金刚石和石墨及C60

金刚石化学成分：C。

常含有Cr、Mn、Ti、Mg、Al、Ca、Si、N、B等。

颜色：常见的为浅黄色、浅黄褐色、浅黄绿色、褐色，无色(浅黄白、白、优白)占有一定数量，玫瑰色、粉红色、浅蓝色、绿色、黑色、茶色十分稀少。

透明度：无色及浅色金刚石均成透明状，在无色中的白、优白金刚石测定透过率达95%以上，深色金刚石及具毛玻璃蚀象的透明度减弱呈现半透明状，当金刚石中包体含量增加亦影响透明度。

硬度：摩氏硬度10，新摩氏硬度15，显微硬度10000kg/mm2，显微硬度比石英高1000倍，比刚玉高150倍。

金刚石硬度具有方向性，八面体晶面硬度大于菱形十二面体晶面硬度，菱形十二面体晶面硬度大于六面体晶面硬度。

密度：金刚石密度与金刚石晶体中的包含物密切相关，无色透明质纯的金刚石密度为3.52g/cm3，当具有包含物时密度为3.44~3.53g/cm3。

导电性：绝大多数金刚石是电介质，电阻率：5×104Ω.cm，Ⅰ型及Ⅱ型(Ⅱa)金刚石为绝缘体，比电阻>1016Ω.cm，I型(H b)金刚石为P型半导体，比电阻10~103Ω.cm，温度上升到600℃或下降到-150℃时，电阻提高。

刚度、强度：金刚石具有极大的弹性模量，是自然界最高的磨削材料，弹性模量达90000kg/mm。

摩擦系数小，有极高的抗磨能力，因此在金刚石选矿中利用这一特性，采用球磨机、锥形磨矿机来分离金刚石。

但金刚石极脆，不能承受正向的外力撞击。

熔点：金刚石熔点达4000℃，在空气中燃烧温度为850~1000℃，在纯氧中720~800℃燃烧，金刚石发出浅蓝色火焰，并转化成二氧化碳。

化学稳定性：化学性质非常稳定，在酸、碱中均不分解，在熔融的硝酸钠、硝酸钾、碳酸钠中溶解用途：金刚石现在的主要用处却不再是用来做宝石，由于它是人们已发现的一种最坚硬的物质，已被用来作为制作切割、钻孔、研磨等工具的非常重要的工业材料。

碳单质有定型碳和无定型碳两类。

金刚石、石墨是重要的定型碳.1.利用金刚石硬度大、耐高温可做钻探机的钻头；利用硬度大，可做玻璃刀；由于金刚石对光有优异的折射作用，可做装饰品。

课题1金刚石、石墨和C60教案一、教学内容本节课我们将探讨《化学》教材第2单元“碳的世界”中的第1章“金刚石、石墨和C60”。

具体内容包括：金刚石和石墨的结构与性质；C60分子的发现及其结构特点；碳的同素异形体概念；以及金刚石、石墨和C60在实际应用中的区别与联系。

二、教学目标1. 了解金刚石、石墨和C60的结构特点及其物理性质。

2. 掌握碳的同素异形体概念，并能运用该概念分析金刚石、石墨和C60的共性与特性。

3. 培养学生的实验操作能力和科学思维。

三、教学难点与重点难点：金刚石、石墨和C60的结构特点及其物理性质的区别。

重点：碳的同素异形体概念及其在实际应用中的体现。

四、教具与学具准备1. 教具：金刚石、石墨和C60的模型，PPT展示课件。

2. 学具：实验器材（放大镜、导电实验装置等），实验手册。

五、教学过程1. 导入：展示金刚石、石墨和C60的实物图片，引导学生思考它们的区别与联系。

2. 知识讲解：（1）金刚石和石墨的结构与性质（2）C60分子的发现及其结构特点（3）碳的同素异形体概念3. 实践情景引入：分组讨论，每组探讨一种碳的同素异形体在实际生活中的应用。

4. 例题讲解：讲解一道关于金刚石、石墨和C60的选择题，引导学生运用所学知识解决问题。

5. 随堂练习：布置一道关于碳的同素异形体的填空题，检查学生对课堂内容的掌握。

6. 实验演示：展示金刚石、石墨和C60的导电性能实验，引导学生观察并分析实验结果。

六、板书设计1. 金刚石、石墨和C60的结构与性质2. 碳的同素异形体概念3. 实验现象及分析七、作业设计1. 作业题目：（1）简述金刚石、石墨和C60的结构特点。

