璨夺目的装饰品一钻石。金刚石可用来裁玻璃、切割大理石、加工坚硬的金属,以装在钻机的
钻头上,钻凿坚硬的岩层等。根据金刚石的用途可以推测金刚石一定很硬。事实上,它是天然存
在的最硬的物质。在特殊条件下制备的金刚石薄膜,其透光性好、硬度大,可用作光学窗口和透
镜的涂层;其导热性好,可用于集成电路基板散热,提高芯片性能。
(2)石墨
[引导]同学们,你们手里铅笔中的铅芯是铅吗?
[回答]不是。
[提问]那到底是什么物质?请同学们将刚才削下的黑色粉末用手指轻轻地摸摸,有什么感
觉?
[介绍]由于石墨很软,所以常用石墨作铅笔芯,但由于太软,光用石墨作笔芯,既易断又
易磨损,因此生产上常在石墨粉末中掺进一些粘土粉以增加硬度。最软的铅笔是6B,最硬的铅笔
是6H,HB铅笔则软硬适中。
[演示实验]把一根6B的铅笔芯和导线连接在一起,接上电池和灯泡,接通电源后,观察灯
泡是否发亮。
[实验结果]小灯泡发光。
[结论]石墨有良好的导电性。
[提问]石墨还有哪些物理性质和用途?
[视频播放]视频展示石墨的物理性质和用途。学生观看并讨论、将结果归纳汇总到上表中。
(3)C60
[介绍]随着科技的发展,新形态的碳单质逐渐被人们发现,其中取得重要进展的是C60分
子,另外还有碳纳米管。
[视频播放]C60分子介绍。观看视频后请填表。
[归纳1C60分子是一种由60个碳原子构成的分子,它的分子形似足球,又名足球烯。独特
结构决定了它具有一些特殊的物理和化学性质,可应用于超导、催化、能源医学等领域。
[知识拓展]
金刚石与石墨是两种不同的单质。石墨在一定条件下可转化为金刚石,为化学变化。
[思考]为什么金刚石、石墨、C60分子是碳的三种单质,但物理性质却存在很大的差异呢?
[视频播放]观看碳的几种单质结构图。
[回答]因为每种碳单质的碳原子排列方式不同,所以它们的物理性质有很大差异。
[总结]不同元素可以组成不同的物质,同一种元素也可以组成不同的物质。金刚石、石墨、
C60都是由碳元素组成的单质,但它们的物理性质各不相同,是因为碳原子排列方式不同。
知识点二、木炭和活性炭的吸附性
[介绍]生活中常接触到的木炭、活性炭、焦炭、炭黑,它们都是由石墨微小晶体和少量杂
质组成的,没有固定的几何形状,所以叫无定形炭。其中木炭、活性炭用途很广,你想知道它们
有什么性质吗?
[实验6-1]在盛有半瓶水的小锥形瓶里,加入一滴红墨水,使水略显红色。投入几块烘烤
过的木炭(或活性炭),轻轻振荡,观察现象。
[现象]淡红色的水颜色褪去。
[分析]木炭具有疏松多孔的结构,表面积大,具有较强的吸附性。另外活性炭的吸附性更
强。
[设问]利用这一性质,活性炭会有什么用途?
[回答]防毒面具里的滤毒罐就是利用活性炭来吸附毒气的;冰箱的除味剂;制糖工业的脱
色剂等都利用了活性炭的吸附性。
[讨论]结合金刚石、石墨和木炭的性质和用途,讨论物质的性质和用途之间有什么关系。
[视频播放]焦炭、木炭、活性炭、炭黑的物理性质和用途。
规律总结:
“碳”与“炭”的区别:“碳”是指碳元素,是核电荷数为6的同一类原子的总称,并不是具
体指某种物质,如二氧化碳中的碳是指二氧化碳中含有碳元素,而“炭”用于具体的物质的命名
3
由碳元素形成的单质,如木炭、焦炭、活性炭、炭黑等。
要点提示:
木炭和活性炭的吸附性是物理性质,木炭、活性炭对其他物质的脱色过程是物理变化。
【板书设计】
第六单元碳和碳的氧化物
课题1碳单质的多样性
第1课时碳的单质
1.物质具有多样性。同一种元素可以组成不同的物质,如金刚石、石墨和C60等都是由碳元
素组成的单质。
2.金刚石、石墨和C60
3.其他含杂质的碳单质
木炭:疏松多孔,具有吸附能力,可作燃料和吸附剂等。
焦炭:冶炼金属。
活性炭:吸附性比木炭还要强,可用于净化气体和液体等。
炭黑:黑鞋油、墨汁等。
注意:碳单质物理性质差异大的原因是碳原