课题1金刚石石墨和C60.docx

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1、一、碳的单质1.常见的碳单质及其性质不同的原因透明坚硬的金刚石、灰黑色的石墨和足球状的C60等都是由碳元素组成的单质，但由于它们的原子排列方式不同，因此它们的物理性质存在着明显的差异。说明：（1）同种元素可以组成不同的单质，如金刚石、石墨都是由碳元素组成的不同单质，这些单质的物理性质不同，但化学性质基本相同（2）同种元素组成的不同单质可以相互转化,如石墨在一定条件下可以转化为金刚石，此过程属于化学变化2.金刚石和石墨的比较：名称金刚石石墨Ceo结构%y7外观无色透明、正八面体形状的固体，仔细琢磨后有璀璨夺目的光泽灰黑色，有金属光泽，不透明的细鳞片状的固体C60分子是一种由60个碳原子构成的分子

2、,它形似足球，因此又名足球烯导电性几乎不导电良好硬度天然存在的最硬的物质质软，有滑腻感（软的矿物之一）导热性良好良好_用途钻头、刻刀、装饰品等电极、铅笔芯、高温润滑剂等有可能广泛用于超导催化、材料、医学及生物等领域结论金刚石和石墨的结构不同（碳原子排列方式不同），导致它们的物理性质有很大差异，从而决定了它们的用途不同。Cm这种物质是由Cm分子构成的，而不是由原子构成的二、无定型碳1.无定形碳木炭、活性炭、焦炭和炭黑等通常称为无定形碳，无定形碳是由结构类似石墨的细小晶体与少量杂质形成的，属于混合物。2.探究木炭（或活性炭）的吸附性实验目的探究木炭（或活性炭）的吸附性实验步骤在盛有半瓶水的小锥形瓶

3、里，加入一滴红墨水，使水略显红色。投入几块烘烤过的木炭（或活性炭）,轻轻振荡锥形瓶，观察现象实验现象液体颜色由红色逐渐变浅，最终褪为无色实验分析木炭（或活性炭）有吸附性，吸附了水中的色素，色素减少水的颜色变浅直至无色3.焦炭、木炭、活性炭、炭黑的性质和用途如下表:性质用途焦炭可燃性、还原性用于生活中常用的燃料和冶金工业；木炭可燃性、吸附性生活中常用的燃料和吸附一些食品和工业产品里的色素，也可用来吸附有异味的物质；活性炭强吸附性（疏松多孔结构.作防毒口罩的滤毒层，制糖工业中用来制白糖，城市污水、工业比木炭吸附能力强）废水和饮用水的深度净化处理，吸附装修产生的对人体有害的气体等炭黑常温下化学性质稳

4、定制造油Sh晶汁、染料等1.（2022秋重庆永川九年级统考期末）下列有关碳单质的说法正确的是A.金刚石是天然存在的最硬的物质B.活性炭有吸附性能够吸附所有的物质C.石墨有金属光泽能导电是一种金属D.石墨烯和足球烯原子空间排布方式相同【答案】A【详解】A.金刚石是天然存在的最硬的物质，正确；B.活性炭有吸附性，能够吸附色素及异味，不能吸附所有物质，错误；C.石墨有金属光泽能导电，但是是一种非金属，错误；D.石墨烯属于单层的平面层状结构，足球烯属于足球状，错误。故选：Ao1. （2023秋山西长治九年级统考期末）高铁是“中国制造一张耀眼的名片，它带领中国走向世界。高铁列车与电路连接的石墨电刷没有利

5、用的石墨性质是A.稳定性B.润滑性C.还原性D.导电性【答案】C【详解】Ax石墨电刷，是用石墨制成的，利用了石墨具有稳定性的性质，故选项错误。B、石墨电刷，石墨具有优良的润滑性，利用了石墨滑腻感的性质，故选项错误。Cv石墨还原性是指石墨与某些氧化物反应，因此没有利用石墨具有还原性的性质，故选项正确。D、高铁动车与电路连接的石墨电刷，能给高铁供电，利用了石墨导电性好的性质，故选项错误。故选C。2. （2023安徽滁州校考一模）下图是金刚石、石墨、C60、碳纳米管的结构示意图，下列说法错误的是A.这四种物质完全燃烧后的产物都是CO?B.常温下，C60和碳纳米管的化学性质很活泼C.这四种物质的物理性