（2）举例说明碳的同素异形体在实际应用中的区别与联系。

（3）分析金刚石、石墨和C60的导电性能实验结果。

2. 答案：（1）金刚石：正八面体结构，硬度大，导电性差；石墨：层状结构，导电性好，硬度较低；C60：足球烯结构，导电性能介于金刚石和石墨之间。

课题1 金刚石、石墨和C60知识导航课前引入“钻石恒久远，一颗永流传”。

钻石对得起它昂贵的价格吗？知识精讲金刚石、石墨和C60等都是由碳元素组成的不同单质。

由于碳原子的排列方式不同，即结构不同，导致它们的性质尤其是物理性质有很大差异。

一、金刚石1．外观：无色透明、正八面体状晶体（网状结构）2. 光泽：加工后璀璨夺目3. 硬度：天然存在的最硬的物质4. 导电性：不导电5. 导热性：良好6. 用途：装饰品——钻石；切割玻璃、大理石、做钻探机的钻头等。

二、石墨1．外观：深灰色、细鳞片状固体（层状结构）2. 光泽：有金属光泽3. 硬度：质地软，有滑腻感4. 导电性：良好5. 导热性：良好6. 用途：电极、铅笔芯、润滑剂等三、C601. 每个C60分子是由60个碳原子构成的。

2. C60分子形似足球，这种足球结构的C60分子（又叫足球烯）很稳定。

3. C60的独特结构决定了它具有一些特殊的物理和化学性质，有可能广泛应用于超导、催化、材料、医学及生物等领域。

总结归纳加工后璀璨夺目有金属光泽四、其他碳单质1. 木炭、焦炭、活性炭、炭黑等均是无定形碳，主要是由石墨的微小晶体和少量杂质构成的。

2. 活性炭、木炭具有疏松多孔的结构，可以吸附异味、色素等，具有吸附作用。

3. 焦炭常用于冶炼金属，炭黑用于制造黑色染料、油墨等。

4. 一些新形态的碳单质相继被发现，如碳纳米管、石墨烯等。

注意（1）只含一种元素的物质不一定是单质，也可能是几种单质组成的混合物。

（2）“碳”是元素名称，在书写含碳元素的物质的名称时使用，如二氧化碳；而“炭”表示物质，如“活性炭”。

对点训练题型一：同种元素组成的单质【例1】由同种元素组成的不同单质，可以互为“同素异形体”。

下列属于同素异形体的一组物质是A．氢气与液氢B．水银与银C．干冰与冰D．氧气与臭氧【答案】D【分析】由同种元素组成的不同单质，可以互为“同素异形体”，这里包含两个条件：一是不同的单质；二是由同一种元素组成，即组成元素相同。

《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。

九年级化学《金刚石、石墨和C60》知识点整理九年级化学《金刚石、石墨和C60》知识点整理一、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，无色透明，正八面体。

可用于制钻石；刻划玻璃、钻探机的钻头（体现了它的硬度大）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（体现它深灰色、质软）、干电池的电极（体现了它的导电性）、电车的电刷（体现了它的导电性，滑腻感、常温下化学性质稳定）、做润滑剂（体现它具有滑腻感）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。

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（因为具有疏松多孔的结构），木炭可用于食品、工业产品中除去色素、异味等，活性炭可用于防毒面具中除去毒气、制糖业中脱色以制白糖；焦炭用于冶铁，炭黑加到橡胶里能够增加轮胎的耐磨性。

注意：吸附性是活性炭、木炭的物理性质4、C60：C60分子由60个碳原子构成的分子，形似足球，结构稳定。

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、常温下的化学性质比较稳定。

因此古代用墨书写、绘画的字画保存时间很久,仍不变色。

2、可燃性:完全燃烧(氧气充足),生成CO2:C+O2CO2不完全燃烧(氧气不充足),生成CO：2C+O22CO3、还原性：C+2CuO2Cu+CO2↑（置换反应）现象：黑色粉末逐渐变成光亮红色，产生的的气体能使澄清的石灰水变浑浊。

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。

应用：冶金工业：2Fe2O3+3C4Fe+3CO2↑C＋CO22CO。

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________________________________。

6.1 石墨、金刚石和C60
注：“碳”和“炭”的区别：“碳”指碳元素，不是具体指某种物质；而“炭”指具体的、由碳元素组成的单质。

一、金刚石、石墨、C60是由碳元素组成的三种不同的单质。

1.所以，在一定条件下，将石墨转化为金刚石的变化是化学变化。

2.金刚石是天然存在的最硬的物质。

3.木炭、活性炭具有吸附性（物理性质）。

活性炭的吸附性更强。

二、C60分子是一种由60个碳原子构成的分子，它形似足球，这种足球结构的碳分子很稳定。

三、金刚石、石墨、C60性质不同的原因：碳原子的排列方式不同。

四、碳的化学性质
注：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.在常温下，碳的化学性质不活泼。

2.碳具有可燃性：C+O2CO2（充分燃烧）2C+O22CO（不充分燃烧）
碳在氧气中燃烧的现象：燃烧剧烈，发出白光；放热；生成能使澄清石灰水变浑浊的气体。

3.碳具有还原性：
C+2CuO2Cu+CO2↑
2Fe2O3+3C4Fe+3CO2↑
单质碳的还原性可用于冶金工业。

金刚石、石墨和C60【要点梳理】要点一、碳的单质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，但是由于碳原子排列方式不同，即结构不同，因此它们的性质存在着差异。

