山東省廣饒縣廣饒街道顏徐學校中考化學知識點復習 第6單元 課題1 金剛石、石墨和C60（無答案）

課題1金剛石、石墨和C60一、考點聚焦：(一)、碳的幾種單質(zhì)1、金剛石（C）是自然界中最_的物質(zhì)，可用于_等。2、石墨（C）是一種_色，有_光澤不透明細鱗片狀的固體，石墨很_，在紙上劃過能留下_痕跡，可做_。有優(yōu)良的潤滑性，可做_。有導電性，可用于制_、干電池的_、電車的滑塊等金剛石、石和墨C60的物理性質(zhì)有很大差異的原因是_。3、木炭：具有_的結構，因此具有_能力，可用來吸附食品和工業(yè)產(chǎn)品里的_和有_的物質(zhì)。活性炭的_能力比木炭還要強，可填充防毒面具的濾毒罐，_毒氣，以及脫色制白糖。4、C60分子是一種由_個碳原子構成的分子，形似_其結構很_。應用于_、_等方面 (二)、單質(zhì)碳的化學性質(zhì):1、常溫下的化學性質(zhì)_,隨著溫度的升高，活動性_2、可燃性:完全燃燒(氧氣充足),生成_: _(寫化學反應方程式)不完全燃燒(氧氣不充足),生成_：_(寫化學反應方程式) 3、還原性：_ （化學方程式）（吸、放）_熱反應， 應用：_工業(yè)現(xiàn)象：黑色粉末_，石灰水_。還原氧化鐵的化學方程式_復習策略：復習時按“名稱結構性質(zhì)用途”這條線來掌握這部分知識?！究键c透視】一、考綱指要1知道不同元素可以形成不同物質(zhì)，同種元素也可以形成不同物質(zhì)，感受物質(zhì)的多樣性。2了解木炭、活性炭的吸附性。知道金剛石、石墨等碳單質(zhì)的一些物理特性，初步了解它們的用途，3掌握單質(zhì)碳的化學性質(zhì)，并能根據(jù)碳單質(zhì)的物理性質(zhì)、化學性質(zhì)開發(fā)其不同用途。二、命題落點金剛石、石墨在物理性質(zhì)上的差異原因，木炭、活性炭的吸附性能，碳的穩(wěn)定性、可燃性和還原性一直是中考的熱點，題型包括選擇題、填空題、簡答題，難度不大。1金剛石與石墨物理性質(zhì)的差異及其原因，或以足球烯C60、C70、碳納米管等新型材料為試題背景，推測它們的結構，如例1。2利用金剛石、石墨、木炭、活性炭的性質(zhì)來考查它們在日常生活和生產(chǎn)的用途，如例2。3對單質(zhì)碳相關性質(zhì)和用途的推測和探究，可根據(jù)題中所給條件推斷反應物、生成物，也可以實驗題的形式來考查反應的現(xiàn)象，如例31碳的單質(zhì)不同元素可以組成不同的單質(zhì)，而同一種元素也可以組成不同的單質(zhì)。幾種常見元素的不同單質(zhì)如下表所示：常見元素碳元素氧元素磷元素形成的單質(zhì)金剛石、石墨和C60氧氣和臭氧白磷和紅磷(1)金剛石、石墨、C60的性質(zhì)及用途金剛石：無色透明、正八面體形狀的固體，不導電，經(jīng)加工琢磨后有奪目光澤，是天然存在最硬的物質(zhì)。用途：雕琢作裝飾品(鉆石就是金剛石雕琢成的)；制作鉆頭；制作玻璃刀、刻刀。石墨：深灰色、不透明的細鱗片狀固體，有金屬光澤，質(zhì)軟，滑膩，導電性好，耐高溫。用途：用于制鉛筆芯(不同型號的鉛筆芯，石墨含量不同，“B”值越大，石墨含量越高)、石墨電極、電刷、耐高溫的潤滑劑等。C60：C60分子由60個碳原子構成，形似足球，很穩(wěn)定。目前應用于材料科學、超導體等方面的研究。釋疑點：金剛石、石墨和C60都是由碳元素組成的，為什么物理性質(zhì)差異這么大？因為碳原子的排列方式不同??！(2)木炭、焦炭、活性炭和炭黑木炭主要是由石墨的微小晶體和少量雜質(zhì)構成的，它具有疏松多孔的結構。焦炭、活性炭、炭黑等的構成和結構與木炭類似，通常稱為無定形碳。由于木炭、活性炭的結構疏松，因此它們具有吸附性。利用這種性質(zhì)可以吸附氣體或溶液中的一些物質(zhì)，可用作吸附劑，如木炭用來吸附食品工業(yè)里的色素和有異味的物質(zhì)；活性炭用在防毒面具中吸附毒氣。