碳的几种单质
要求:用列表的方式归纳金刚石、石墨的物理性质及用途。
【投影】一 金刚石和石墨的物理性质及用途
【讲解】金刚石和石墨物理性质上的差异决定了用途上的差异。
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。
2.利用石墨质软,在纸上划过会留下深灰色的痕迹可做铅笔芯;利用石墨滑腻、质软、耐高温,可做耐高温的润滑剂。
3.利用石墨有良好导电性和耐高温可做高温电炉的电极和普通电极。(展示实物)
4.利用石墨传热性能好,耐腐蚀,耐温度骤然变化的特性可做石墨坩埚。
5.利用石墨耐酸碱的耐腐蚀性强,可做化工管道,耐酸槽、耐碱槽等。
【小结】金刚石和石墨都是由碳元素组成的不同单质,物理性质上有如此大的差异是由于二者中碳原子的排列不同。性质不同因而用途也不相同。即性质决定用途。
【讲解】在碳元素组成的单质中还有一类含杂质较多的叫无定形碳,包括木炭、焦炭、活性炭及炭黑。
介绍:炭与碳的区别。
【展示】木炭
【演示】木炭吸附气的实验
【演示】木炭与红或蓝墨水的吸附实验
(学生讨论,得出木炭性质的结论)
【小结】木炭能吸附某些有色物质,说明木炭具有吸附性,能把大量气体或染料吸附在其表面。加热后,红棕色又出现,说明以上过程属于物理变化。
【投影】二 无定形碳(以木炭为例)
1.物理性质:灰黑色多孔、疏松物质,具有吸附性。能大量吸附气体和小微粒。
2.吸附作用:气体或液体里的某些物质被吸附到固体表面的作用。
3.吸附原理:(引导学生阅读课本P81第四段)
4.用途:燃料,黑火药、吸附剂制铅笔(某些)
三、 碳单质的新成员--C60:
1985年美国科学家罗伯特·柯尔,理查得·斯莫利和英国科学家哈罗德·克罗特在研究太空物质时,发现了一种碳元素形成的单质,化学式为,形成具有32个面的近似球体,包括20个等六边形和12个等五边形,这同英式足球正好相同,因此又叫足球烯。
近来科学家发现往中嵌入少量的某些金属,可制成超导材料,这为高温超导开辟了崭新的领域。另外,为物质结构的研究提供了新素材。
【小结】金刚石、石墨和等物质都是由碳元素组成的不同单质,性质和用途上存在很大差异,这是由于它们的结构不同所造成的。
探究活动
1.如何由石墨制得金刚石?
2.碳的研究目前有何新进展?
3.撰文介绍人类合成金刚石的历史――《人造金刚石过程》。
4.球碳(C60)又称 “富勒烯”。是借一位建筑师的姓名而命名的。这位建筑师就是巴克明斯特·富勒。富勒是美国著名的建筑学家,他设计的著名建筑有加拿大蒙特利尔市万国博览会美国馆。请你通过上网、查资料写一份关于C60分子结构发现史的调查报告。
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