第六单元课题1金刚石、石墨和C60

第六单元课题1金刚石、石墨和C60

考点1 碳的单质

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，是细鳞片状的固体，有优良的导电性，润滑性。可用于制铅笔芯（体现了它呈深灰色、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）、作润滑剂（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分子是由60个碳原子构成的分子，形似足球，结构稳定。

【典型例题】

例1：下列有关碳的物质的用途说法错误的是 A. 金刚石中混有杂质就呈现不同颜色 B. 铅粉和少量石墨粉制作铅笔芯

C. 长期未用而难开启的锁，可在锁孔中加入少量铅笔芯粉末来作润滑剂 D. 活性炭可作冰箱的去味剂 例2：金刚石和石墨的不同点是

A. 金刚石是纯净物，石墨是混合物 B. 金刚石是单质，石墨是化合物 C. 金刚石和石墨中碳原子的排列不同 D. 金刚石和石墨中碳原子内部结构不同

例3： 2003年2月1日，美国“哥伦比亚”号航天飞机在空中失事。有专家分析认为，其原因可能是航天飞机机壳底部的石墨瓦在空中脱落，击中机翼。航天飞机表面覆盖石墨瓦可以起隔热和保护作用，这主要是因为石墨

A. 能导电 B. 密度小

C. 熔点高、耐高温、化学性质稳定 D. 硬度小，有润滑作用 例4：下列关于C60的说法正确的是 A. 属于单质 B. 属于混合物

C. 由30个碳原子构成的分子 D. 相对分子质量为60

例5：如图，向盛有二氧化氮气体的集气瓶里投入几块木炭，为什么红棕色会消失？漏斗中液面为什么会上升？为什么用漏斗而不直接用导管插入水中？

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考点2 ：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，且不易变色。 2、可燃性：

完全燃烧（氧气充足），生成CO2：C + O2

CO2

不完全燃烧 （氧气不充足），生成CO：2C + O22CO 量变引起质变：A. 氧气的量引起碳燃烧生成的产物不同；

B. CO和CO2分子中氧原子个数不同，导致二者性质不同。 3、还原性：C + 2CuO（置换反应）

现象：黑色粉末逐渐变成光亮的红色，产生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：得到氧元素，发生氧化反应。具有还原性 氧化剂：失去氧元素，发生还原反应。具有氧化性 应用：冶金工业：2C+ Fe3O4 3C+ 2Fe2O3 C+CO2

高温

2Cu + CO2↑

3Fe + 2CO2↑

4Fe + 3CO2↑

2CO（吸收热量）

【典型例题】

例1：书写档案规定使用碳素墨水，其理由是 A. 单质碳不与其他任何物质反应

B. 常温下，碳的化学性质不活泼

C. 碳易与纸张反应生成化学性质稳定的物质 D. 这种墨水是经过加工的性质稳定的化合物

例2：某物质在空气中燃烧，其产物之一是二氧化碳，则该物质 A. 一定是碳的某种单质 B. 一定是含氧元素的物质

C. 一定是含碳元素的物质 D. 一定是由碳、氧元素组成的化合物

例3：甲、乙两同学分别做鉴别碳粉和氧化铜两种黑色粉末的实验，各设计如下方案：甲：将两种黑色粉末分别在空气中燃烧，有火星出现并且黑色粉末逐渐减少的是碳粉。乙：将两种黑色粉末分别放在试管里，通入氢气后加热（H2 + CuO Cu + H2O），有亮红物质出现的是氧化铜。

你认为最佳方案是 （填“甲”或“乙”），简要说明理由。

例4：水煤气厂生产煤气，将水加热成水蒸气，通过赤热的炭，得到氢气和一氧化碳。王老师为了说明其化学原理，画出了如图所示的卡通片，其中A图表示 （物质）：

剂；B图表示 （物质） 剂；写出该反应的化学方程式 。

加热

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例5：已知木炭粉与某红棕色粉末在高温下反应生成二氧化碳和铁。某同学设计了一个实验，证明红棕色粉末中含有氧元素，并测定其中氧元素的质量分数，装置如下图所示。

