金刚石和石墨及C60
金刚石、石墨、C60的性质
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
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。
金刚石、石墨和c60ppt课件
失去
还原反应
02 课堂巩固
1.既有可燃性，又有还原性的固态单质是( )
B
A. 氧气 B. 木炭 C. 氢气 D. 二氧化碳
2.（2022·武汉）笔、墨、纸、砚并称文房四宝，其中“墨”的主要成分是炭黑。下列炭黑的性质中属于化学性质的是( )
B
A. 熔点高 B. 可燃性 C. 难溶于水 D. 常温下呈固态
A
立体网状结构层状结构
1.金刚石、石墨、C60 物理性质差异大的原因：碳原子的排列方式不同。2.木炭、活性炭：有吸附性。
硬度大、正八面体形状的固体质软滑腻细鳞片状固体
裁玻璃等制铅笔芯作润滑剂等
物理性质
用途
结构
金刚石石墨
决定
体现
决定
体现
知识点 单质碳的化学性质
【自主学习】 阅读课本P110~112，回答下列问题。
可燃性
放出大量的热
放出热量
反应物的量
生成物
对点演练1 （2022·东莞模拟）《墨经》记载“立窑烧烟法”的示意图如图所示，瓮中收集的黑烟（主要为炭黑）可用于制墨，下列说法错误的是( )
A
A. 炭黑的主要成分是碳的化合物B. 黑烟是由松木不完全燃烧产生C. 炉膛的进气口大小会影响炭黑产量D. 水墨画能长时间保存，体现了常温下碳的稳定性
5.（2022·龙东）我国古代将炉甘石 、赤铜和木炭粉混合后加热到约 ，有如下反应发生： , 。下列有关说法错误的是( )
D
A. 的化学式为 B. 反应前后锌元素的质量不变C. ②反应中 发生了还原反应D. ②反应前后锌元素的化合价升高
金刚石石墨和C60
二、碳的化学性质
为何这些名作历经几 百年甚至几千年而依 然色泽鲜艳不褪色？ 这是因为在常温下，碳 的化学性质不活泼，碳 受日光照射或与空气、 水分接触，都不容易起 变化的缘故。 应用：
用碳笔画的古画
档案资料用碳 素墨水书写
1、碳与氧气的反应 燃烧 化学方程式 条件
在氧 气中 充分 燃烧 C + O2 CO2 （O2充足）
结论 C + 2 CuO
高温
2 Cu + CO2
应用：冶炼金属
2Fe2O3+3C
高温
4Fe+3CO2
观察这两个方程式，看看有什么特点？
C + 2 CuO
高温
2 Cu + CO2
还原性；能夺 像这种， 走含氧化合物 含氧化合物里的氧被夺去的反应， 里氧的物质具 就叫做：还原反应。 有还原性。 例如：氧化铜失去氧变成铜单质，
一、碳的单质
2.石墨—— 平凡多能的碳单质 你在日常生活中见过石墨吗? 它有什么特性? 性 质 用 途
石墨是深灰色、有金 属光泽、不透明的细 磷片状固体；石墨很 软，有滑腻感。
制铅笔芯、润滑剂
石墨
制电极
有优良的导电性能
一、碳的单质 3. C60—— 神奇的碳单质分子
请说出图文中给出的 信息。 ⒈ C60是分子。 ⒉ 每个C60的分子是 由60个碳原子构成。 ⒊ C60分子的结构形似足球。 C60主要应用于材料科学、超导体等方面
点燃 点燃
结论
启示
燃烧 不充 分
2C + O2 （O2不充足）
2CO
书写方程 碳具有可 式一定要 燃性，条 注明反应 件不同， 条件，冬 燃烧产物 天用煤取 也不相同。 暖一定要 注意通风。
金刚石和石墨及C60PPT课件
制防毒面具、吸附色素等
活性炭
C60:
C60是新发现的C的单质
C60主要应用于材料科学、超导 体等方面
碳单质科技发展展望
人造金刚石：
人造金刚石：
人造金刚 石用于材 料科学， 涂于材料 表面增加 耐磨性
将石墨转化成金刚石是 物理变化还是化学变化？
判断同种物质的标准： 1、组成元素相同 2、内部结构相同
二、碳形成的其他单质：C60等
1. 无定性炭：【由石墨晶体结 构和少量的杂质构成】
