《碳的单质》课件

石墨坩埚
制造石墨滑板
石墨耐高温，可以制 成坩埚来熔炼金属。
3、c60
C60的结构 每一个C60分子都是由60个 碳原子构成。
C60 和
几
个
新
发
C60
现
的
碳
单
质 C240
C70 C540
为什么金刚石和石墨的物理性质 有这么大差异呢？
因为碳原子的排列方式不同。
金刚石：碳原子 间是立体网状结 构,硬度大。
将金刚石、石墨、C60分别在 纯氧中燃烧，其唯一产物是CO2， CO2中的含碳量恰好等于它们各自 燃烧前后所减少的质量。
石墨转化为金刚石属于什么变化？
虽然组成元素没有改变，但碳 原子的排列方式发生了改变，生成 了新物质，所以发生了化学变化。
碳单质
金刚石 石墨
C60
决定
决定
结构 性质 用途
体现
①②③
C.每一个C60分子都是由60个碳分子构成
D. C60是实心的
金刚石和石墨都是（ D）
A.有金属光泽的无色透明晶体 B.电的良导体 C.非常坚硬的物质 D.由碳元素组成的单质
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※ 金刚石是天然存在的 最硬的物质。
金刚石的主要用途
无
※ 装饰品——钻石
※ 制作刀具
※ 作钻探
※ 深灰色、有金属光泽、不 透明、细鳞片状固体。
※ 很软，是最软的矿物 质之一，有滑腻感。 ※ 耐高温，熔点3652-3697℃
※ 良好的导电性
石墨的主要用途
制作铅笔芯
④⑤
⑥
下列物质中最硬的单质是 ( c)
A.木炭 B.C60 C.金刚石 D.二氧化碳

结构
碳原子有四个电子，可以形成多种化学键，包括单键、双键和三键，从而形成不同的化合物。
碳单质的化学反应
1
氧化反应
碳单质可以与氧气发生燃烧反应，生成二氧化碳。也可与氧化剂反应，产生其他 氧化物。
2
还原反应
碳单质可在高温下发生热分解反应，生成碳化物。也可以还原、氮气和卤素等元素发生反应，生成相应的化合物。
2 防护措施
使用时应佩戴防护眼镜和口罩，保持通风良好的工作环境，妥善存放和处理。
结束语
通过本课件，我们详细了解了碳单质的化学性质。它在各个领域都有重要的 应用，未来的研究方向主要集中在碳材料的合成和应用。
《碳单质的化学性质》 PPT课件
本PPT介绍碳单质的化学性质。包括碳单质的基本介绍、化学反应、实际应用、 安全使用方法等。适用于高中或大学化学专业相关课程的教学。
碳单质的基本介绍
定义
碳单质是由碳原子构成的纯净物质，是化学元素周期表中第六位的元素。
物理性质
碳单质有两种主要的晶体形式：金刚石和石墨。金刚石坚硬，石墨具有良好的导电性。
碳单质的实际应用
电子行业
钢铁冶炼
医疗行业
碳单质广泛用于电子行业，如制 造半导体器件、电池和显示屏等。
碳单质是冶金过程中不可缺少的 材料，用于还原矿石、炼制钢铁。
碳单质在医疗行业中用于制备生 物材料和医疗设备，如人工关节 和植入物。
碳单质的安全使用方法
1 危害
碳单质可引起呼吸道疾病和烟尘病，遇火可引发爆炸。

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。
金刚石
石 墨
色态
硬度
导电性
用途
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
消失
上升
吸附
小于
【我能行】
P112页3、4、6
【作业】
石墨、金刚石、C60金刚石石墨碳原的排列方式不同【试一试】
1、1999年，曾使用了一种“石墨炸弹”。这种炸弹爆炸后释放出大量纤维状的石墨，它们覆盖在发电厂的设备上，造成设备短路而停电，解释这是为什么？
这是因为石墨具有良好的导电性，所以它们释放出来后，覆盖在发电厂的设备上，会造成设备短路而停电。
可用于冶炼金属.
中国古字画
〖木炭可写字作画〗
〖焦炭可冶炼金属〗
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。
三、C60分子
又称足球烯
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。
木炭、活性炭有吸附性
※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
炭黑:焦炭:
黑色粉末,可用于作墨汁.
碳的单质
- .
第8章 碳的世界
【情景展示】
你知道它是用什么做的吗？
金刚石
你知道它又是用什么做的吗？
石墨
木炭
炭黑
焦炭

