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第六单元 碳和碳的化合物任课教师：熊泺课题1 1，金刚石、石墨和C60C601.本单元摘要n n几种碳单质的相关性质n n碳的重要氧化物：一氧化碳与二氧化碳n n二氧化碳的制取的方法研究2.此“碳”非彼“炭”n对于碳我们既熟悉又陌生，在我们所接触的各种物质里面和碳沾亲的有很多比如：二氧化碳、一氧化碳（煤气）、碳酸钠、碳酸钙（石灰岩）还有一些物质和炭有关比如：木炭、活性炭、煤炭谁才是正宗的“碳”？有些与碳和炭都不沾边：金刚石、石墨3.小窍门：n我们说“碳”的时候是指的化学元素C。而生活中的“炭”是一些含有碳元素的单质的混合物。n二氧化碳、一氧化碳、碳酸钙是含有碳元素的一些化合物。n金刚石、石墨虽然和“碳”不沾边，但是它们是由碳元素组成的单质。它们都可以用化学式C来表示，但是他们是两种不同的物质。4.金刚石与钻石n右图是世界第一大钻石，它采自著名的金刚石产地南非，是金刚石原石经过精心雕琢成的左图是未经加工过的金刚石原石，注意它的形状和颜色5.金刚石的特性n纯净的金刚石矿石是无色透明，正八面体形状的固体。有些金刚石带有杂质显出特殊的颜色。n它是已知硬度最高的物质，可以用来切削玻璃等坚硬物，也被广泛用做磨料和钻头。6.石墨n石墨是一种深灰色有金属光泽的不透明细鳞片状固体。熔点高达3652n石墨被用做铅笔芯的材料，越软的铅笔芯含石墨越多，越硬的铅笔芯含石墨越少。7.小实验：探究石墨的物理性质n身边的铅笔是随手可得的石墨来源n我们可以用指甲刮画铅笔芯看是否有划痕(这是一种矿物研究常用的硬度比较法，质地坚硬的物质能在比它软的物质表面划出痕迹）n结论：石墨的质地很软n取两张纸片，用手指捏擦感受其摩擦力，再在纸面用软质铅笔轻轻涂满笔迹（或均匀撒石墨粉）感受其摩擦力。n结论：石墨能减少摩擦面的阻力有润滑作用。手指感觉到滑腻感n连接电池、灯泡、铅笔芯，观察此电路的情况。n灯泡发光，说明石墨具有良好的导电性。8.固态润滑剂石墨n石墨有特殊的滑腻感，在一些场合被用做润滑剂n在广州、上海等城市保留着无轨电车，它通过车顶的电刷与电缆相连，电刷与电缆以每小时50KM的速度相互摩擦，很容易造成磨损，而常规润滑油又不能导电。n喷气式飞机的发动机转速很高，并且与高温的燃烧气体接触，普通的润滑油在这样的温度下很快就碳化结块。n物质的性质决定了他们的用途9.此“炭”非彼“碳”n冬天到了，很多家庭开始燃烧木炭取暖，木炭又是什么呢？n一些现象：烧木炭的房间如果不注意通风会让人觉得气闷，严重时造成一氧化碳中毒。n将木炭燃烧后产生的气体通入澄清石灰水变浑浊。n木炭燃烧后会有灰烬。n炭条和石墨一样也能写字画画10.n木炭是由石墨的微小晶体和一些杂质构成,具有多孔的结构。主要含有碳元素。n焦炭、活性炭、炭黑与木炭的组成类似。它们不像石墨那样有固定的外观，常也称为无定形碳n实验6-1 在盛有半瓶水的烧杯中，加一滴红墨水使水略显红色。投入少量活性炭粉末，搅拌，过滤，观察现象。n木炭疏松多孔，具有一定的吸附性。n活性炭的吸附效果很强，可以做防毒面具吸附材料，在前面的水的净化的学习中我们用它来除去自然水中的异味。11.讨论：金刚石、石墨、C60的区别这三种物质都是由碳原子构成的单质，但是他们的原子之间的组合方式不同（结构不同），所以表现出的性质也不同。除了C60以外，科学家还有一些其他的特殊的碳单质发现。13.其他碳单质中碳原子的组合方式DiamondDiamond金刚石型Buckminsterfulleren Buckminsterfulleren 富勒烯型（C60）Graphite Graphite 石墨型（1010，1010）Tube Tube 试管状的碳纳米管。这是一种复杂的类似C60的碳原子组成的分子。由大小不同的碳分子球一层套一层构成，目前仅处于设想中14.本节课我们认识了几种碳的单质n金刚石的物理性质：n无色透明、质地坚硬的固体。可用于切削工具，钻头，也被用做饰品。n石墨的物理性质：n深灰色、质软的固体。导电、有滑腻感，耐高温。可以做润滑剂，也被广泛用做铅笔芯。n木炭、活性炭（无定形碳）的物理性质：n具有疏松多空的结构，具有吸附性，用做吸附材料。n几种碳单质的相同与不同：组成元素相同、结构差异n物质的结构决定性质、性质决定了用途n那么大家来一起分析下，这些场合中那些性质决定了这些碳单质的用途？15.n1999年伊拉克发生的海湾战争中，美军为打击伊拉克的电力设施使用了一中“石墨炸弹”。这种炸弹爆炸产生大量纤维状石墨丝，覆盖在发电厂设施上导致设备短路而使其瘫痪？这是利用了石墨的那种性质？n我们做了一个简单的小实验，用导线连接电池、石墨棒、小灯泡。n我们发现小灯泡能够亮起来，说明石墨导电性良好。这就是石墨炸弹能够瘫痪发电设施的原因。大量的导电的石墨丝覆盖在电路上，使各处发生短路。16.冰箱有异味？n冰箱里长期放着各种菜肴和调料，难免会有各种各样的异味，让人难以忍受n在超市有一种专门的除臭剂，将它放置在冰箱中就能很好的消除异味。n这种除臭剂是什么呢？n我们可以用什么来代替这种除臭剂?17.