人教版九年级化学上册例题精讲:第6单元 课题1金刚石、石墨和C60
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1、1课题 1 金刚石、石墨和 C60答案:(1)碳原子的排列方式不同 (2)硬 (3)软 (4)导电 (5 )润滑剂 (6)吸附 (7)稳定 (8)可燃 (9)还原1碳的单质不同元素可以组成不同的单质,而同一种元素也可以组成不同的单质。几种常见元素的不同单质如下表所示:常见元素 碳元素 氧元素 磷元素形成的单质金刚石、石墨和 C60氧气和臭氧白磷和红磷(1)金刚石、石墨、C 60的性质及用途金刚石a物理性质:无色透明、正八面体形状的固体,不导电,经加工琢磨后有夺目光泽,是天然存在最硬的物质。金刚石结构b用途:雕琢作装饰品(钻石就是金刚石雕琢成的);制作钻头;制作玻璃刀、刻刀。石 墨结构石墨a物理
2、性质:深灰色、不透明的细鳞片状固体,有金属光泽,质软,滑腻,导电性好,耐高温。b用途:用于制铅笔芯(不同型号的铅笔芯,石墨含量不同, “B”值越大,石墨含量越高)、石墨电极、电刷、耐高温的润滑剂等。2C60结构C 60C60分子由 60个碳原子构成,形似足球,很稳定。目前应用于材料科学、超导体等方面的研究。金刚 石、石墨和 C60都是由碳元素组成的,为什么物理性质差异这么大?因为碳原子的排列方式不同啊!(2)木炭、焦炭、活性炭和炭黑木炭主要是由石墨的微小晶体和少量杂质构成的,它具有疏松多孔的结构。焦炭、活性炭、炭黑等的构成和结构与木炭类似,通常称为无定形碳。由于木炭、活性炭的结构疏松,因此它们
3、具有吸附性。利用这种性质可以吸附气体或溶液中的一些物质,可用作吸附剂,如木炭用来吸附食品工业里的色素和有异味的物质;活性炭用在防毒面具中吸附毒气。释疑点 吸附性是物理性质吗 吸附性是物质的物理性质,吸附过程是物理变化。吸附剂与物质的接触面积越大,吸附能力越强。“碳”与“炭”有什么区别吗?“碳”是元素名称,指元素;“炭”是指,碳元素组成的部分物质,如木炭、活性炭等。(1)金刚石可作玻璃刀,因为_。(2)石墨可作电池里的电极,因为_。(3)活性炭可用于防毒面具的滤毒罐里,因为_。(4)木炭能脱色,因为_。(5)石墨可作铅笔芯,因为_。解析:考查碳单质的物理性质和用途。物质的特殊结构决定了它具有特殊
4、的性质,具有什么样的性质决定了它有什么用途。这一规律在化学学习中很有指导作用。答案:(1)金刚石的硬度极大,是天然存在最硬的物质 (2)石墨具有良好导电性 (3)活性炭有吸附性,可吸附毒气 (4)木炭具有疏松多孔结构,具有吸附 性,可吸附色素,使一些有色物质脱色 (5)石墨质软,且呈灰黑色,在纸上划过可留下痕迹2 碳的化学性质分析碳的原子结构: ,最外层电子数为 4,既不易失电子,又不易得电子,所以常温下碳的化学性质比较稳定,但随着温度的升高,碳能与许多物质发生反应。(1)碳的稳定性常温下,单质碳的化学性质稳定,不易与其他物质发生反应,即使在日光照射或与空气、水分等充分接触,也不容易发生化学变
5、化。如古代用墨书写或绘制的字画虽天长日久却不褪色。书写春联时要用墨汁,填写档案或签名时要用碳素笔,都利用了碳在常温下化学性质的稳定性。(2)可燃性在点 燃条件下,单质碳能在氧气(或空气)里燃烧,放出热量,碳可作燃料。氧气充足时,碳充分燃烧:CO 2 CO2= = = = =点 燃 氧气不充足时,碳不充分燃烧:32CO 2 2CO= = = = =点 燃 (3)还原性高温下,单质碳能和某些氧化物反应,夺取这些氧化物中的氧,表现出还原性,像CuO失去氧一样,含氧化合物里的氧被夺去的反应叫做还原反应。单质碳具有还原性,可作还原剂,用来冶炼金属。碳跟氧化铜的反应:C2CuO 2CuCO 2= = =
6、= =高 温 用木炭还原氧化铜工业上,用焦炭和铁的氧化物反应冶炼铁:3C2Fe 2O3 4Fe3CO 2= = = = =高 温 高温下,单质碳还能与水、二氧化碳反应:CH 2O(气) H2CO= = = = =高 温 CCO 2 2CO= = = = =高 温 谈重点 用木炭还原氧化铜的注意事项 加热固体,盛放固体的试管口都要略向下倾斜,其目的是防止加热产生的水倒流回热试管,使试管骤冷炸裂;实验结束后,应该先将导管从澄清石 灰水中取出,再停止加热, 以防止液体倒流回热试管,使试管骤冷而炸裂。该反应的温度要求很高,所以,常在酒精灯上加灯罩集中火焰。【例 2】根据木炭还原氧化 铜实 验(如下图)
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