金刚石是天然存在的最硬的物质。人们利用这一特性，制造出人 工金刚石用来刻划玻璃，切割大理石，加工金属，也可把它装在钻探 机的钻头上，钻凿坚硬的岩层等。
交流与讨论：
(1) 金刚石的物理性质和用途
物理性质
用途
无色透明、有强折光
金 性的固体
刚 石
硬度大
钻石饰品
玻璃刀 钻探机钻头
交流与讨论： (2) 金刚石的性质和用途的联系
硬度
质软
石
导电性
墨
能导电
手感
滑腻
用途
铅笔芯
电极 润滑剂
知识链接
生活中常见的含石墨的物质
吸 附
活
和
性
木防 炭腐
炭
焦冶
炭
金 工
炭
业
黑
吸 附 色 素 和 异 味
的机制 炭、墨 粉复、
印打 机印
实验与探究： 木炭能吸附红墨水吗？ 在盛有半瓶水的小锥形瓶里，加入一滴红墨水，使 水略显红色。投入几块烘烤过的木炭（或活性炭），轻 轻振荡锥形瓶，观察现象。
这种“炸弹”主要利用了石墨的
（A ）
A．导电性
B．润滑性
C．质软
D．耐高温
5.如图所示，向盛有红棕色二氧化氮气体的集气瓶里放入几 小块刚烘烤过的木炭。下列说法错误的是
（D ）
A．一段时间后，观察到红棕色变浅 B．打开弹簧夹，观察到导管中液面上升 C．二氧化氮被木炭吸附
D．二氧化氮与木炭发生了化学反应
现象：红色逐渐褪去
观察与思考：
为什么木炭会具有吸附性呢？
显 微 镜 下 的 木 炭 的 结 构
疏松多孔的结构
3. C60
观察与思考：
每个C60分子是由60个碳原子构成的，结构类似足球，又名 足球烯，性质稳定，在材料科学、超导体方面有广阔的前景。

新知讲授
3.C60
结构
外形
用途
形似足球结构稳定 超导、催化、能源、医学等领域
1.C60属于 单质 (单质/化合物),C60是由 分子 (分子/原子)构成的。 2.1个C60分子中含有 60 个碳原子，相对分子质量是 720 。
新知讲授 碳纳米管
碳纳米管是一种非常奇特的材料，它是石墨中一层或 若干层碳原子卷曲而成的笼状“纤维”，内部是空的，外 部直径只有几纳米到几十纳米。这样的材料很轻，很结实。
钻凿坚硬的岩层
切割大理石
加工坚硬的金属
新知讲授 2、石墨(化学式： C )
灰黑色、有金属光泽。
物
理 性
不透明、细鳞片状固体。
质
很软
具有优良的 导电性能
有滑腻感
新知讲授
石墨的用途
石墨用于制 铅笔芯
高铁列车的受 电弓滑板
石墨电极 石墨润滑剂
新知讲授
小结：金刚石和石墨的物理性质和用途
物质 金刚石
物理性质 无色透明
(3)焦炭
冶炼金属
(4)炭黑
油墨、颜料、橡胶轮胎中的填充剂
新知讲授
● 观察实验6-1，回答下列问题： 1、在有色液体中加入烘烤过的木炭（或活性炭）之后，锥形瓶中
有什么现象？ 2、实验现象说明了其具有什么性质？从活性炭的结构分析其原因。
吸附性 疏松多孔（一汤勺活性炭的表面积有一个足球场那么大）
新知讲授 例：如下图所示，中盛有红棕色二氧化氮气体的集气瓶里放几小块活性 炭，最终观察到红棕色 消失 (填“变深”或“消失”或“不变”)， 漏斗中液面 上升 (填“上升”或“下降”或“不变”)。其原因为： 活性炭具有 吸附 作用，使瓶中气体压强 小于 外界大气压。

课题1
金刚石、石墨和C60
第1课时 碳的单质
讲授新课
学习目标
01 了解金刚石和石墨的物理性质和主要用途。 02 知道不同的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。
课程回顾
利用化学方程式计 算的依据是什么？
化学方程式中各反应物 、生成物之间的质量比
理论依据是质 量守恒定律
导入新课
防毒面具
冰箱除味剂
环保活性炭包
随着社会的发展，活性炭 的应用范围不断扩大，如城市 污水、工业废水和饮用水在深 净化处理时都要用到活性炭， 人们还利用活性炭来吸附装修 产生对人体有害的气体，等等
物质名称
木炭
活性炭 焦炭 炭黑
性质 吸附性 可燃性 吸附性 还原性 黑色粉末
用途 吸附一些食品和工业产品里的色素及有
课堂小结
金刚石 做饰品、切割玻璃、钻头
石墨
做铅笔芯、电极
碳的 单质
无定型炭 C60
木炭：吸附食品或工业产品中的色 素和异味、做燃料
活性炭：吸毒面具、吸附室内有害气体
焦炭：治炼金属 炭黑：制作黑色染料
异味的物质 燃料、黑火药
制作防毒面具、水的净化、吸附室内有 害气体 冶炼金属
黑色染料、橡胶的补强剂
碳的单质
4.C60 每个C60分子是由60个碳原子构成的。C60分子形似足球，又名足
球烯，这种足球结构的C60分子很稳定。在材料科学、超导体方面有广 阔的前景。
C60的用途
①用于气体的贮存 ②增强金属的强度 ③用作新型催化剂 ④用于制造光学材料 ⑤生物学及医学应用
作用力很小
深灰色固体、质软 有滑腻感
良好的导电性
铅笔 润滑剂
电极

