金刚石+石墨+C60修

课题1 金刚石、石墨、C 60永丰县进修学校 张金根三维目标：1.知识目标：①了解金刚石和石墨的物理性质和用途，木炭等无定形碳的性质和用途。

②通过分析比较金刚石、石墨的物理性质差别,进一步理解物质结构影响性质。

2.能力目标：①通过分析比较金刚石、石墨物理性质差别的原因，锻炼学生分析问题的能力。

②通过学生实验培养学生实验操作能力和分析探索能力。

3.情感目标：①通过小组讨论三个问题组，培养学生团结协作、集体意识。

②学习金刚石时，通过看录像及老师的讲解，增强学生热爱家乡，热爱科学的精神。

教学重点：金刚石和石墨的物理性质和用途教学难点：金刚石和石墨物理性质差别的原因教学方法：探索讨论，分析比较，学生实验，演示实验，录像等教学用具：教师、学生实验仪器。

微机、展台。

教学过程：一、引入新课( 引入) ：上课以前先给大家讲一个故事，19世纪著名的化学家戴维和一个伯爵会晤，当时伯爵手上带着一个非常好看的钻石戒指，戴维就说你手上戴的戒指和我手中拿的铅笔芯成分是相同的。

伯爵听后大吃一惊，说只要你证明给我看我就相信，戴维取来了放大镜在太阳底下，过了一会，钻石戒指果然不见了，同学们猜想一下钻石戒指的成分可能是什么？有的同学回答是：碳。

自然引入：从这节开始，我们就来学习有关碳的单质以及碳的氧化物的知识。

本节课，我们首先来研究碳的单质。

二、学习新课（一）金刚石（过渡）：首先来学习碳的一种单质-----金刚石。

（录像）：大家对金刚石可能比较陌生，先来看屏幕了解有关金刚石的知识。

（布置任务）：在录像中大家见到了金刚石，也了解了它的一些性质和用途，下面结合录像、课本，小组一块完成问题纸上的表格一，并讨论下面的两个问题。

填表一：用途小结： 导色金刚石电性熔点硬度光泽性、形状、状态1.金刚石最突出的性质是什么？利用这条性质金刚石有哪些主要的用途？2.天然金刚石经过琢磨之后，可以发出璀灿夺目的光彩，利用这条性质金刚石有什么用途？（检查结果）：提问学生（二）石墨（过渡）:金刚石突出的性质是硬度很大，是不是由碳元素组成的单质都很硬呢？下面我们来学习碳的另一种单质-----石墨。

