分子所含原子个数多时，气体易被吸附B．沸点越低的气体，越易被吸附C．气体是化合物时，易被吸附D．气体的相对分子质量越大，越易被吸附9．继发现C60后，C70也已制得。

第六单元课题1 金刚石、石墨和C60（第一课时）教学目标1．知识与技能（1）知道不同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。

（2）了解金刚石、石墨和C60的物理性质和用途以及木炭和活性炭的吸附性。

（3）理解金刚石、石墨和C60物理性质不同的原因。

（4）知道物质的结构与性质、性质与用途之间的关系。

2．过程与方法（1）通过木炭、活性炭对红墨水的吸附实验，培养用实验的方法来解决实际问题。

学会根据图片、资料、现象分析获取知识。

（2）通过对金刚石、石墨和C60中碳原子排列方式的分析，懂得物质结构、性质和用途之间的关系。

3．情感态度与价值观通过对碳纳米管和C60发现和研究的介绍，学会用发展的观点眼光问题，提高学生的科学素质，树立物质的性质决定用途的观点。

教学重点金刚石和石墨的物理性质和用途以及木炭和活性炭的吸附性。

教学难点理解物质的结构与性质、性质与用途之间的关系。

教学方法：自学，小组合作探究教学过程：情景引入：出示钻戒和玻璃刀、铅笔芯的图片，你知道他们的共同点吗？这些都是由碳元素组成的物质，生活中很常见或听说过。

这节课我们就来探究一些常见的碳单质的物理性质。

（板书课题）在学习新知识之前，我们先来看一下大家课前预习情况。

1、温故而知新学生展示学案模块一。

2、自主探究请同学们阅读课本P106——P108页，独立解决学案模块二，时间5分钟。

学生展示。

3、设问激疑：“碳”与“炭”的区别？木炭，焦炭、炭黑、活性炭也是单质吗？（无定形碳）介绍活性炭的吸附作用（视频）活学活用，完成学案“夯实双基”并分组展示。

4、新知升华：小组合探：同学们自学的很专注，收获肯定不小，请小组内讨论交流一下，并完成模块三，时间为5分钟。

小组展示，点评。

教师点拨：由于碳原子排列方式不同，金刚石、石墨物理性质不同。

物质结构、性质、用途的辩证关系。

5、拓展视野：学生合作探究，新型碳单质C60，教师引导：学好化学可以为人类制造出更多更新的材料，为人类造福。