釋疑點：（1）吸附性是物質(zhì)的物理性質(zhì)，吸附過程是物理變化。吸附劑與物質(zhì)的接觸面積越大，吸附能力越強。（2）“碳”與“炭”有什么區(qū)別嗎？“碳”是元素名稱，指元素；“炭”是指,碳元素組成的部分物質(zhì)，如木炭、活性炭等。(1)金剛石可作玻璃刀，因為_。(2)石墨可作電池里的電極，因為_。(3)活性炭可用于防毒面具的濾毒罐里，因為_。(4)木炭能脫色，因為_。(5)石墨可作鉛筆芯，因為_。例1.（2020.百色）石墨烯（C60）是首個發(fā)現(xiàn)的二維空間材料，從石墨材料中剝離制得。金剛石、石墨、和C60都是由碳元素組成的單質(zhì)，下列關于三種碳單質(zhì)的敘述錯誤的是 （ ）A.都是黑色固體 B.碳原子的排列方式不同C.在氧氣中充分燃燒都能生成二氧化碳 D.將石墨剝離制成石墨烯發(fā)生了物理變化例2（2020株洲）下列對一些事實的解釋錯誤的是（ ）事 實解釋 A書寫檔案規(guī)定必須使用碳素墨水 碳的化學性質(zhì)穩(wěn)定B石墨能夠做電池的電極材料石墨能夠?qū)щ?C焦炭可以把鐵從它的氧化物礦石里還原出來焦炭具有氧化性 D制糖工業(yè)中用活性炭來脫色以制白糖活性炭具有吸附性2碳的化學性質(zhì)分析碳的原子結構：，最外層電子數(shù)為4，既不易失電子，又不易得電子，所以常溫下 碳的化學性質(zhì)比較穩(wěn)定，但隨著溫度的升高，碳能與許多物質(zhì)發(fā)生反應。釋疑點：所有碳單質(zhì)的化學性質(zhì)都相同嗎？比如金剛石、石墨和C60以及木炭等都是由碳元素組成的，其碳原子的最外層電子的數(shù)目一樣多（都是4個），因此，不同碳單質(zhì)的化學性質(zhì)相同。(1)碳的穩(wěn)定性：常溫下，單質(zhì)碳的化學性質(zhì)穩(wěn)定，不易與其他物質(zhì)發(fā)生反應，即使在日光照射或與空氣、水分等充分接觸，也不容易發(fā)生化學變化。如古代用墨書寫或繪制的字畫雖天長日久卻不褪色。書寫春聯(lián)時要用墨汁，填寫檔案或簽名時要用碳素筆，都利用了碳在常溫下化學性質(zhì)的穩(wěn)定性。(2)可燃性：在點燃條件下，單質(zhì)碳能在氧氣(或空氣)里燃燒，放出熱量，碳可作燃料。氧氣充足時，碳充分燃燒：CO2CO2氧氣不充足時，碳不充分燃燒：2CO22CO釋疑點：反應物相同，但反應物的量不同、反應物間接觸面積不同或反應條件不同，則生成的產(chǎn)物或反應中產(chǎn)生的現(xiàn)象有可能不同。如：碳和氧氣在點燃條件下反應，氧氣充足時生成的是CO2，而氧氣不充足時主要生成CO。(3)還原性：高溫下，單質(zhì)碳能和某些氧化物反應，奪取這些氧化物中的氧，表現(xiàn)出還原性，像CuO失去氧一樣，含氧化合物里的氧被奪去的反應叫做還原反應。單質(zhì)碳具有還原性，可作還原劑，用來冶煉金屬。碳跟氧化銅的反應：C2CuO2CuCO2工業(yè)上，用焦炭和鐵的氧化物反應冶煉鐵：3C2Fe2O34Fe3CO2高溫下，單質(zhì)碳還能與二氧化碳反應：CCO22CO談重點：用木炭還原氧化銅的注意事項 加熱固體，盛放固體的試管口都要略向下傾斜，其目的是防止加熱產(chǎn)生的水倒流回熱試管，使試管驟冷炸裂； 實驗結束后，應該先將導管從澄清石灰水中取出，再停止加熱，以防止液體倒流回熱試管，使試管驟冷而炸裂。 該反應的溫度要求很高，所以，常在酒精燈上加燈罩集中火焰。中化學方程式為：C2CuO2CuCO2。中化學方程式為：CO2Ca(OH)2=CaCO3H2O?！纠?】根據(jù)木炭還原氧化銅實驗(如下圖)填空：(1)反應開始后，盛澄清石灰水的試管中觀察到的現(xiàn)象是_，說明反應中有_(填化學式)生成，被加熱的試管中發(fā)生反應的化學方程式是_。(2)反應完成后，把被加熱的試管里的粉末倒在紙上可以看到有_色的銅，這是由于氧化銅發(fā)生了_反應。