第六单元 碳和碳的氧化物 课题1 金刚石、石墨、C60 知识点1:几种常见的碳单质 金刚石、石墨的物理性质和用途 化学式 颜色 形状 硬度 导电性 导热性 润滑性 熔点 用途 金刚石 C 无色透明 正八面体 最硬 无 无 无 高 划玻璃、切割金属、钻探机钻头、制装饰品等 石墨 深灰色、有金属光泽、不透明 细鳞片状 最软之一 优良 良好 良好 电极、铅笔芯、润滑剂等 碳六十分子 C60 无 形似足球 无 无 无 无 高 催化、超导、材料、医学、生物领域 金刚石是天然存在的最硬的物质、石墨是最软的物质之一。 *C60 中的60是指:一个C60分子中含有60个碳原子。 *同种元素组成的物质并不全是单质,可能是混合物。(如O2和O3混合;红磷和白磷混合等) *同种元素组成的纯净物才是单质。 石墨在高温度高压力和催化剂的条件下可以转化为金刚石,二者是碳元素组成的不同单质,该转化是化学变化。 无定形碳:由石墨的微小晶体和少量杂质构成,没有固定形状。 常见的无定形碳:木炭、活性炭、焦炭、炭黑。 颜色、状态 制法 用途 木炭 灰黑色的多孔性固体 木材隔绝空气加强热 燃料、黑火药、制活性炭、冶炼金属 活性炭 灰黑色多孔颗粒状固体 木炭在高温下用水蒸气处理 净化多种气体和液体、作防毒面具 焦炭 浅灰色多孔性固体 烟煤隔绝空气加强热 冶炼金属 炭黑 极细的黑色粉末 含碳物质不完全燃烧 墨、油墨、油漆、鞋油、燃料等,作橡胶制品的填料 知识点2: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)在常温下,碳的化学性质不活泼。 (2)碳具有可燃性:C+O2CO2(充分燃烧) 2C+O22CO(不充分燃烧) 碳在氧气中燃烧的现象:燃烧剧烈,发出白光;放热;生成能使澄清石灰水变浑浊的气体。 反应物 氧气充足,碳完全燃烧 氧气不足,碳不完全燃烧 C + O2 点燃 CO2 2C + O2 点燃 2CO 质量比 3 : 8 3 : 4 结论 反应物相同时,若反应物的用量不同,则生成物不同 应用 证明某物质含有碳元素(证明燃烧有二氧化碳生成): 点燃该物质,火焰上方罩内壁涂有澄清石灰水的烧杯,若浑浊,则有二氧化碳生成, 从而证明该物质含有碳元素。 (3)碳具有还原性: C+2CuO2Cu+CO2 2Fe2O3+3C4Fe+3CO2 单质碳的还原性可用于冶金工业。木炭+氧化铜 澄清的石灰水 木炭还原氧化铜的实验(见右图) 【实验操作】 ① 把刚烘干的木炭粉末和氧化铜粉末混合均匀,小心地铺放进试管; ② 将试管固定在铁架台上。试管口装有通入澄清石灰水的导管; ③ 集中加热; ④ 过几分钟后,先撤出导气管,待试管冷却后再把试管里的粉末倒在纸上。观察现象并分析。 【实验现象】澄清的石灰水变浑浊;黑色固体逐渐变成红色。 【化学方程式】C+2CuO2Cu+CO2 实验分析: ①木炭粉和氧化铜粉末烘干的原因: 防止木炭与水蒸气反应生成的氢气和一氧化碳与氧化铜反应。 ②火焰加金属网罩的目的:集中火焰,提高温度。 ③实验结束后,先撤出导气管,再停止加热的目的:防止石灰水倒流炸裂热的试管。 ④待试管冷却后再把试管中的粉末倒出的原因:防止热的铜接触空气又被氧化。 ⑤木炭配比比理论值稍微多一点,因为木炭会和试管中的氧气反应, 知识点3:氧化还原反应 1.碳还原金属氧化物 (用于工业冶炼金属) 碳 + 某些金属氧化物 金属单质 + CO2 高温 2.氧化还反应分析 CuO失去氧元素,有氧化性,是氧化剂,被还原,发生还原反应 C夺取氧元素,有还原性,是还原剂,被氧化,发生氧化反应 氧化反应:物质结合氧元素的反应。 还原反应:含氧化合物里的氧被夺去的反应。 氧化剂:在反应中提供氧元素的物质,具有氧化性,如CuO; 还原剂:在反应中得到氧元素的物质,具有还原性,如C、CO、H2等; 3.碳与二氧化碳反应:C + CO22CO(吸热反应) 4.补充:置换反应:一种单质与一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应。 提分技巧 1.C60、C70、碳纳米管是新发现的物质,物质类别都属于单质,但分别由碳六十分子、碳七十分子、碳纳米管分子构成。C60由分子构成,C60可以表示一个C60分子,每个分子由60个碳原子构成。 2.性质和用途的关系:物质的性质决定用途。如:金刚石很硬可作钻头;石墨很软且为黑色可作铅笔芯。 3.由碳可知,一种元素有可能形成多种单质,故,只含一种元素的物质有很大的可能是纯净物、单质、混合物,但不可能是化合物。 4.同素异形体是指由同样的单一化学元素组成,因排列方法不一样,而具有不一样性质的单质。同素异形体之间的性质差异主要体现在物理性质上,化学性质上也有着活性的差异。 碳的同素异形体:金刚石、石墨、富勒烯、碳纳米管、石墨烯和石墨炔; 磷的同素异形体:白磷和红磷;

　　如您认为学科网网站上由用户上传的内容（包括文件、图片、视频等）侵犯了您的知识产权，请点击这里提起版权异议，我们尽可能地保护您的合法权益。注意：知识产权包括著作权（含邻接权）、商标权、专利权等。

　　点击本页下方的“进行异议申诉”按钮，进入申诉页面，并按照提示填写相应的申诉信息。请您在开始填写前准备好所需的相关文件，以防止因页面超时等问题导致申诉提交不成功。包括但不限于以下内容：

　　1、人主体信息和相关材料：权利人的姓名/名称、联系方式、地址及营业执照（单位）、身份证（个人）等证明权利人主体资格的材料。若权利人委托代理人进行申诉的，还应提交代理人的姓名/名称、联系方式、地址及营业执照（单位）、身份证（个人）、授权代理证明等材料；

　　2、权利人申诉内容及要求：包括要求删除、断开链接的内容的准确名称及确切的网络地址；

　　3、构成侵权的初步证明材料：包括但不限于著作权登记证书、商标证、专利证书、作品首次公开发表或发行日期证明材料、创作手稿、经权威机构签发的作品创作时间戳、作品备案证书等能有效证明权利人拥有相关权利的权属证明；以及对侵犯权利的行为的具体列明。

　　3、学科网将对评价内容做审核，对于评价内容审核不通过次数过多的用户，将会剥夺其评价权。

　　（4） 使用标点符号过多的；评价内容没有一点参考价值、被5名以上网友举报或者违反法律、法规的。