《碳单质粤教版》课件.pptVIP

*******************《碳单质》课件本课件将介绍碳单质的性质、结构、用途及其在生活中的应用。课程导入11.回顾旧知回顾相关化学基础知识，如元素周期表、原子结构等。22.引入新课通过生活中的实例或图片，引入碳元素及其单质的相关内容。33.提出问题引导学生思考碳元素在自然界中的存在形式、碳单质的种类及应用。碳的简介碳原子结构碳原子具有6个电子，其中4个电子位于最外层。碳原子可以与其他原子形成4个共价键。碳元素在元素周期表中的位置碳元素位于元素周期表第二周期第IVA族，原子序数为6。碳在自然界中的存在形式碳在地壳中的含量约为0.02%，主要以碳酸盐的形式存在于岩石和土壤中，也是生物体的重要组成元素。碳的发现与命名古代文明人类很早就认识和利用碳元素。古埃及人使用木炭作为燃料和绘画颜料。古代中国则利用碳制造墨和火药。碳元素的命名1789年，法国化学家拉瓦锡在研究燃烧现象时发现碳元素。他认为碳是一种独特的元素，并将其命名为“碳”。碳的符号碳元素的化学符号为“C”，来自于拉丁文“carbo”，意思是“木炭”。碳的同素异构金刚石碳原子以四面体结构紧密排列，硬度极高，具有高折射率，透明无色，被称为“宝石之王”。石墨碳原子以层状结构排列，层间作用力较弱，具有良好的导电性和导热性，质地柔软，常用作铅笔芯。无定形碳碳原子以无序排列，具有多孔结构，具有较大的比表面积，可作为吸附剂和催化剂。富勒烯碳原子以球形或椭球形结构排列，具有特殊的电子结构，具有潜在的应用价值。碳同素异构体的特点结构不同碳同素异构体是由相同的碳原子以不同的方式连接而成。性质差异由于结构差异，它们具有不同的物理性质和化学性质，例如硬度、熔点、沸点和导电性。用途广泛碳同素异构体在各个领域都有广泛的应用，例如金刚石用于珠宝和切割工具，石墨用于铅笔芯和润滑剂。活性炭的制备1原料选择选择合适的原料，如木炭、煤炭、果壳等。2炭化处理将原料在高温下进行炭化，去除挥发性物质。3活化处理用活化剂（如水蒸气、二氧化碳）对炭化后的材料进行处理。4洗涤干燥去除活化后的残留物质，得到最终的活性炭。活性炭的制备通常涉及多个步骤，从原料选择到活化处理，每个步骤都有其特定的工艺要求。活性炭的性质活性炭具有多孔结构，表面积大，吸附能力强。它可以吸附多种气体和液体，如水蒸气、二氧化碳、甲烷等。1000平方米每克活性炭的表面积可达1000平方米。90%吸附活性炭可以吸附高达90%的有机物和重金属离子。200温度活性炭的吸附能力随温度升高而下降。pH酸碱活性炭的吸附能力受溶液pH值影响。活性炭的用途净化空气活性炭具有良好的吸附能力，可以有效吸附空气中的有害气体，如甲醛、苯等，净化室内空气质量。净化水质活性炭可用于去除水中的杂质、异味、余氯等，提高水质，保障饮用水安全。钻石的结构与性质钻石是自然界中最硬的物质，由碳原子以四面体结构排列而成。钻石具有极高的折射率和色散率，使其拥有独特的闪耀和火彩，是珍贵的宝石。钻石化学性质稳定，不易与其他物质反应，但高温下会氧化。钻石的制备技术1高温高压法模拟地球深部高温高压环境，将石墨转化为钻石。2化学气相沉积法在高温下，将碳氢化合物气体在特定条件下分解，使碳原子沉积在晶种上，生长出钻石。3爆轰合成法利用爆炸产生的高温高压条件，将石墨转化为纳米金刚石，再经高温高压处理，得到大块金刚石。钻石的用途11.珠宝钻石是世界上最硬的天然宝石之一，也是最珍贵的宝石之一，主要用于制作高档珠宝。22.工业钻石的高硬度和耐磨性，使其成为工业领域中理想的切割和研磨材料。33.科学研究钻石的优异的光学和热学性质，使其成为科学研究中不可或缺的工具。44.投资钻石的稀缺性和价格稳定性，使其成为一种良好的投资工具。石墨的结构与性质石墨是由碳原子层层堆叠而成的，每个碳原子与周围三个碳原子以共价键相连，形成六元环状结构，层与层之间由范德华力结合。石墨具有良好的导电性、导热性和润滑性，熔点很高，化学性质稳定，不易与酸、碱反应。石墨的用途铅笔芯石墨的柔软性使其成为铅笔芯的主要成分。电极材料石墨的高导电性使其在电池、电解槽等领域得到广泛应用。润滑剂石墨的层状结构使其具有良好的润滑性能，常用于机械零件的润滑。复合材料石墨可以与其他材料复合，制成具有高强度、耐高温等特性的材料。富勒烯的发现11985年哈罗德·克罗托和理查德·斯莫利等人在实验室里用激光照射石墨，首次发现了C60分子21990年科学家