（1）实验前，首先要进行的操作是________________________________________； （2）实验中，盛放澄清石灰水的大试管中出现的现象是_________________________； （3）实验中通入纯净而干燥的氮气，其目的是_________________________________；

（4）如果3.2 g该红棕色粉末与碳充分反应，测得澄清石灰水增重1.32 g，则该红棕色粉末中氧元素的质量分数为____________________________________________________。 六、超前思维：（第六单元 课题2 二氧化碳制取的研究） 1、实验室制取气体的思路：（原理、装置、检验）

（1）发生装置：由 及 决定：

反应物是固体，需加热，制气体时则用 的发生装置。

反应物是固体与液体，不需要加热，制气体时则用 的发生装置。 （2）收集方法：由 及 决定： 难溶于水用 法收集

密度比空气大用向 排空气法 密度比空气小用向 排空气法 2、二氧化碳的实验室制法：

1）原理：用石灰石和稀盐酸反应： 2） 选用和 相同的发生装置

3）气体收集方法：向 排空气法

4）验证方法：将制得的气体通入 ，如能 ，则是二氧化碳。 验满方法：用点燃的木条，放在集气瓶 ，木条 。证明已集满二氧化碳气体。 3、二氧化碳的工业制法：

煅烧石灰石： 生石灰和水反应可得熟石灰：CaO+H2O=Ca（OH）2

【模拟试题】（答题时间：60分钟）

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一、填空题：

1. 在常温下，碳的化学性质________，在点燃条件下，碳跟充足的氧气反应生成________，化学方程式是________________；当氧气不充足时，碳燃烧生成________，化学方程式是_____________________；这两个反应都属于________反应（基本反应类型）。

2. 在埋木桩之前，有时把埋在地里的一段用火微微烧焦，目的是使木桩表面变成__________，利用________的化学性质在常温时_________的性质，延长木桩的使用时间。

3. 选择下列描述物质的词语填空：可燃性、吸附性、导电性、导热性。

（1）木炭生火 ； （2）活性炭脱去红糖的颜色制白糖 ； （3）碳纤维制导线 ； （4）石墨制坩埚 ； 4. 二氧化锰粉末与铝粉在较高温度下发生如下反应：氧而变成单质锰，发生了_________反应。

二、选择题：

1. 人们把活性炭放入红糖溶液中来制取白糖，这是利用活性炭的（ ） A. 氧化性 B. 还原性 C. 吸附性 2. 关于金刚石和石墨，下列叙述错误的是（ ） A. 都是碳元素组成的单质 C. 它们的碳原子的排列不同

D. 不可溶性

，并放出大量

的热。在工业上可用此法冶炼难熔金属锰。从得氧、失氧的角度看，二氧化锰在此反应中_____________

B. 有相同的物理性质 D. 有相同的用途

3. 金刚石和石墨在物理性质上有明显差异的原因是（ ） A. 它们是由不同元素所组成

B. 金刚石是纯净物而石墨是混合物 C. 金刚石和石墨中碳原子的排列不同 D. 金刚石是单质而石墨是化合物

4. 干电池用碳棒作正极，则碳棒的主要成分是（ ） A. 炭黑 B. 木炭 C. 石墨 D. 活性炭

5. “钻石恒久远，一颗永流传”这句广告词能体现钻石的性质是（ ） A. 硬度大 B. 不能导电 C. 化学性质稳定 D. 熔点低

6. 用墨书写的字画久不褪色，是因为墨的主要成分碳在常温下具有（ ） A. 氧化性 B. 还原性 C. 吸附性 D. 稳定性 7. 下列关于碳的化学性质的叙述中，错误的是（ ） A. 碳的化学性质很活泼

B. 碳与O2反应可生成CO2也可生成CO

C. 炽热的碳与CO2反应生成CO，这个反应需要吸热 D. 碳在空气中燃烧时放出热量，是一种重要的能量 8. 下列物质具有还原性的固体单质是（ ） A. CO2 B. H2 C. O2 9. 由下面实验现象可知，黑色粉末可能是（ ）

D. C

A. CuO和C B. Fe和CuO C. MnO2和CuO D. FeO和C

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