2023學年完整公開課版喬新民

第六單元課題1金剛石、石墨、C60由同種元素組成的純凈物叫做什么?-----單質同種元素可以組成不同的單質嗎?------可以!例如:氧元素組成氧氣和臭氧，磷元素組成紅磷和白磷。碳元素可組成不同的物質嗎？C60C60一、碳的單質金剛石

—高貴而華麗的碳單質無色透明，正八面體經(jīng)加工有奪目的光澤自然界中存在的最硬物質

為什么金剛石是自然界中最硬的物質?

決定結構決定性質赫迪夫鉆石馬辰鉆石茵爾多鉆石獅子山之星金剛石的用途裝飾品—鉆石鉆頭、玻璃刀鑲金剛石的鉆頭碳原子在空間構成連續(xù)的，三角形的網(wǎng)狀結構所以其質地堅硬。金剛石中碳原子的排列想一想1、金剛石能制作成華麗高貴的鉆石是由什么性質決定的？答：無色透明、加工后有奪目的光澤2、為什么金剛石能制作成堅硬的鉆頭和玻璃刀？答：金剛石是自然界存在的最硬物質碳的單質石墨

—多才多藝的碳單質

深灰色、有金屬光澤。不透明、細鱗片狀固體。很軟有滑膩感具有優(yōu)良的導電性能石墨的物理性質石墨的用途石墨用于制鉛筆芯石墨電極石墨潤滑劑鉛筆小知識

鉛筆上的“B”是英文“Black”的第一個字母，在鉛筆中表示“軟”；“H”是英文“Hard”的第一個字母，在鉛筆中表示“硬”。鉛筆為什么有軟和硬和差別呢？這是因為石墨太軟，光用石墨做筆芯，既易斷也易磨損，因此，生產上常在石墨粉末中摻進一些粘土粉末以增加硬度。粘土摻得越多，鉛筆就越硬；粘土摻得越少，鉛筆就越軟。想一想，“6B”、“6H”與“HB”三種類型的鉛筆，哪種鉛筆最硬？哪種鉛筆最軟？為什么石墨很軟？石墨結構層狀結構

石墨的碳原子呈平面層狀結構,層與層之間作用力小，所以質軟。有滑感。想一想1、石墨可用于制鉛筆芯是由什么性質決定的？2、石墨可用于制電極是由什么性質決定的？3、石墨可用于制潤滑劑是由什么性質決定的？答：深灰色且很軟。答：石墨具有優(yōu)良的導電性能。答：石墨有滑膩感。性質用途決定再想一想金剛石和石墨都是由碳元素組成的單質，為什么它們的性質不同？結構決定性質

一、碳的單質金剛石石墨結構立體網(wǎng)狀結構平面層狀結構外觀光澤硬度導電性導熱性用途比較金剛石和石墨的結構性質和用途鉆石王冠工業(yè)石墨無色透明正八面體狀晶體深灰色鱗片狀固體加工琢磨后有奪目光澤略有金屬光澤自然界最硬物質最軟礦物質之一無良好良好良好電極、鉛筆芯、潤滑劑等鉆頭、切刀、刻刀、裝飾品等比較金剛石、石墨的結構：金剛石結構石墨結構正八面體結構層狀結構金剛石的碳原子在空間構成連續(xù)的，堅固的骨架的結構，所以堅硬。

石墨的碳原子呈平面層狀結構,層與層之間作用力小，所以質軟。有滑感。

因為碳原子的排列方式不同，所以金剛石和石墨的物理性質有很大差異記結構決定性質生活中常見含石墨的物質木炭焦炭炭黑活性炭走進生活石墨與少量的雜質混在一起構成的四種物質：木炭、焦炭、炭黑、活性炭1、木炭與活性炭：具有疏松多孔結構，有較強的吸附能力,既能吸附氣體氣味,又能吸附顔色,故可用作吸附劑。2、炭黑:黑色粉末,可用于作墨汁.3、焦炭:可用于冶煉金屬.實驗探究木炭能吸附紅墨水嗎？現(xiàn)象：紅色逐漸褪去分析：木炭具有疏松多孔的結構，表面積很大，具有較強的吸附性，能將紅墨水吸附在木炭多孔性結構中。加熱后的木炭木炭的用途活性炭的用途食品脫色冰箱去味劑※防毒面具里的濾毒罐※冰箱中的除異味劑※制糖工業(yè)的脫色劑活性炭防毒面具濾毒罐活性炭的吸附作用比木炭還要強，防毒面具里的濾毒罐就是利用活性炭來吸附毒氣的輔助材料“無定形炭”為什么用這個“炭”？“碳”和“炭”有什么區(qū)別？“炭”：不是化學用語，無定形炭是人工制造的碳單質，都含有少量雜質為表示區(qū)別，常寫：木炭，活性炭，焦炭，炭黑等?！疤肌保禾荚?，屬于化學用語。在書寫元素名稱和碳的單質及碳的化合物等用到。第3種碳單質：—神奇的碳單質C60由60個碳原子構成的一個分子，結構類似足球，又名足球烯。良好的超導體，使超導體的溫度為12.8K。神奇的碳單質分子——C60請說出圖文中給出的信息。⒈C60是一種分子。⒉每個C60的分子是由60個碳原子構成。⒊C60分子的結構形似足球，性質很穩(wěn)定。C60的平面圖C60的立體圖廣泛的應用前景：