有焦炭、木炭、活性 炭、炭黑等
观察实验，你能得出什么结论？
结论：
木炭和活性炭都有吸附性， 且活性炭的吸附能力更强
为什么木炭、活性炭会有吸附性呢？
木炭、活性炭具有疏松多孔的结构
请说说活性炭的这一性质在生 活中有什么应用？
2、“科学预防，战胜非典”是2003年全国人民 抗击“非典”的重要举措。戴一种含有活性炭 的口罩可以预防“非典”，其活性炭的作用 是 。
典型练习:
3、同种元素组成的物质不可能是（ ） A 单质 B 化合物 C 纯净物 D 混合物
典型爆炸后释放出大量纤维状的石墨，他 们覆盖在发电厂的设备上，造成设备短路而 停电。试解释这是为什么？
归纳小结 从本课你学到了什么？
本课结束 谢谢观赏
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51、每一种挫折或不利的突变，是带着同样或较大的有利的种子。——爱默生 52、如果你还认为自己还年轻，还可以蹉跎岁月的话，你终将一事无成，老来叹息。 53、勇士搏出惊涛骇流而不沉沦，懦夫在风平浪静也会溺水。 54、好好管教自己，不要管别人。 55、人的一生没有一帆风顺的坦途。当你面对失败而优柔寡断，当动摇自信而怨天尤人，当你错失机遇而自暴自弃的时候你是否会思考：我的自信心呢？其实，自信心就在我们的心中。 56、失去金钱的人损失甚少，失去健康的人损失极多，失去勇气的人损失一切。 57、暗自伤心，不如立即行动。 58、当你快乐时，你要想，这快乐不是永恒的。当你痛苦时，你要想，这痛苦也不是永恒的。 59、抱最大的希望，为最大的努力，做最坏的打算。 60、成功的关键在于相信自己有成功的能力。 61、你既然期望辉煌伟大的一生，那么就应该从今天起，以毫不动摇的决心和坚定不移的信念，凭自己的智慧和毅力，去创造你和人类的快乐。 62、能够岿然不动，坚持正见，度过难关的人是不多的。——雨果 63、只有不断找寻机会的人才会及时把握机会，越努力，越幸运。 64、行动是治愈恐惧的良药，而犹豫、拖延将不断滋养恐惧。 65、生活不是林黛玉，不会因为忧伤而风情万种。 66、天才就是无止境刻苦勤奋的能力。——卡莱尔 67、坚强的信念能赢得强者的心，并使他们变得更坚强。——白哲特 68、时间是治疗心灵创伤的大师，但绝不是解决问题的高手。 69、去做你害怕的事，害怕自然就会消失。——罗夫· 华多· 爱默生 70、伟人与常人最大的差别就在于珍惜时间。 71、什么叫作失败？失败是到达较佳境地的第一步。——菲里浦斯 72、忌妒别人，不会给自己增加任何的好处，忌妒别人，也不可能减少别人的成就。 73、虽然我们无法改变人生，但可以改变人生观。虽然我们无法改变环境，但我们可以改变心境。 74、你把周围的人看作魔鬼，你就生活在地狱；你把周围的人看作天使，你就生活在天堂。 75、同样的瓶子，你为什么要装毒药呢？同样的心理，你为什么要充满着烦恼呢？ 76、学习这件事，不是缺乏时间，而是缺乏努力。 77、命好不如习惯好。养成好习惯，一辈子受用不尽。 78、人是可以快乐地生活的，只是我们自己选择了复杂，选择了叹息！ 79、最困难的时候，就是距离成功不远了。 80、智者用无上心智和双手为自己开辟独有的天空，搭建生命的舞台。 81、只要有坚强的意志力，就自然而然地会有能耐、机灵和知识。——陀思妥耶夫斯基 82、如果我们有着快乐的思想，我们就会快乐；如果我们有着凄惨的思想，我们就会凄惨。 83、伟人之所以伟大，是因为他与别人共处逆境时，别人失去了信心，他却下决心实现自己的目标。 84、在一个崇高的目标支持下，不停地工作，即使慢，也一定会获得成功。 85、失败是坚忍的最后考验。——俾斯麦 86、凡事不要说“我不会”或“不可能”，因为你根本还没有去做！ 87、只要下定决心克服恐惧，便几乎能克服任何恐惧。因为，请记住，除了在脑海中，恐惧无处藏身。——戴尔· 卡耐基 88、世上最累人的事，莫过于虚伪的过日子。 89、成名每在穷苦日，败事多因得意时。 