(3)圖中的酒精燈上加一金屬網(wǎng)罩的作用是_。(4)實驗結束時，應先_，再_，防止_。（5）實驗開始后導管口有氣泡冒出，但石灰水不變渾濁原因是_，實驗結束后用彈簧夾夾緊導管的目的是_。3正確認識碳元素與碳單質(zhì) (1)同種元素可組成不同單質(zhì)：如O2和O3，金剛石、石墨和C60等，都是由同種元素組成的不同單質(zhì)。(2)碳原子排列方式不同，決定碳單質(zhì)的物理性質(zhì)不同：物質(zhì)的組成和結構決定物質(zhì)的性質(zhì)，物質(zhì)的性質(zhì)決定物質(zhì)的用途。物質(zhì)的結構、性質(zhì)、用途關系密切。(3)只含一種元素的物質(zhì)不一定是單質(zhì)：金剛石、石墨都是由碳元素組成的單質(zhì)，二者混合后，雖然只含一種元素，但卻是混合物。即：同種元素組成的物質(zhì)可能是單質(zhì)，也可能是混合物，但一定不是化合物。(4)石墨轉(zhuǎn)化成金剛石是化學變化：因為金剛石和石墨是不同物質(zhì)。(5)碳單質(zhì)的化學性質(zhì)相同：碳單質(zhì)的物理性質(zhì)不同，但其化學性質(zhì)相同，常溫下性質(zhì)穩(wěn)定，都具有可燃性、還原性。【例4】(綜合題)某物質(zhì)經(jīng)鑒定只含有一種元素，則該物質(zhì)()A肯定是一種單質(zhì) B可能是幾種單質(zhì)組成的混合物 C肯定是純凈物 D可能是化合物4氧化反應與還原反應（1）以木炭和氧化銅反應為例：C2CuO2CuCO2木炭奪取了氧化銅中的氧，生成了CO2，物質(zhì)與氧發(fā)生的反應叫做氧化反應。氧化銅失去氧變成單質(zhì)銅，這種含氧化合物里的氧被奪去的反應叫做還原反應。(2)氧化劑、還原劑：氧化銅提供氧，使木炭發(fā)生氧化反應，提供氧的物質(zhì)是氧化劑。木炭奪取了氧化銅中的氧，使氧化銅發(fā)生還原反應，得到氧的物質(zhì)是還原劑。氧化劑、還原劑都是指反應物。(3)氧化性、還原性：在反應中，物質(zhì)供給氧的性質(zhì)叫氧化性，如氧化銅具有氧化性；物質(zhì)奪取氧的性質(zhì)叫還原性，如木炭具有還原性。析規(guī)律 氧化還原反應規(guī)律還原劑有還原性，結合氧，發(fā)生氧化反應，如C；氧化劑有氧化性，失去氧，發(fā)生還原反應，如CuO。氧化反應和還原反應同時進行?！纠?】(探究題)對于氧化還原反應的認識，下列說法錯誤的是()A對于同一個化學反應，不可能既是氧化反應又是還原反應B氧化還原反應可以從得氧失氧的角度研究化學反應C氧化劑是指能夠供給氧的物質(zhì)，還原劑是指能夠得到氧的物質(zhì)，它們指的都是反應物D在木炭還原氧化銅的實驗中，木炭發(fā)生了氧化反應，氧化銅發(fā)生了還原反應【例6】（2020麗水）木炭作為還原劑用于金屬冶煉已有幾千年歷史。某興趣小組的同學為了探究木炭在高溫條件下還原氧化銅所生成的氣體產(chǎn)物是什么，提出了猜想：a、氣體產(chǎn)物可能是二氧化碳；b、氣體產(chǎn)物可能是一氧化碳；c、氣體產(chǎn)物可能是二氧化碳和一氧化碳的混合物。（1）如果猜想a成立，寫出氣體產(chǎn)物通入澄清石灰水反應的化學方程式 。（2）如果猜想b成立，寫出木炭還原氧化銅反應的化學方程式 。（3）同學們設計了如下圖所示裝置（鐵架臺已略去），通過實驗探究氣體產(chǎn)物的成分。實驗過程中觀察到A、E裝置中的澄清石灰水均變渾濁，C裝置中的澄清石灰水不變渾濁，由此可得出該氣體產(chǎn)物的成分為 。（4）有同學提出，從簡約裝置、節(jié)約實驗藥品的角度出發(fā)，上圖裝置可進行改進，去掉A、B、C裝置，用右圖所示的裝置同樣可以探究出該氣體產(chǎn)物的成分。請你寫出其實驗操作過程（寫出操作步驟，不需要寫出現(xiàn)象和結論） 。