6.1金刚石、石墨和碳60-2016
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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。
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。
课题1 金刚石、石墨和C(第一课时)60学习目标:1、知识与技能:(1)理解金刚石和石墨的物理性质和主要用途,体验到很多碳单质在实际工农业生产中的重要应用。
(2)理解物质的结构与性质、性质与用途之间的关系,能树立正确的结构、性质、与用途之间的关系。
(3)理解不同的元素可以组成不同的物质,同种元素也可以组成不同的物质。
(4)知道木炭与活性炭具有吸附性以及原因。
(5)会运用知识解释日常生活中的相关问题2、过程与方法:多媒体视频演示实验小组合作讨论纸笔练习巩固3、情感态度与价值观:通过对碳单质的学习学生知道化学物质的重要性并理解化学是与生活密切相关的学科,从而培养他们热爱生活、关注化学和学习化学的激情。
学习重难点:1、碳单质的物理性质。
2、碳单质的物理性质差异的原因,培养学生构建正确的结构、性质、与用途之间的关系。
1、请各位同学完成导学案上的温故知新,试试看!2、教师出示ppt第一张片子,请学生观察这些物质的组成,而后观察C60分子的构成。
1、请各小组学生阅读课本106页的内容并结合ppt 第3、4张片子完成导学案的第1题。
2、教师根据学生的反馈内容及时打出ppt第3、4张片子的内容,而后播放划玻璃视频,指导学生修正答案。
3、请各小组学生阅读课本107页的内容并结合ppt 第5、6、7张片子完成导学案的第2题。
4、教师根据学生的反馈内容及时打出ppt第5、6、7张片子的内容,而后播放石墨导电性视频,指导学生修正答案。
5、请各小组学生阅读课本107页的内容并结合ppt 第8、9、10张片子完成导学案的第3题。
6、教师根据学生的反馈内容及时打出ppt第8、9、10张片子的内容,而后播放活性炭吸附性实验视频,指导学生修正答案。
7、教师结合ppt第11张片子的内容介绍其他无定形碳的用途。
8、请各小组学生阅读课本108-109页的内容并结合ppt第12、13张片子完成导学案的第4题。
9、教师引导学生阅读课本109页化学技术社会的相关内容并做适当分析。
第1课时碳的单质知识目标教学过程情景导入“碳氏三兄弟”一天碳氏家族的三个兄弟在表功,老大说:“我是天然矿物质中最硬的,我能破石开山”;老二说:“我是天然矿物质中最软的,我很滑,能导电,但我过后留有痕迹”;老三说:“我在当前社会上具有广泛应用高科技材料”。
合作探究探究点一碳的单质提出问题金刚石、石墨、C60都是有碳元素组成的单质,为什么它们的物理性质有很大的差异?交流讨论阅读教材归纳总结。
归纳总结1.碳的几种单质:金刚石、石墨和C60导热性化?(2)一种元素只能组成一种单质吗?这些碳单质的性质和用途为什么不同?知识拓展(1)一种元素可以组成不同种单质。
例如:金刚石、石墨和C60都是由碳元素组成的不同单质;白磷、红磷都是由磷元素组成的不同单质;氧气和臭氧都是由氧元素组成的不同单质;同种元素可以组成不同单质。
因此,我们不能说“由同种元素组成的物质叫单质”。
(2)石墨在一定条件下可以转化为金刚石,该变化属于化学变化。
探究点一无定形碳提出问题无定形碳是碳的单质吗?它是一种物质还是一类物质呢?交流讨论阅读教材归纳总结。
归纳总结木炭、焦炭、活性炭和炭黑主要是由石墨的微小晶体和少量杂质构成的。
因为它们没有固定⑴木炭具有吸附能性,可以吸附气体、色素,可用来作冰箱的去味剂。
(2)活性炭的吸附能力比木炭强,可以用在防毒面具中吸收毒气、制糖工业中脱色制白糖、处理水等。
(3)焦炭用于冶金工业,作还原剂。
(4)炭黑用于制造油墨、油漆、鞋油、橡胶工业的填充剂等。
知识拓展1.木炭、活性炭的吸附性是物理性质,木炭、活性炭的脱色吸附是物理变化。
2.“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。
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、炭黑等。
一般在未指明具体单质时,习惯上用碳。
板书设计第1课时碳的单质成功之处本堂课在教学中设法把学生的课堂学习融入社会生活,引入广阔的生活实践,培养学生用化学的眼光来观察世界,实践生活,在生活中学化学,使学生真正体验到知识的价值,能有力地促进学生课堂学习的自觉性和主动性,是激发和维持学生课堂学习动机的不竭源泉。