6、质有较大差异的原因是碳原子的排列方式不同D.石墨可以制作高铁的电刷【答案】B【详解】A、金刚石、石墨、C60、碳纳米管都是碳元素组成的单质，完全燃烧时的产物都是二氧化碳，故A说法正确；B、通常情况下，碳元素组成的单质的化学性质稳定，故常温下，C6O和碳纳米管的化学性质稳定，故B说法错误；C、因为碳原子的排列方式不同，所以金刚石、石墨、C60、碳纳米管这四种物质的物理性质有较大差异，故C说法正确；D、石墨具有导电性，可以制作高铁的电刷，故D说法正确；故选B。3. (2022秋重庆九龙坡九年级重庆市育才中学校考期末)2022年卡塔尔世界杯足球赛正在如火如荼进行中，化学中C60的分子结构和足球相似。

7、下列关于碳单质的说法正确的是A.碳单质在空气中燃烧只能生成二氧化碳B.重要档案用碳素墨水书写只利用了碳的物理性质C.金刚石、石墨和C60的物理性质有很大差异的原因是构成它们的原子大小不同D.由于石墨具有良好的导电性，因此石墨可用于制高铁的电刷【答案】D【详解】A.碳单质具有可燃性，充分燃烧的产物是二氧化碳，不充分燃烧生成一氧化碳，此选项错误；B.在书写具有保存价值的档案时，规定使用碳素墨水笔，是因为碳素墨水中含有炭黑，炭黑的主要成分是碳，碳在常温下化学性质不活泼，此选项错误；C金刚石和石墨均由碳原子构成，C60是由C60分子构成，它们的物理性质有很大差异是因为它们的碳原子排列方式不同，构成它们

8、的碳原子都相同，此选项错误；D.由于石墨具有良好的导电性，可制作石墨电刷通过电网给高铁供电，此选项正确；故选D一、单质碳的化学性质1.常温下碳的稳定性：碳原子的结构决定碳单质的性质，碳的核内质子数为6,碳原子的结构示意图为最外层电子数为4,既不易失电子，也不易得电子，所以，在常温下，碳的化学性质很不活泼，具有较强的稳定性。如：2 .碳与瓶气反应一可燃性(1)当氧气充足时，碳完全燃烧，生成二氧化碳，同时放出大量的热。实验现象：木炭在氧气中剧烈燃烧，发出白光，放热，生成无色无味能使澄清石灰水变浑浊的气体。C+O2CO2(2)当氧气不足时，碳不完全燃烧，生成一氧化碳，同时放出热量。2C+O22CO3

9、 .碳与某些瓶化物反应一还原性(1)探究木炭还原1化铜的反应实验目的：探究木炭还原氧化铜的反应实验药品：木炭粉（黑色）、氧化铜（黑色粉末）实验步骤：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，并将试管固定在铁架台上，导管通入装有澄清石灰水的试管。用酒精灯（可加网罩以使火焰集中并提高温度，最好使用酒精喷灯）加热混合物几分钟。然后先撤出导气管，待试管冷却后再把试管里的粉末倒在纸上，观察现象。实验现象：开始加热时，导管口处有无色气泡逸出；过一会儿，黑色粉末变为红色，澄清石灰水变浑浊。实验分析：开始加热时，试管中的空气因受热体积膨胀而逸出；温度达到高温后，木炭与氧化铜开始反应,生成的铜为

10、红色固体，另一种生成物二氧化碳为无色气体，能使澄清石灰水变浑浊。实验结论：木炭和氧化铜在高温下反应生成铜和二氧化碳；木炭具有还原性化学方程式：2Cu+C=2Cu+CO2注意事项：要先撤导管再撤酒精灯，防止水倒吸（防止澄清石灰水倒流入热的试管致使试管破裂）。要充分加热木炭和氧化铜粉末，除去其中的水分。开始加热时，导管口处有无色气泡逸出，但澄清石灰水不变浑浊，这是因为刚开始排出的是试管内的空气。加热温度要足够高，最好使用酒精喷灯或煤气灯。冷却后再把试管里的粉末倒出来，防止热的铜被氧化为氧化铜。（2）碳的还原性碳在高温下可以和某些氧化物反应，夺取这些氧化物里的氧，表现出还原性例如，在高温条件下，碳还

