第六單元碳和碳的化合物第一節(jié)認(rèn)識碳單質(zhì)1.碳單質(zhì)的物理性質(zhì)(1)金剛石、石墨、C60基礎(chǔ)主干落實(shí)名稱金剛石石墨C60結(jié)構(gòu)名稱金剛石石墨C60物理性質(zhì)外觀純凈的金剛石是

______色透明、正八面體形狀的固體

__________色、不透明、有__________光澤的鱗片狀固體

有金屬光澤、發(fā)出微弱熒光的固體、常溫下呈紫紅色熔點(diǎn)3550℃3652℃—導(dǎo)電性不導(dǎo)電優(yōu)良的導(dǎo)電性能導(dǎo)電硬度硬度________(天然存在最堅(jiān)硬的物質(zhì))

質(zhì)地__________—無灰黑金屬大柔軟

名稱金剛石石墨C60用途做飾品、____________、鉆頭等

作鉛筆芯、電極、潤滑劑等用于超導(dǎo)、催化、材料、醫(yī)學(xué)及生物等領(lǐng)域構(gòu)成微粒碳原子C60分子玻璃刀特別提醒a(bǔ).金剛石和石墨具有不同的性質(zhì),是因?yàn)樘荚拥呐帕蟹绞讲煌.石墨

金剛石,屬于化學(xué)變化。(2)木炭和活性炭的吸附性①原因:兩者都具有______________的結(jié)構(gòu)。

②應(yīng)用:活性炭常用于______________、防毒面具、紅糖脫色等;炭黑用于制造碳素墨水。

疏松多孔水的凈化2.碳單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)條件化學(xué)方程式用途穩(wěn)定性常溫—炭黑制墨可燃性點(diǎn)燃_____________(充分燃燒)

_______________(不充分燃燒)

作燃料還原性高溫_____________________(黑變紅)

________________________(紅變黑)

冶煉金屬

C+O2

2C+O2

C+2CuO

2Fe2O3+3C

點(diǎn)燃====點(diǎn)燃====CO22CO2Cu+CO2↑4Fe+3CO2↑特別提醒碳還能與某些非金屬氧化物發(fā)生反應(yīng),如二氧化碳,化學(xué)方程式為CO2+C2CO。3.一氧化碳的性質(zhì)(1)物理性質(zhì):無色無味的氣體。(2)化學(xué)性質(zhì):①毒性:與人體血液中的血紅蛋白結(jié)合,發(fā)生一氧化碳中毒。②可燃性:________________________(化學(xué)方程式)。

③還原性:___________________________(化學(xué)方程式)。

2CO+O22CO2

CO+CuOCu+CO2

點(diǎn)燃====△====高溫====情境思考中考答卷、重要文件、協(xié)議的簽署均要求使用黑色簽字筆,為什么?提示:黑色簽字筆主要含碳元素,碳單質(zhì)在常溫下很穩(wěn)定,不容易被氧化,所以保存時(shí)間比較長。易錯(cuò)辨析判斷下列說法是否正確。(1)金剛石、石墨、C60碳原子的排列方式不同,物理性質(zhì)不同()(2)石墨轉(zhuǎn)化為金剛石是物理變化()(3)碳單質(zhì)都可用來裁玻璃()(4)C60由60個(gè)C原子構(gòu)成()√×××考點(diǎn)碳單質(zhì)的性質(zhì)和用途【典例】碳家族的成員很多,用途很廣,下列關(guān)于碳的應(yīng)用與其性質(zhì)不對應(yīng)的是()A.木炭作燃料——碳有可燃性B.利用石墨作電極材料——石墨具有導(dǎo)電性C.金剛石作鉆探機(jī)的鉆頭——金剛石堅(jiān)硬D.用墨汁書寫的字畫經(jīng)久不褪色——碳有還原性重點(diǎn)案例探析D變式訓(xùn)練(2023·武漢中考改編)石墨、活性炭和木炭在生產(chǎn)生活中有著廣泛的應(yīng)用。回答下列問題:(1)石墨的用途可以是________(填標(biāo)號)。