碳
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课后作业
（4）因其质地柔软，在生活中常用作铅笔芯的是物
质 ③ （填序号）。
（5）C为＋4价，Cl为－1价，由C和Cl元素组成的化合
物的化学式为 CCl4 。
（6）在燃着的蜡烛火焰上方放一个冷碟子，碟子下面
有炭黑出现，说明蜡烛中含有 碳 元素（填元素名
称）。
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课后作业
（7）在440 ℃和高压条件下，金属钠与二氧化碳反应能
生成金刚石（C）和碳酸钠，该反应的化学方程式为
℃
4Na＋3CO2 高压 C＋2Na2CO3 。
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课后作业
1. 写出下列物质的化学式：
水 H2O
过氧化氢 H2O2
二氧化碳 CO2
氮气 N2
四氧化三铁 Fe3O4
氧化铜 CuO
氧化铝 Al2O3
氯化铁 FeCl3
氯化亚铁 FeCl2
氯化铜 CuCl2
（2）图②③④对应三种碳单质：图②对应单质的名称
是 金刚石 ，图③对应单质的名称是 石墨 ，图④
对应单质的化学式是 C60 。图②③④所对应的三种
物质中由原子构成的是 ②③ （填序号，下同），由
分子构成的是 ④ 。
⁠
课后作业
（3）②和③物质的物理性质差异较大，其原因是
原子排列方式不同 。
⁠
（第10题）
（4）C60的相对分子质量为 720 。
（5）由一种元素组成的物质 不一定 （填“一定”
或“不一定”）是纯净物。
⁠
⁠
课后作业
二、无定形碳
4. 木炭和活性炭具有较强吸附性的原因是（
A. 它们都难溶于水
B. 它们的密度都很小
C. 它们都是疏松多孔的结构

☺
归纳小结: 归纳小结
１、碳的单质： 金刚石、石墨、Ｃ６０ 碳的单质： 金刚石、石墨、Ｃ ２、金刚石和石墨物理性质和用途 金刚石 外观 硬度 导电性 用途
无色透明正八面体状晶体 最硬 无 装饰品、 装饰品、划玻璃和切割 金属等
决定 反映 决定 反映
石墨
深灰色、 深灰色、细鳞片状固体
较软 良好 电极、铅笔芯、 电极、铅笔芯、 润滑剂等
碳原子的排列方式不同 结构决定性质） （结构决定性质）
除金刚石与石墨外，生活中常接触到的木炭、活性 炭、焦炭、炭黑也是碳的单质。它们都是由石墨的微 小晶体和少量杂质构成的。因含有少量的杂质，从而 没有固定的形状，故称为无定形炭。木炭具有疏松多 孔的结构。焦炭、活性炭、炭黑的结构与木炭类似。
木炭、活性炭用途很广，你想知道它们有 什么性质吗？
深灰色，有金属光泽，不透明的细 深灰色，有金属光泽， 磷片状固体，质软( 磷片状固体，质软(在纸上画过能留 下深灰色的痕迹) 下深灰色的痕迹)。
能导电 滑腻
电极 润滑剂
讨论：金刚石、 讨论：金刚石、石墨两种物质都是由碳元素 组成的单质，物理性质为什么有这么大的差异？ 组成的单质，物理性质为什么有这么大的差异？
结构
性质
用途
下列各组物质中,前一种是单质 后一种是混合物的是 下列各组物质中 前一种是单质,后一种是混合物的是 A ) 前一种是单质 后一种是混合物的是( A、石墨、铅笔芯 、石墨、 C、盐酸、焦炭 、盐酸、 B、水蒸气、大理石 、水蒸气、 D、金刚石、氧化铁 、金刚石、
下列说法正确的是( 下列说法正确的是 D ) A、金刚石与石墨的各种性质都不相同 、 B、铅笔芯是由金属铅制成的,所以能导电 、铅笔芯是由金属铅制成的 所以能导电 C、金刚石是由碳元素组成的,所以能导电 、金刚石是由碳元素组成的 所以能导电 D、金刚石是天然物质中最硬的物质 、