碳的几种单质

金刚石
金刚石:碳原子 间是立体网状 结构，硬度大
石墨
碳60
自学提示
9.通过3、4、7、8问，你可以得出 物质的结构、性质和用途之间存在 什么关系吗？请用适当的语言填空。
碳的单质
比较金刚石和石墨的性质和用途
金刚石 石 墨
外
观
无色透明 正八面体状晶体 加工琢磨后 有夺目光泽 自然界最硬物质 无
深灰色鳞片状固体
物质炭黑
炭黑
用途 炼钢铁用的焦炭
制造墨、油墨、油漆、鞋油 和颜料，还可以增加轮胎制 品的耐磨性。
焦炭
冶炼金属
用
木炭 活性炭 焦炭 炭黑
途
做燃料、吸附剂、制造黑火药
净水剂、脱色剂、去味剂
冶炼金属、生产水煤气（H2+CO） 油墨、颜料、橡胶轮胎中的填充剂
比较碳与炭的区别：
是元素的名称，是核 “碳”： 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。 （这儿不能用“炭”）
结构
活性炭的用途 用途
冰 箱 吸收一些食品和工业 去 产品的色素、吸收有 味 异味的物质 剂
木炭的用途
木 炭 疏 松 多 孔 的 结 构
吸附能力比木炭强、吸 活 附毒气、制糖工业里脱 性 高性能木炭填充的枕头 色制白糖 炭
食品脱色
木炭是一种灰黑 色的多孔性固体，燃 烧时，产生的烟很少， 火焰很小
课题1
金刚石、石墨和C60
金刚石
石墨
碳60
请参阅教材P114—P117 1.由同种元素组成的物质一定是单质吗？为什么？请举例。 2.金刚石、石墨和C60是同种物质吗？ 3.纯净的金刚石有哪些物理性质？哪些用途？ 4.石墨有哪些物理性质？哪些用途？这些用途中都体现出了哪些性质？ 5.木炭、焦炭、活性炭、炭黑是单质吗？它们是由什么构成的？ 6.木炭和活性炭具有什么样的结构？通过P115实验7-1,可观察到什么现象？ 此变化是物理变化还是化学变化？你可以得出木炭和活性炭具有什么性质？ 在这一性质中，木炭、活性炭的哪一种能力更强？木炭、活性炭具有什么用 途？ 7. C60是由什么构成的？与金刚石、石墨的构成是否相同？C60用于哪些方面 的研究正在进行中？ 8. 观察金刚石、石墨和C60的微观结构图，分析它们物理性质存在差异的原 因是什么？ 9.通过3、4、7、8问，你可以得出物质的结构、性质和用途之间存在什么关 系吗？请用适当的语言填空。
成分是C）这句广告词说明碳在常温下
不活泼 化学性质＿＿＿＿＿。
单质碳的化学性质
一、常温下的稳定性： 二、高温下的活动性:
点燃
用途：
1、可燃性： C+O2 = CO2 (放出热量)
哈！
真香啊
哦嗬!
栽了
单质C的可燃性
1、与充足的O2的反应：
点燃
C+O2 = CO2 2C+O2 = 2CO
点燃
(放出热量)
刚石带有颜色
钻石装饰品
金刚石
坚硬是
金刚石最重要 的性质。利用 这个性质，可 用金刚石划玻 璃。
金刚石可用于切割 大理石或加工坚硬的金 属等。
石墨
石墨是一种深灰色 的有金属光泽而不透明 的细鳞片状固体。
石 墨是最 软的矿 物之一
石墨的用途
铅笔芯 是石墨和粘 土粉末混合 而成的。 石墨具有优 良的导电性能， 可以用来做电极。 石墨耐高温，可 以制成坩埚来熔炼金 属。
决 定
反 映
用途
自学提示
10.石墨可以制成金刚石吗？ 此变化是物理变化还是化学变化？
石墨可以制成金刚石；此 变化是化学变化。
“钻石恒久远，一颗永流传”
北宋黄庭坚用墨（用炭黑等制成）写的字
碳的化学性质
碳单质的 点燃 C 化学性质稳定 2 + O2 CO 档案、重要的文稿必须用 吗？ 碳素墨水书写。 晶莹的钻石具有永久的收 藏价值。
（D）
A: 只有a
C: a和d
讨 论
在烧得很旺的炉子里添上大量的新煤后，
温度为什么反而降低，而且还容易产生煤气？
谢谢大家！
第五章 碳和碳的化合物
第一节 碳的几种单质
金刚石
石墨
碳60
金刚石
纯净的金刚石是一种无色透 明的、正八面体形状的固体， 经过仔细的琢磨就会成为璀 璨夺目的装饰品——钻石
含有杂质的金
⒉ 物质化学性质的活泼与稳定是相对的、有条 件的。在不同条件下发生反应，产物可能不同。 ⒊ 碳单质的化学性质： ⑴ 碳单质在常温时的化学性质稳定；在高温时 化学性质活泼。 点燃 ⑵ 碳充分燃烧： C + O2 CO2
碳不充分燃烧： 2C + O2
点燃
2CO 2Cu + CO2↑
⑶ 碳具有还原性：C + 2CuO
木炭和活性炭都是由石墨的 微小晶粒和少量杂质构成的。 右图所示是利用了活性炭的 什么性质? 木炭、活性炭的吸附性