《金刚石、石墨和 C60》讲义一、引言碳是一种非常神奇的元素，它在自然界中以多种形式存在，其中最常见且具有代表性的就是金刚石、石墨和 C60。

这三种物质虽然都是由碳元素组成，但它们的性质和用途却大不相同。

接下来，让我们一起深入了解它们。

二、金刚石1、结构特点金刚石的结构可以用“坚固”来形容。

它是由碳原子以正四面体的形式紧密排列而成，每个碳原子都与另外四个碳原子形成共价键，这种结构使得金刚石具有极高的硬度和稳定性。

2、物理性质金刚石是自然界中最硬的物质，这使得它在工业上有广泛的应用。

它的折射率高，能够折射出璀璨的光芒，因此常被用于珠宝首饰。

此外，金刚石的热导率极高，是良好的热导体。

3、用途（1）工业领域由于其硬度，金刚石常被制成各种切割和磨削工具，如钻头、砂轮等。

在地质勘探和石材加工等行业中发挥着重要作用。

（2）珠宝领域经过精心打磨和切割的金刚石，成为了人们喜爱的珍贵珠宝，象征着永恒和爱情。

三、石墨1、结构特点与金刚石不同，石墨中的碳原子呈层状排列，每一层中的碳原子以六边形的形式连接，层与层之间的结合力较弱，这使得石墨具有良好的导电性和润滑性。

2、物理性质石墨质地柔软，颜色呈灰黑色。

它具有良好的导电性和导热性，同时还具有耐高温的特性。

3、用途（1）铅笔芯石墨质地柔软，容易留下痕迹，因此被用于制作铅笔芯。

（2）电极材料由于其良好的导电性，石墨常被用作电池和电解池的电极材料。

（3）润滑剂层与层之间的弱结合力使得石墨能够在物体表面形成一层润滑膜，减少摩擦，常用于机械润滑。

四、C601、结构特点C60 是一种由 60 个碳原子组成的足球状分子，也被称为“富勒烯”。

这种独特的结构使得 C60 具有一些特殊的性质。

2、物理性质C60 具有一定的导电性和光学性质，在一定条件下可以表现出超导性。

3、用途（1）材料科学在材料领域，C60 被用于研发新型的超导材料、半导体材料等。

（2）生物医药由于其独特的结构和性质，C60 在生物医药领域也有潜在的应用，如药物载体等。

第六单元碳和碳的氧化物课题1 金刚石、石墨和C601、金刚石：天然最硬的物质2、石墨：天然最软的矿物之一3、C60（足球烯）4、几种无定形碳：木炭、活性炭、焦炭、炭黑5、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※制糖工业的脱色剂二、碳的化学性质1、碳在常温下化学性质不活泼（稳定）。

在高温下，碳的化学活动性增强。

2、碳与氧气的反应现象：木炭剧烈燃烧发出白光，放出热量，生成一种能使澄清石灰水变浑浊的气体。

点燃木炭充分燃烧：C + O2 ==== CO2碳与氧化铜反应点燃木炭不充分燃烧：2C + O2 ==== 2CO实验现象：黑色粉末逐渐变成的红色固体，澄清石灰水变浑浊。

高温化学方程式： C + 2CuO ====2Cu + CO2还原反应：含氧化合物里的氧被夺去的反应。

用途2：冶炼金属（利用还原性）碳和其他氧化物反应高温2Fe2O3+3C====4Fe+3CO2￪高温C和其他氧化物反应C+CO2=====2CO1．下列变化属于化学变化的是（）A．金刚石制成钻石 B．石墨制成金刚石褪色 D．石墨导电C．木炭使NO22．澳大利亚科学家发现了纯碳新材料“碳纳米泡沫”，每个泡沫含有约4 000个碳原子，直径约6到9nm，在低于－183℃时，泡沫具有永久磁性。

下列叙述正确的是（）A．“碳纳米泡沫”和金刚石的性质相同B．“碳纳米泡沫”在氧气中充分燃烧的产物只有二氧化碳C．“碳纳米泡沫”是碳单质D．“碳纳米泡沫”是一种新型的碳化合物3．关于碳的化学性质，叙述不正确的是（）A．温度越高，碳的活泼性越强B．碳具有还原性，炽热的碳能使氧化铜还原成铜C．碳在氧气中充分燃烧放出热量，而不充分燃烧吸收热量D．碳在常温下能长时间保存不变质4．石墨烯是新发现的二维空间材料，它是由石墨制成的新型碳单质，金刚石、和石墨烯的结构示意图如下图所示，下列关于这四种物质的说法正石墨、C60确的是（）A．都是黑色固体 B．都质软可作润滑剂C．碳原子排列方式都相同 D．在氧气中充分燃烧都生成二氧化碳5．下列说法中，正确的是（）A．金刚石、石墨都是由碳原子构成的，都很硬 B．单质碳具有还原性C．用活性炭可除去硬水中的氯化钙杂质 D．木炭燃烧时吸收大量的热↑的反应，说法正确的是（）6．有关C+2CuO2Cu+CO2A．CuO 具有氧化性 B．C发生了还原反应C．反应前后固体质量不变 D．反应前后碳元素的化合价没有改变。