氣體貯存，有感覺功能的傳感器，增強金屬的強度，新型的催化劑，光學應用,殺傷癌細胞。C70更新的碳單質：C240C540C70碳納米管科技前沿用途：材料科學、超導體。

隨著科學技術的不斷進步，探究的不斷深入，新的碳單質不斷發(fā)現(xiàn)，碳單質的家屬會不斷壯大。

【課堂小結】

1、金剛石、石墨和C60都是碳元素組成的單質

2、物質的結構、性質和用途之間的關系是結構性質用途

決定決定體現(xiàn)體現(xiàn)碳元素形成的單質金剛石石墨C60同種元素不同種單質原因：碳原子排列方式不同【練習】1、某物質經(jīng)分析測定后得知僅含一種元素，則此物質A、一定是一種單質B、一定是一種純凈物C、一定是一種混合物D、可能是混合物，也可能是純凈物2、下列各組物質屬于同種物質的是A、水和冰B、金剛石和石墨C、紅磷和白磷D、氧氣和臭氧DA

3、石墨除了做鉛筆芯，還可以做電池的電極，想一想，你們的鉛筆盒里的鉛筆芯有沒有導電性？結論：鉛筆芯接通電源后，也可以使燈泡發(fā)亮。故鉛筆芯也具有導電性。4、如果有一把長期不用而生銹的鐵鎖，怎樣輕易打開它呢？想一想？把鉛筆芯的粉末放到鎖孔里。因為鉛筆的成分里有石墨，石墨具有潤滑性，可以做潤滑劑。

5、C60中60表示什么？C60是單質還是化合物？一個C60分子中含有60個碳原子，單質。6、的元素可以組成不同的物質，元素也可以組成不同的物質。如金剛石、石墨和C60分子等都是由組成的單質。不同同一種碳元素7、新型材料碳納米管是由碳元素組成的純凈物，則碳納米管是一種

A、單質B、氧化物

C、化合物D、金屬金剛石和石墨在一定條件下可以相互轉換：金剛石石墨

思考3：此變化屬于物理變化還是化學變化？

屬于化學變化，金剛石和石墨是碳元素組成的兩種單質，此反應有了新物質的生成。高溫高壓、催化劑1、繼發(fā)現(xiàn)C60后C70也已經(jīng)制得，下列有關C70的說法正確的是()A.它是一種化合物B.它是一種單質，并且它是有C70分子構成的。C.它是一種混合物D.它的相對分子質量是840B、D2、下列現(xiàn)象中屬于化學變化的是（）A.活性炭吸附有色、有毒的氣體B.鉛筆把字跡留在紙上C.用金剛石切割玻璃D.石墨在空氣中燃燒D動動手你也行1、下列幾種情況，能證明“金剛石和石墨是由相同元素組成”的事實是（）A.它們的熔點相同B.都不溶于水

C.石墨在一定條件下可轉化為金剛石

D.完全燃燒后都得同一產物——CO2

2、碳元素有金剛石、石墨等多種單質，下列關于碳單質的敘述正確的是（）A．都是黑色固體B．碳原子排列方式都相同C．在氧氣中充分燃燒時都生成二氧化碳D．都能使紅墨水褪色練習動動手你也行DC王羲之的<<蘭亭序>><<清明上河圖>>

字畫卻不褪色?紙都黃了墨的主要成分是碳提示想一想

單質碳的化學性質一、穩(wěn)定性：常溫下不易與其他物質發(fā)生反應。1、使用木質電線桿時，常把埋在地下部分表面燒焦,形成炭層經(jīng)久耐用，這是利用了碳在常溫下具有_______性?？伎寄惴€(wěn)定為什么在常溫下碳化學性質不活潑?你還記得我嗎？原子最外層電子數(shù)決定元素的化學性質提示化學性質碳原子的最外層有4個電子，它要成為穩(wěn)定結構，得4個或失4個電子都不容易，所以化學性質不活潑如果溫度升高,碳是否會發(fā)生反應呢?考考你二、木炭在氧氣中燃燒可燃性現(xiàn)象：發(fā)出白光放出熱量