11、能夺取二氧化碳中的氧，把它变成一氧化碳C+CO2=-=2CO碳的还原性可用于冶金工业，如焦炭可以把铁从它的氧化物矿石里还原出来：2Fe2Oj+3C=4Fc+3CO24 .还原反应（1）还原反应：含氨化合物里的纨被夺去的反应叫还原反应。例如：1.（2023春河北保定九年级统考期末）金刚石、石墨都是由碳元素组成的单质，下列关于碳单质的说法第误的是A.金刚石、石墨都是由原子构成的B.金刚石、石墨的物理性质不同C.金刚石、石墨充分燃烧的产物都是二氧化碳D.书写档案时规定使用碳素墨水，是因为碳不与任何物质反应【答案】D【详解】Av金刚石和石墨都是由碳原子直接构成的碳单质，该选项说法正确；Bk金刚石和石墨

12、的碳原子排列方式不同，则物理性质不同，该选项说法正确；C、金刚石和石墨均为碳单质，则充分燃烧产物只有二氧化碳，该选项说法正确；D、书写档案时规定使用碳素墨水，是因为常温下，碳的化学性质不活泼，该选项说法错误。故选Do1. （2023秋九年级课时练习）下图是金刚石，石墨、C6Ox碳纳米管结构示意图。关于这四种物质的说法中不正确的是A.都是由碳元素组成的单质，完全燃烧后的产物都是CChB.金刚石、石墨物理性质有很大差异，这是由于碳原子结构不同C.C60是由分子构成的D.常温下，碳单质化学性质不活泼【答案】B【详解】A、金刚石、石墨、CM碳纳米管都是由碳素组成的纯净物，属于单质，完全燃烧后的产物均为

13、CO2,故选项说法正确；Bv金刚石与石墨硬度不同的原因是碳原子的排列方式不同，故选项说法错误；CxC60是由C60分子构成的，故选项说法正确；D、常温下，碳单质化学性质不活泼，不易发生化学变化，故选项说法正确。故选：Bo2. （2023秋陕西汉中九年级统考期末）取碳和氧化铜的混合物ag在一定条件下恰好完全反应，相关量的变化如图所示，下列说法正确的是A.M点对应的固体物质只有两种B.N点对应的固体为黑色C.反应后生成铜的质量为bgD.Ot2min内，固体中铜元素的质量分数不变【答案】C【分析】CuO与C在高温下可以反应生成Cu与CO2O【详解】A、图中的M点对应的时刻反应正在持续发生，则固体的为

14、CUO、C、CU三种物质的混合物，故选项说法错误；BkN点对应的时刻为反应恰好完全进行，则剩余的固体为Cu,CU为红色的固体，故选项说法错误；CvCUO与C完全反应后生成CChVCu,则剩余的固体为Cu,根据图示可知CU的质量为bg,故选项说法正确；D、化学反应前后物质的总质量不发生变化，反应生成的CO2逸散到空气中导致反应后固体的质量减小，反应中铜元素的质量不发生变化，则反应过程中铜元素的质量分数逐渐变大，故选项说法错误。故选C。3. （2023秋九年级单元测试）如图是木炭与氧化铜反应的实验装置图，下列说法错误的是A,给酒精灯加网罩，目的是使火焰集中并提高温度B.实验过程中，可观察到澄清石灰

15、水变浑浊C.当导管口不再冒气泡时，则反应已经完成了D.实验结束后，应先停止加热，再将导气管从澄清石灰水中撤出【答案】D【详解】A、给酒精灯加网罩，目的是使火焰集中并提高温度，使试管的温度达到高温，故A正确；Bv实验过程中生成了二氧化碳，可观察到澄清石灰水变浑浊，故B正确；Cv当导管口不再冒气泡时，说明没有二氧化碳产生，反应就停止了，故C正确；D、实验结束后，应先将导气管从澄清石灰水中撤出，再停止加热，防止液体倒流引起试管炸裂，故D错误；故选：D。1. （2023秋新疆博尔塔拉九年级校考期末）下列客观事实对应的解释正确的是选项客观事实解释A金刚石和石墨的物理性质差异很大碳原子的排列方式不同B使用84消毒液擦拭消毒后闻到刺鼻气味分子之间有间隔C压瘪的乒乓球放入热水中重新鼓起乒乓球内每个分子的体