电 子显微 镜下看 到的木 炭结构
木炭和活性炭为什么具有吸附能力？
木炭和活性炭具有较强的吸附能力是由它 们疏松多孔的结构决定的。由于它们内部 疏松多孔，因而跟气体或溶液接触的表面 积就很大，这样它们就很容易吸附一些气 体或色素等物质。 活性炭制备过程中采用高压水蒸气将孔中 的油除去，其结构中的 外 表面（表面积和 其体积之比）比木炭更大，因而活性炭的 吸附性能比木炭更强。
钻石王冠
光
泽
略有金属光泽 最软矿物质之一 良好
硬
度
导电性
工业石墨
用
途
钻头、切刀、刻刀、电极、铅笔芯、润 滑剂等 装饰品等
练
习
请将下列相关的内容画连线： 不透明细鳞片状固体 天然存在最硬的物质 很软、有滑腻感
钻
石
深灰色、有金属光泽
正八面体形状固体 优良的导电性能 无色透明
电炉电极
结 构
决 定
反 映
性 质
金刚石可用于切割 大理石或加工坚硬的金 属等。
碳的单质
1.金刚石—— 高贵华丽的碳单质
性
质
用
途
无色透明、正八面体形 状的固体。
经仔细琢磨后，成为装 饰品——钻石。
划玻璃、切割大理石、 自然界中存在的最硬物质。 加工坚硬的金属，装在钻探 机的钻头钻凿坚硬的岩层。
自学提示 4.石墨有哪些物理性质？哪些用途？ 这些用途中都体现出了哪些性质？ 石墨物理性质：石墨是一种深灰色、 有金属光泽，不透明细鳞片状固体， 很软，熔点高、优良的导电性、润滑 性。 石墨用途：可做电车的滑块、铅笔芯、 电极等。
自学提示
10.石墨可以制成金刚石吗？此变化是物理变化还是化学变化？
自学提示 1.由同种元素组成的物质一定是单质吗？ 为什么？请举例。 由同种元素组成的物质不一定是单质；因为 由同种元素组成的纯净物才叫单质，而同一 种元素可能会形成两种或两种以上的单质， 因此同一种元素组成的物质可以是单质（纯 净物）也可以是几种单质所形成的混合物。 如： 白磷 氧气O
一般在 未指明 具体单 质时， 习惯上 用碳， 如“炽 热的碳” “当碳 燃烧 时”。
“炭”： 表示由碳元素组成的某种 单质—木炭、活性炭、焦 炭、炭黑等。
“碳”和“炭”有什么不同？ 碳的单质主要有金刚石和石墨，还有无 定形碳，无定形碳包括木炭、活性炭、焦炭 和炭黑等。 “炭”指由碳元素形成的部分单质，主 要有木炭、焦炭、活性炭与炭黑.“碳”是元 素的名称，是核电荷数为6的所有原子的总 称.因此，炭是由碳元素形成的单质，但碳 元素形成的单质并非都是炭，如金刚石、 石墨等.
用墨写的字、作的画色泽 不变。
上述事实说明了什么？
碳单质在常温时的化学性质稳定；在 高温时化学性质活泼。

一、常温下的稳定性：
用途
为什么碳的化学性质 在常温下比较稳定呢？
碳原子的最外层电子数为4，既不容易得 到电子，也不容易失去电子，所以常温 下碳的化学性质比较稳定
试一试
“钻石恒久远，一颗永流传”（钻石的主要
2、与不充足的O2的反应：
(放出热量)
小运用
使用煤炉时应注意• • • • • •
讨论: 怎样证明纯净的金刚石和石墨 都是由碳元素组成的？
答：高温下将纯净的金刚石和石墨燃烧， 得到的唯一产物都是CO2。证明纯净的金 刚石和石墨都是由碳元素组成的。
为什 么要 加铁 丝网 罩？
集中火焰， 提高温度。
碳可以还原其它金属氧化物，写出下列反应 方程式：
3 C+ 2 Fe2O3 = 4 Fe+ 3 CO2 C+ 2 ZnO = 2 Zn+CO2
高温
高温
C与CO2的反应
新 鲜 动 物 血 清
C与CO2的反应
C与CO2的反应的方程式
C＋CO2＝2CO
高温
(吸收热量)
小
结
⒈ 相同元素组成的不同单质，其物理性质有很 大差异，而化学性质相同。
自学提示
7. C60是由什么构成的？与金刚石、石墨 的构成是否相同？C60用于哪些方面的研 究正在进行中？
C60是由C60分子构成的。与金刚 石、石墨构成不同，金刚石、石 墨是由碳原子构成； C60用于材 料科学、超导体等方面的研究正 在进行中。
C60—— 神奇的碳单质分子 请 说出图 文中给 出的信 息。
无定形碳
通常称为无定 形碳的有木炭、焦 炭、活性炭、炭黑 等。 木炭是一种灰黑 色的多孔性固体，燃 烧时，产生的烟很少， 火焰很小
无定形碳的用途
无定性碳的主要用 途有取暖、写生、作吸 附剂、颜料等。
实验注意事项
1、加热前先预热。
2、试管口应略向下倾斜。
3、实验完毕后，要先撤出导管，后熄灭酒 精灯。为什么？
C还原CuO实验
现象：