金刚石的结构石墨的结构 C60的结构2.金刚石、石墨和C60的比较：（高清课堂《金刚石、石墨和C60》）名称金刚石石墨C60外观无色透明、正八面体形状的固体，仔细琢磨后有璀璨夺目的光泽深灰色不透明的细鳞片状的固体，有金属光泽C60分子形状似足球导电性几乎不导电良好几乎不导电硬度天然存在的最硬的物质质软（最软的矿物之一）质脆导热性良好良好很差用途钻头、刻刀、装饰品等电极、铅笔芯、润滑剂等制备新材料、超导材料等3.木炭、活性炭的吸附性：木炭、活性炭、焦炭、炭黑等物质都是由石墨的微小晶粒和少量杂质构成的，所以从严格的意义上来说它们还不是碳的单质（被称为无定形碳）。

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

木炭和活性炭有吸附性，所以它们在制糖工业、食品工业、防毒面具制作等方面有重要的应用。

【要点诠释】1.金刚石和石墨在一定条件下可以相互转化，这个转化过程发生了化学变化。

2.物质的组成和结构决定物质的性质，物质的性质决定物质的用途。

3.由于木炭疏松多孔，有很大的表面积，因此它具有吸附性，活性炭的吸附性比木炭更强。

吸附作用是将气体或溶液里的微小粒子吸附在固体表面，没有生成新物质，属于物理变化。

4.“碳”和“炭”的区别：“碳”是元素的名称，是核电荷数为6的一类原子的总称。

比如碳元素、碳单质、含碳化合物、一氧化碳等，这儿不能用“炭”。

而“炭”指的是具体物质，它表示由碳元素组成的某种单质——木炭、活性炭、焦炭等。

一般在未指明具体单质时，习惯上用碳，如“炽热的碳”、“当碳燃烧时”。

要点二、碳的化学性质1.稳定性：在常温下，碳的化学性质不活泼。

在高温下，碳能够与很多物质起反应。

金刚石,石墨,c60说课稿一、说教材（一）作用与地位本文以“金刚石、石墨、C60”为例，深入浅出地介绍了化学键的概念、类型及其对物质性质的影响。

作为高中化学课程中的一部分，本课起着承上启下的作用。

它既是对之前所学元素化合物知识的巩固，也为后续学习物质结构、化学反应等打下基础。

（二）主要内容1. 金刚石、石墨的结构特点及其物理性质差异；2. 化学键的类型及对物质性质的影响；3. C60分子的结构及其特殊性质。

二、说教学目标（一）知识与技能1. 了解金刚石、石墨的结构特点，理解其物理性质差异的原因；2. 掌握化学键的类型，了解其对物质性质的影响；3. 了解C60分子的结构，理解其特殊性质。

（二）过程与方法1. 通过对比分析，培养学生的观察能力和逻辑思维能力；2. 通过讨论、问答等教学活动，提高学生的表达能力和合作能力；3. 培养学生运用所学知识解决实际问题的能力。

（三）情感态度与价值观1. 激发学生对化学学科的兴趣，培养其探究精神；2. 培养学生关注社会、关注科技发展的意识；3. 增强学生的环保意识，使其认识到化学在可持续发展中的作用。

三、说教学重难点（一）重点1. 金刚石、石墨的结构特点及其物理性质差异；2. 化学键的类型及对物质性质的影响；3. C60分子的结构及其特殊性质。

（二）难点1. 理解金刚石、石墨结构差异的原因；2. 掌握化学键类型与物质性质之间的关系；3. C60分子结构的理解。

四、说教法（一）启发法在教学过程中，我将以启发式教学为主导，引导学生通过观察、思考、讨论等途径主动探索知识。

针对金刚石、石墨的结构特点，我会提出引导性问题，如：“金刚石和石墨的碳原子排列方式有何不同？这会对它们的物理性质产生哪些影响？”通过问题引导学生思考，激发他们的学习兴趣。

（二）问答法在课堂教学中，我将采用问答法，鼓励学生积极参与课堂讨论。

针对化学键类型及其对物质性质的影响，我会设计一系列问题，让学生在回答问题的过程中巩固所学知识。