金刚石石墨和c60碳原子排列方式金刚石、石墨和C60碳原子是具有不同排列方式和结构的碳材料。

下面将分别对这三种碳材料进行介绍。

一、金刚石金刚石是一种由碳原子构成的同质多晶体，也是最硬的自然物质之一。

金刚石的碳原子是通过共价键相连而形成的。

具体而言，每个碳原子与四个周围的碳原子形成四个共价键，形成了一个具有六个面的立方体结构。

这种排列方式使金刚石具有非常高的硬度和稳定性，可以在极高温和压力下存在。

金刚石的晶格结构为面心立方（FCC），意味着每个碳原子周围都有四个相邻的碳原子。

金刚石晶格的稳定性来自于碳原子之间强大的共价键，这种共价键非常紧密，使得金刚石具有极高的硬度和优异的导热性。

二、石墨石墨是一种由碳原子构成的异质大分子结构，是一种非金属的固体材料。

石墨的碳原子按照层状结构排列，形成了六边形网格。

具体而言，每个碳原子仅与三个周围的碳原子形成共价键，呈现出六个边的结构。

石墨的晶格结构为平面六角形（hexagonal），碳原子之间的结合方式是弱的范德华力。

这种弱的结合方式使得石墨在平面方向上具有很高的层间滑动性，因此石墨具有良好的润滑性和导电性。

三、C60碳原子C60碳原子是一种被称为富勒烯的碳化合物，具有球状的分子结构。

C60分子由60个碳原子组成，形成了一个由20个六边形和12个五边形构成的球体，类似于足球的结构。

每个碳原子与三个相邻的碳原子形成共价键，球体中的每个碳原子都与其他五个碳原子相邻。

C60碳原子具有特殊的电子结构和化学性质，是一种非常稳定的分子。

它不仅具有良好的光学和电学性能，还具有很高的抗氧化性和生物相容性，因此在许多领域具有广泛的应用潜力。

总结：金刚石是一种具有立方晶格结构的碳材料，具有极高的硬度和稳定性；石墨是一种具有平面六角形晶格结构的碳材料，具有良好的润滑性和导电性；C60碳原子是一种具有球状结构的碳化合物，具有特殊的电子结构和化学性质。

三者在结构和性质上有着明显的差异，但都展现出了碳原子的独特魅力和广泛应用的潜力。

金刚石、石墨和C60一、碳的几种单质（金刚石、石墨、C60）1、金刚石（C）是自然界中最硬的物质，可用于制钻石、刻划玻璃、钻探机的钻头等。

2、石墨（C）是最软的矿物之一，有优良的导电性，润滑性。

可用于制铅笔芯、干电池的电极、电车的滑块等金刚石和石墨的物理性质有很大差异的原因是：碳原子的排列不同。

CO和CO2的化学性质有很大差异的原因是：分子的构成不同。

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.活性炭、木炭具有强烈的吸附性，焦炭用于冶铁，炭黑加到橡胶里能够增加轮胎的耐磨性。

4、C60C60分子是一种由60个碳原子构成的分子，它形似足球，因此又名足球烯。

（C60这种物质是由C60分子构成的，而不是由原子构成的。

）C60是单纯由碳原子结合形成的稳定分子，它具有60个顶点和32个面，其中12个为正五边形，20个为正六边形。

其相对分子质量约为720。

二、.单质碳的化学性质:单质碳的物理性质各异,而各种单质碳的化学性质却完全相同!1、常温下的稳定性强2、可燃性:完全燃烧(氧气充足),生成CO2: C+O点燃CO2不完全燃烧(氧气不充足),生成CO：2C+O点燃2CO3、还原性：C+2CuO 高温2Cu+CO2↑（置换反应）应用：冶金工业现象：黑色粉末逐渐变成光亮红色，石灰水变浑浊。

2Fe2O3+3C 高温4Fe+3CO2↑C在反应中得到氧元素，发生氧化反应，是还原剂，具有还原性。

CuO在反应中失去氧元素，发生还原反应，是氧化剂。

具有氧化性。

小结：还原剂：夺去氧元素的物质，具有还原性。

得到氧元素，发生氧化反应。

氧化剂：提供氧元素的物质，具有氧化性。

失去氧元素，发生还原反应。

高温高温应用：冶金工业：2Fe2O3+3C 4Fe+3CO2↑ C＋CO2 2CO。