90、只要持续地努力，不懈地奋斗，就没有征服不了的东西。——塞内加 91、宁愿做过了后悔，也不要错过了后悔。 92、从绝望中寻找希望，人生终将辉煌。 93、当眼泪流尽的时候，留下的应该是坚强。 94、人生是一条没有回程的单行线，上帝不会给你一张返程的票。 95、成功的关键在于我们对失败的反应。 96、害怕时，把心思放在必须做的事情上，如果曾经彻底准备，便不会害怕。——戴尔· 卡耐基 97、我们心中的恐惧，永远比真正的危险巨大的多。 98、任何的限制，都是从自己的内心开始的。 99、两个人共尝一个痛苦只有半个痛苦，两个人共享一个欢乐却有两个欢乐。 100、时光不回头，当下最重要。
6011金刚石石墨和C60(教师版)九年级上册化学讲义(人教版)
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
《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。
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归纳小结 从本课你学到了什么？
本课结束 谢谢观赏
将石墨转化成金刚石，虽然 其元素没有变化，但其内部原子 结构发生了改变，因此这一转变 过程中产生了新的物质，是化学 变化。
典型练习:
碳
1、金刚石、石墨和C60都是 元素组成的单质。
金刚石和石墨的物理性质有很大差异，是因为
。
金刚石能用作钻头、用来裁玻璃是因为
。
石墨能用来制作铅笔，是因为
。
典型练习:
无色透明
物理性质：
天然存在的 最硬的物体
物理性质 用途
无色透明
天然存在的最硬 的物体
钻石、装饰品 玻璃刀、钻头等
石墨是深灰 色、有金属 光泽的鳞片 状固体
物理属性：
石墨是深灰色、 有金属光泽的鳞 片状固体，软， 有滑腻感
物理属性：
导电性能良好
石墨
物理属性：
软、有滑 腻感、导 电性能良 好
金刚石、石墨和C60
1.什么是单质？请举例说
2、同种元素组成的物质一定是 纯净物吗？
不一定，氧气和臭氧组成的就是混合 物，但氧气和臭氧都是由O元素组成。
很多元素都可以组成不同的 单质，如C元素组成的单质主要 有：金刚石和石墨
一、金刚石、石墨
纯净的金 刚石是无 色透明的、 正八面体 的固体
物理性质：
制防毒面具、吸附色素等
活性炭
C60:
C60是新发现的C的单质
C60主要应用于材料科学、超导 体等方面
碳单质科技发展展望
涂于材料 表面增加 耐磨性
将石墨转化成金刚石是 物理变化还是化学变化？
判断同种物质的标准： 1、组成元素相同 2、内部结构相同
石墨是深灰色、有金属 物理性质 光泽的鳞片状固体，软，导电性能良好
有滑腻感
用途
制铅笔芯
制电极
讨论：都是由碳元素组成的单 质，物理性质为什么会有如此 大的差异？
金刚石结构图
石墨结构图
碳单质的物理性质不同， 是因为碳原子的排列不同
结构 决定 反映
性质 决定 用途 反映
判断同种物质的标准： 1、组成元素相同 2、原子结构相同
2、“科学预防，战胜非典”是2003年全国人民
抗击“非典”的重要举措。戴一种含有活性炭
的口罩可以预防“非典”，其活性炭的作用
是
。
典型练习:
3、同种元素组成的物质不可能是（ ）
A 单质
B 化合物
C 纯净物
D 混合物
典型练习:
4、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，他 们覆盖在发电厂的设备上，造成设备短路而 停电。试解释这是为什么？
二、碳形成的其他单质：C60等
1. 无定性炭：【由石墨晶体结 构和少量的杂质构成】
有焦炭、木炭、活性 炭、炭黑等
观察实验，你能得出什么结论？
结论：
木炭和活性炭都有吸附性， 且活性炭的吸附能力更强
为什么木炭、活性炭会有吸附性呢？ 木炭、活性炭具有疏松多孔的结构
请说说活性炭的这一性质在生 活中有什么应用？