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金刚石、石墨和C60

第1课时 碳的单质 【学习目标】

1．了解金刚石、石墨和C60都是碳元素形成的单质及各自的物理性质和用途。 2．了解木炭、活性炭的吸附性。 【重点难点】

1．认识物质性质和用途的关系。

2．知道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物质。 学习内容一 金刚石、石墨和C60 【学习指导】

阅读课本第106页－108页的有关内容，完成下列填空。 1．填表。 物质 组成 物 理 性 质 外观 硬度 导电性 导热性 用途 金刚石 无色透明、正八面体形状的固体 最硬 不导电 无 划玻璃、钻头、装饰品 石墨 深灰色不透明鳞片状固体，有金属光泽 质软 导电 良好 电极、铅笔芯、润滑剂 C60 形似足球状 几乎不导电 材料科学、超导体 都是由碳元素组成的单质 2.同一种元素可以组成不同的单质。碳元素组成的单质有金刚石、石墨、C60，氧元素组成的单质有O2、O3，磷元素组成的单质有白磷、红磷。

3．金刚石、石墨、C60它们物理性质存在差异的原因是碳原子的排列方式不同。

4．物质的组成和结构决定了它的性质，物质的用途在很大程度上取决于物质的性质。 5．用石墨制取金刚石是化学变化。

6．C60的一个分子是由60个碳原子构成的，C60的相对分子质量是720。 【讨论交流】

1．元素和单质之间有什么关系？

2．碳元素形成的各单质物理性质不同的原因。 【温馨点拨】

1．一种元素可形成多种单质，多种单质可由一种元素组成；即同种元素组成的物质可能为单质，也可能为混合物。

2．金刚石、石墨、C60的物理性质不同的原因：碳原子的排列方式不同。金刚石、石墨、C60的物理性质如同建筑物的稳固程度，其材料一样，但材料组合方式不同，其稳固程度就不同。 【名师归纳】

1．自然界中最硬的物质为金刚石。 2．铅笔芯中不含铅，而是含石墨。

3．物质的性质决定用途，用途体现性质。 【反馈练习】

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1．近年来，科学家研制出一种新物质，它具有空心的类似足球状结构，化学式为C60，下列说法正确的是(B)

A．它是一种新型的化合物

B．它与金刚石、石墨都是碳的单质 C．该物质是由金刚石和石墨构成的 D．该物质的相对分子质量为60

2．下列关于碳的几种单质的组成和用途的说法错误的是(D) A．璀璨夺目的天然钻石是由碳元素组成的

B．长期未用而难开启的铁锁，可在锁孔中加入少量铅笔芯粉便于开启 C．活性炭可用作防毒面具的滤毒剂 D．铅笔芯主要是用铅和少量炭粉制成的 3．只含有碳元素的物质(C) A．一定是纯净物 B．一定是金刚石

C．可能是纯净物，也可能是混合物 D．一定是炭黑

4．金刚石、石墨在氧气中充分燃烧都生成唯一的产物CO2，且这一产物里所含氧的质量等于参加反应的氧气的质量，由此证明它们是由碳元素组成的不同单质。

5．在石墨、活性炭和金刚石等碳的单质中，硬度最大的是金刚石；软而滑腻的是石墨；导电性能好的是石墨；能使集气瓶中红棕色的二氧化氮颜色消失的是活性炭，发生的变化是物理变化(填“物理”或“化学”)。

6．轻轨电车是一种快速便捷的交通工具，当轻轨电车开动时，轻轨电车与架空电线的接触点由于高速摩擦会产生高温，因此接触点上的材料应该具有耐高温、不易氧化、能导电的性质。你认为接触点的材料应选用(B)

A．金刚石 B．石墨 C．铝 D．锡 学习内容二 木炭、焦炭、活性炭、炭黑 【学习指导】

阅读课本107－108页的有关内容，完成下列填空。

1．在日常生活和工农业生产中，常用到木炭、焦炭、活性炭和炭黑等，这些物质的主要成分也是碳单质，它们的结构与石墨类似。

2．木炭、焦炭、活性炭、炭黑都具有疏松多孔的结构，因此它们都具有吸附性。活性炭用作冰箱去味剂，炭黑用作制墨汁，焦炭用于冶金工业，活性炭用来除去食品和工业产品里的色素，活性炭用于制造防毒面具里的滤毒罐，炭黑加入到橡胶里增强轮胎的耐磨性。在这几种物质中，活性炭的吸附能力最强。 【讨论交流】

“碳”和“炭”有什么区别？ 【温馨点拨】 碳指的是碳元素；而炭指由碳元素组成且含有少量杂质的具体物质，因此书写时一定要注意。 【名师归纳】

1．木炭的吸附性是物理性质。

2．木炭、焦炭、活性炭、炭黑的性质、用途比较。 木炭、焦炭、活性炭、炭黑等的类别 木炭、焦炭、活性炭、炭黑等的结构 木炭和活性炭的性质 混合物(由石墨微小晶体和少量杂质构成) 疏松多孔 吸附性 2格式已调整，word版本可编辑.