A.用于制鉛筆芯B.用作潤滑劑C.用于切割大理石(2)活性炭作冰箱除味劑,是利用其__________(填“物理”或“化學(xué)”)性質(zhì)。

(3)木炭可以作燃料,木炭完全燃燒的化學(xué)方程式為_____________________。

AB

物理

C+O2CO2

點(diǎn)燃====【A層

基礎(chǔ)練】1.(2023·連云港中考)宋代許道寧用墨(主要成分為單質(zhì)碳)所畫的《關(guān)山密雪圖》保存至今而不變色,這是因?yàn)樵诔叵聠钨|(zhì)碳()A.化學(xué)性質(zhì)不活潑 B.硬度高C.導(dǎo)電性能好

D.吸附能力強(qiáng)素養(yǎng)分層評價(jià)A2.(2023·金昌中考)中國古籍文房四寶指的是“筆、墨、紙、硯”,其中“墨”的主要成分是炭黑。炭黑的下列性質(zhì)屬于化學(xué)性質(zhì)的是()A.可燃性 B.常溫下呈固態(tài)C.難溶于水

D.熔點(diǎn)高A3.石墨片是一種全新的導(dǎo)熱散熱材料,常應(yīng)用于筆記本電腦、LED照明、數(shù)碼攝像機(jī)、移動(dòng)電話等,單層石墨片是目前世界上人工制得的最薄的材料。如圖所示,下列有關(guān)石墨片的說法錯(cuò)誤的是()A.石墨片是一種單質(zhì)B.石墨片與金剛石都是由碳元素組成的C.石墨片與金剛石的物理性質(zhì)相同D.石墨片在氧氣中完全燃燒的產(chǎn)物是CO2C4.制造飛船需用到金屬鈦(Ti),Ti可以用以下反應(yīng)制取:TiO2+SiTi+SiO2,在此反應(yīng)中作還原劑的是()A.TiO2

B.Si

C.Ti

D.SiO2B5.碳和碳的氧化物在生產(chǎn)和生活中有著廣泛的應(yīng)用。(1)下列物質(zhì)的用途中,利用了金剛石硬度的是________(填字母,下同),利用了石墨導(dǎo)電性的是_______。

AD

C

(2)炭雕(如圖所示)是活性炭成型技術(shù)與傳統(tǒng)雕刻工藝的完美結(jié)合,因?yàn)榛钚蕴坑惺杷啥嗫椎慕Y(jié)構(gòu),具有__________能力,所以,炭雕既可以美化居住環(huán)境,又可以凈化室內(nèi)空氣。

吸附(3)二氧化碳是可以利用的重要資源,如在一定條件下可以制造金剛石,其化學(xué)反應(yīng)為3CO2+4NaC(金剛石)+2X,X的化學(xué)式為____________,反應(yīng)中涉及的物質(zhì)屬于單質(zhì)的為___________(填化學(xué)式)。

Na2CO3

Na、C

【B層

能力練】6.(2023·吉林中考)下列有關(guān)金剛石和石墨的說法,錯(cuò)誤的是()A.都是碳的單質(zhì) B.都由碳元素組成C.物理性質(zhì)相同 D.碳原子排列方式不同C7.我國科研團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn):將石墨烯和碳納米管兩種納米材料的水溶液放在容器中,低溫下凍干,可得到一種新材料“碳海綿”,該材料具備高彈性和疏松多孔的結(jié)構(gòu)。下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是()A.碳海綿具有吸附性B.碳海綿屬于碳單質(zhì)C.常溫下,碳海綿的化學(xué)性質(zhì)不活潑D.碳海綿在一定條件下可還原氧化銅B8.石墨可以作為制造金剛石的原料。中國人造鉆石約占全世界產(chǎn)量的90%。為什么石墨可以作為制造金剛石的原料呢?某班同學(xué)在老師的帶領(lǐng)下,開展了探秘人造鉆石的學(xué)習(xí)活動(dòng)?；顒?dòng)一:證明石墨與金剛石都含有碳元素查閱資料得知燃燒石墨和金剛石至少需要

800℃的高溫。同學(xué)們設(shè)計(jì)了如圖1所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn):(1)實(shí)驗(yàn)采用純氧參與反應(yīng),而不是直接通入空氣的原因是__________________________________。