2C+O22CO點燃碳跟氧氣的反應可燃性C+O2CO2點燃充分燃燒不充分燃燒三、碳跟某些氧化物反應C+CuO澄清石灰水1.澄清的石灰水變渾濁2.黑色的粉末變成光亮紅色

現(xiàn)象：反應裝置：固+固加熱形（1）鐵絲網(wǎng)3.碳跟某些氧化物的反應（還原性）1.試管為什么要略向下傾斜？2.火焰上罩網(wǎng)罩的作用是什么？3.實驗結束時，為什么要先從石灰水中取出導氣管再熄滅酒精燈？4.反應的現(xiàn)象，化學方程式？1.試管為什么要略向下傾斜？防止冷凝的水流到熱的試管底部使試管炸裂。2.火焰上罩網(wǎng)罩的作用是什么？因為木炭與氧化銅反應的溫度要求較高，用網(wǎng)罩使火焰集中，提高溫度。3.實驗結束時，為什么要先從石灰水中取出導氣管再熄滅酒精燈？防止石灰水倒吸入熱的試管使試管炸裂。4.反應的現(xiàn)象（1）試管粉末中有紅色的物質出現(xiàn)；（2）澄清的石灰水變渾濁。2Cu+2CuO

+C高溫CO2↑2、還原性:(與某些氧化物反應)木炭還原氧化銅：現(xiàn)象：（1）試管里黑色粉

末逐漸成為紅色；（2）生成的無色無

味氣體能使澄清的

石灰水變渾濁。原理：C+2CuO2Cu+CO2高溫↑4Fe+2Fe2O3+3C高溫3CO2↑含氧化合物中的氧被奪去的反應，叫還原反應。（1）木炭使氧化銅還原成銅，其具有還原性。（2）氧化銅使碳氧化成二氧化碳，其具有氧化性2Cu+2CuO

+C高溫CO2↑Cu+H2+CuOH2O△指出下列具有還原性的物質：（1）一種元素可以形成多種單質。（2）木炭和活性炭具有吸附性。（3）碳的幾種單質由于原子的排列方式不同，物理性質有很大的差異，但化學性質沒有差異。（4）碳的化學性質：穩(wěn)定性，可燃性，還原性。

注意事項：（1）酒精燈上加鐵絲網(wǎng)是為了使火焰集中，從而提高溫度。（2）試管口略向下傾斜，試管口的導管不要伸入太長。（3）實驗完畢后，要先撤導管后熄燈。（4）要待試管冷卻后再把試管里的粉末倒在紙上觀察。三、(1)碳跟氧化銅反應2CuO+C=2Cu+CO2高溫2Fe2O3+3C4Fe+3CO2高溫應用：冶煉金屬還原性(2)碳跟氧化鐵反應觀察這兩個方程式，看看有什么特點？C+2CuO2Cu+CO2高溫3C+2Fe2O34Fe+3CO2高溫象這種，含氧化合物里的氧被奪去的反應，就叫做還原反應。例如：CuO失去O成銅單質，我們就說CuO被還原了。

碳使氧化銅變成單質銅的我們則說碳具有還原性。（2）得氧的物質發(fā)生氧化反應,是還原劑,具有還原性.（1）失氧的物質發(fā)生還原反應,是氧化劑,具有氧化性.小結:還原劑、氧化劑都是屬于反應物。高溫高溫C+Fe2O3====C+Fe3O4====碳可以還原其它金屬氧化物，寫出下列反應方程式：利用碳的還原性可以做什么用途呢？冶煉金屬——

把金屬氧化物中的金屬還原出來。

3C+2Fe2O3====4Fe+3CO2

高溫

2C+Fe3O4====3Fe+2CO2

高溫單質碳的化學性質：（1）常溫下化學性質

；（2）可燃性（可用作燃料）①木炭在氧氣充足情況下燃燒②木炭在氧氣不足情況下燃燒（3）還原性（可用于冶煉金屬）①木炭還原氧化銅②木炭還原二氧化碳穩(wěn)定C＋O2

＝CO2點燃2C＋O2

＝2CO點燃C＋2CuO＝2Cu＋CO2↑高溫C＋CO2

＝2CO高溫5.金剛石、石墨、C60、C70都是碳元素組成的單質，關于它們的說法正確的是（填序號）

A.碳原子的排列方式不同B.化學性質相似C.物理性質相似

D.是同一種物質E.完全燃燒都生成二氧化碳

F.都是黑色固體A、B、E5、試管內有黑色粉末，加熱后變成紅色固體，同時生成使澄清石灰水變渾濁的氣體，這黑色粉末是（