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木炭和活性炭的用途 去异味、吸附毒气、脱色等 【反馈练习】 1．重庆天原化工厂发生氯气泄漏事故，救援人员使用了防毒面具，以下适用于填充防毒面具并吸附毒气的是(C)

A．金刚石 B．炭黑 C．活性炭 D．石墨

2．碳和炭这两个字表示的意义是不同的。下面关于这两个字的具体用法中，正确的是①②③⑤(填序号)。

①碳单质 ②木炭粉 ③活性炭 ④一氧化碳 ⑤碳酸钠

3．现有A.木炭；B.石墨；C.活性炭；D.焦炭；E.金刚石五种物质，按下列要求选择填空(只填序号)。

①用于制黑火药的是A；②装在钻探机钻头上的是E；③用来作电极的是B；④用作装饰品的是E；⑤填充滤毒罐的是C。 第2课时 单质碳的化学性质 【学习目标】

1．掌握单质碳的化学性质。 2．理解氧化还原反应的实质。

3．能运用单质碳的化学性质解决实际问题。 【重点难点】

1．掌握单质碳的化学性质。 2．理解氧化还原反应的实质。 学习内容一 单质碳的化学性质 【学习指导】

阅读课本第110－111页的有关内容，完成下列填空。

1．常温下，碳的稳定性：原子最外层电子数决定了元素的化学性质。碳原子的最外层电子数是4，既不容易得到电子，也不容易失去电子，所以碳的化学性质比较稳定。古代字画能长久保存，就是利用了碳的稳定性。

2．木制的电线杆在埋入地下前，将其表面烧焦的目的是什么？把电线杆烧焦后木头变成木炭，由于碳的稳定性，所以可以保存较长的时间。 3．可燃性：

点燃

(1)回忆木炭在氧气中充分燃烧的实验，反应的化学方程式为C＋O2=====CO2。实验现象：剧烈燃烧，发白光。如何检验产物：向集气瓶里倒入澄清的石灰水，澄清的石灰水变浑浊，说明有二氧化碳生成。

(2)在密闭的室内用煤炉烧煤取暖，如果使用不慎，就会发生“煤气”中毒事件，猜测一下“煤气”是CO。“煤气”是怎样产生的？煤不完全燃烧产生的。 点燃点燃

(3)碳燃烧的化学方程式为C＋O2=====CO2、2C＋O2=====2CO。

4．还原性：

(1)木炭还原氧化铜的实验中，CuO是黑色的，木炭是黑色的。此实验的反应物是固体，反应条件需要加热，该反应的发生装置是固固加热型。酒精灯加网罩的目的是集中火焰，提高温度。做该实验时因为有气体生成，所以必须先检查装置的气密性。反应结束后，先撤导气管，后撤酒精灯。 (2)

分小组实验，在实验中看到黑色的氧化铜变成了红色，澄清的石灰水变浑浊。红色的固体是

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高温

铜，澄清的石灰水变浑浊说明有二氧化碳生成。写出该反应的化学方程式C＋2CuO=====2Cu＋CO2↑。 【名师归纳】

1．在常温下，碳的化学性质稳定。

2．木炭还原氧化铜的实验，反应中看到试管中黑色固体逐渐变为红色物质，说明CuO变成了Cu；试管中有气泡产生且澄清石灰水变浑浊，证明有CO2生成。 【反馈练习】

1．古代的字画经久不变色，其原因是(C) A．颜料质量好 B．字画保存得好

C．碳的化学性质在常温下稳定 D．因为是黑色的

2．常温下，碳的化学性质稳定，随着温度的升高，碳的活动性增强。

3．碳燃烧可以生成两种氧化物，二氧化碳和一氧化碳；其中碳元素的化合价分别为＋4和＋2。

4．下列符号，既能表示一种元素，又能表示该元素的一个原子，还能表示一种单质的是(D) A．O2 B．N C．2H D．C 5．下列性质中，不属于碳的化学性质的是(B) A．稳定性 B．吸附性 C．可燃性 D．还原性

6．碳的某种氧化物中，碳元素和氧元素的质量比为3∶8，该氧化物中碳原子和氧原子的个数比为1∶2，该氧化物的化学式为CO2。 学习内容二 氧化还原反应 【学习指导】

阅读课本第111页的有关内容，完成下列填空。

高温

2CuO＋C=====2Cu＋CO2↑，C与氧结合生成CO2，这是氧化反应。CuO失去氧变为Cu，像这种含氧化合物里的氧被夺去的反应叫还原反应。C夺取了CuO中的氧，像这种能夺取氧的物质叫做还原剂，具有还原性。CuO提供氧，被称为氧化剂，具有氧化性。 【名师归纳】

C：得氧，还原剂，具有还原性，发生氧化反应； CuO：失氧，氧化剂，具有氧化性，发生还原反应。

反应中如果存在得氧则必定存在失氧，即氧化反应、还原反应必定同时存在。

得氧 失氧 【反馈练习】

高温

1．在化学反应3H2＋WO3=====W＋3H2O中，氧化剂是(A)

A．WO3 B．H2 C．W D．H2O 2．单晶硅是制作电子集成电路的基础材料。工业上通过以下反应将自然界的二氧化硅(SiO2)高温

转化为硅：SiO2＋2C=====Si＋2CO↑。下列分析正确的是(D) A．二氧化硅发生了氧化反应

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反应物 还原剂 氧化剂 性质 还原性 氧化性 发生反应 氧化反应 还原反应