(2)該實(shí)驗(yàn)通過石灰水____________,證明金剛石和石墨中都含有碳元素。

會(huì)生成一氧化碳,造成空氣污染變渾濁活動(dòng)二:證明石墨和金剛石的組成元素只有碳元素(3)同學(xué)們經(jīng)過討論一致認(rèn)為:應(yīng)該在實(shí)驗(yàn)前分別稱出石墨、金剛石、盛有澄清石灰水的燒杯的質(zhì)量,然后再開始實(shí)驗(yàn)。以下是同學(xué)們設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)步驟:①通入氧氣②連接儀器,檢驗(yàn)裝置氣密性③點(diǎn)燃噴燈④將導(dǎo)管插入澄清石灰水中⑤熄滅噴燈⑥拿出燒杯中的導(dǎo)氣管⑦稱量反應(yīng)后燒杯總質(zhì)量正確的實(shí)驗(yàn)步驟為____________________。

②①④③⑥⑤⑦

(4)該實(shí)驗(yàn)中盛有石灰水的燒杯在實(shí)驗(yàn)前、后的質(zhì)量之差就是__________________的質(zhì)量。

(5)若二氧化碳中____________的質(zhì)量等于參加反應(yīng)的石墨或金剛石的質(zhì)量,即可證明石墨和金剛石的組成元素只有碳元素。

生成二氧化碳碳元素活動(dòng)三:認(rèn)識石墨與金剛石的結(jié)構(gòu)(如圖2所示)(6)石墨和金剛石物理性質(zhì)差別較大的原因是__________________________,石墨轉(zhuǎn)變成金剛石屬于__________(填“物理”或“化學(xué)”)變化。

碳原子的排列方式不同化學(xué)活動(dòng)四:反思與交流(7)石墨可以在2300℃、4萬~5萬個(gè)大氣壓,通過鎳、錳等催化劑的催化作用下轉(zhuǎn)變成金剛石,由于金剛石和石墨都具有可燃性,在轉(zhuǎn)變的過程中要注意___________________________________。

不能接觸到空氣或氧氣(合理即可)

課后作業(yè)一、選一選1.下列碳單質(zhì)的用途中,利用碳的化學(xué)性質(zhì)的是

()A.作電極 B.制作固體潤滑劑C.作燃料

D.制作裝飾品點(diǎn)擊題號可跳轉(zhuǎn)CB3.如圖所示物質(zhì)的應(yīng)用正確的是

()4.下列關(guān)于碳單質(zhì)的說法正確的是

()A.金剛石是天然存在的最硬的物質(zhì),可用來裁玻璃B.石墨有金屬光澤,有導(dǎo)電性,所以是一種金屬C.活性炭具有吸附性,可以吸附所有物質(zhì)D.金剛石、石墨和足球烯(C60)都是由碳原子直接構(gòu)成的DA5.(2023秋·莆田涵江區(qū)期中)“筆、墨、紙、硯”,被稱為文房四寶,承載著優(yōu)秀的中華傳統(tǒng)文化。下列說法不正確的是

()A.筆尖在氧氣中點(diǎn)燃產(chǎn)生能使澄清石灰水變渾濁的氣體,則筆尖中含有碳元素B.墨汁的主要成分是骨膠和炭黑,所以墨汁屬于純凈物C.墨棒加水在硯臺上研磨可得墨汁,說明墨棒的硬度小于硯臺D.宣紙制作過程中有道工序是從紙漿中用竹簾撈紙,該過程利用了過濾的原理6.當(dāng)氧化銅中混有少量的炭粉時(shí),下列除去炭粉的方法中合理的是

()A.隔絕空氣,將混合物加強(qiáng)熱

B.在空氣中灼燒混合物C.加水溶解,過濾

D.加入足量的氧化鐵后加強(qiáng)熱BB二、填一填7.下列圖示為幾種碳單質(zhì)的結(jié)構(gòu)圖,請回答以下問題;(1)請寫出甲物質(zhì)的物理性質(zhì)及其對應(yīng)的用途:____________________,_____________________________。

(2)物質(zhì)乙是由________構(gòu)成的(填一種微粒名稱),乙轉(zhuǎn)化為甲發(fā)生的是______(填“物理”或“化學(xué)”)變化。

(3)