第六單元課題1金剛石、石墨和C60

1、水墨山水畫水墨山水畫鉆石恒久遠(yuǎn)，一顆永流傳鉆石恒久遠(yuǎn)，一顆永流傳永登縣苦水中學(xué)永登縣苦水中學(xué) 理化組理化組1 1金剛石金剛石金剛石的結(jié)構(gòu)金剛石的結(jié)構(gòu) 純凈純凈的金剛石的金剛石是一種無是一種無色透明的、色透明的、正八面體正八面體形狀的固形狀的固體。體。金剛石金剛石未加工的鉆石未加工的鉆石加工后的鉆石加工后的鉆石 天然采集到的金剛石并不帶閃爍的光天然采集到的金剛石并不帶閃爍的光澤。需要經(jīng)過仔細(xì)琢磨成許多面后，才成澤。需要經(jīng)過仔細(xì)琢磨成許多面后，才成為璀璨奪目的裝飾品為璀璨奪目的裝飾品鉆石。鉆石。天然采集的金剛石雕琢后天然采集的金剛石雕琢后鉆石鉆石 金剛石是天然存在的最硬的物質(zhì)?？梢杂媒饎偸翘烊淮?/p>

2、在的最硬的物質(zhì)?？梢杂脕砜虅澆Ａ?，切割大理石，加工金屬，把它裝來刻劃玻璃，切割大理石，加工金屬，把它裝在鉆探機(jī)的鉆頭上，鉆鑿堅(jiān)硬的巖層等。在鉆探機(jī)的鉆頭上，鉆鑿堅(jiān)硬的巖層等。2 2石墨石墨石墨的結(jié)構(gòu)石墨的結(jié)構(gòu)（層狀結(jié)構(gòu)）（層狀結(jié)構(gòu)） 石墨是深灰色有金屬光澤、不透明的細(xì)石墨是深灰色有金屬光澤、不透明的細(xì)磷片狀固體磷片狀固體, ,具有優(yōu)良的導(dǎo)電性，很滑膩。具有優(yōu)良的導(dǎo)電性，很滑膩。 石墨石墨石墨石墨石墨很軟，是最軟的礦物之一。石墨很軟，是最軟的礦物之一。拉辛頭像的局部拉辛頭像的局部用石墨素描用石墨素描石石墨墨制制造造的的素素描描筆筆木炭木炭木炭木炭 木炭主要是由木炭主要是由石墨的微小晶體和石墨的微

3、小晶體和少量的雜質(zhì)構(gòu)成的，少量的雜質(zhì)構(gòu)成的，它具有疏松多孔的它具有疏松多孔的結(jié)構(gòu)。焦炭、活性結(jié)構(gòu)。焦炭、活性炭、炭黑等的結(jié)構(gòu)炭、炭黑等的結(jié)構(gòu)和木炭類似。和木炭類似。木炭能吸附紅墨水嗎？木炭能吸附紅墨水嗎？現(xiàn)象：現(xiàn)象：紅色逐漸褪去。紅色逐漸褪去。 木炭具有疏松多孔的結(jié)構(gòu)，表面積很木炭具有疏松多孔的結(jié)構(gòu)，表面積很大，具有較強(qiáng)的吸附性，能將紅墨水吸附大，具有較強(qiáng)的吸附性，能將紅墨水吸附在木炭多孔性結(jié)構(gòu)中。在木炭多孔性結(jié)構(gòu)中。加入木炭粉加入木炭粉 可以利用木炭的吸附性來吸附色素、可以利用木炭的吸附性來吸附色素、氣味和有毒氣體等物質(zhì)。氣味和有毒氣體等物質(zhì)。 顯微鏡顯微鏡下看到的木下看到的木炭的結(jié)構(gòu)如炭的

4、結(jié)構(gòu)如圖所示：圖所示： 木炭、焦炭、活性炭、炭木炭、焦炭、活性炭、炭黑等通常被稱為無定形碳。黑等通常被稱為無定形碳。無定形碳無定形碳木炭木炭活性炭活性炭炭黑炭黑焦炭焦炭活性炭活性炭防毒面具防毒面具濾毒罐濾毒罐 活性炭的吸附活性炭的吸附作用比木炭還要強(qiáng)，作用比木炭還要強(qiáng)，防毒面具里的濾毒防毒面具里的濾毒罐就是利用活性炭罐就是利用活性炭來吸附毒氣的。來吸附毒氣的。 木炭、活性炭木炭、活性炭還可以做冰箱中的還可以做冰箱中的除異味劑、制糖工除異味劑、制糖工業(yè)的脫色劑等。業(yè)的脫色劑等。種類種類色態(tài)色態(tài)特性特性用途用途木炭木炭 灰黑色，多孔固灰黑色，多孔固體體可燃性、可燃性、吸附性吸附性作燃料，制火藥，作

5、燃料，制火藥，做食品和工業(yè)的吸做食品和工業(yè)的吸附劑、除異味附劑、除異味活性活性炭炭黑色、多孔性顆黑色、多孔性顆?；蚍勰┝；蚍勰?qiáng)吸附強(qiáng)吸附性性凈化水，用于防毒凈化水，用于防毒面具，做吸附劑、面具，做吸附劑、脫色劑脫色劑焦炭焦炭 淺灰色，多孔固淺灰色，多孔固體，質(zhì)地堅(jiān)硬體，質(zhì)地堅(jiān)硬還原性還原性冶煉金屬，化工原冶煉金屬，化工原料料炭黑炭黑 非常細(xì)的黑色粉非常細(xì)的黑色粉末末有滑膩有滑膩感感黑色顏料，用作墨黑色顏料，用作墨汁，橡膠填料汁，橡膠填料木炭、活性炭、焦炭和炭黑的比較木炭、活性炭、焦炭和炭黑的比較比較碳與炭的區(qū)別比較碳與炭的區(qū)別 “碳碳”：是元素的名稱，是核電荷數(shù)為：是元素的名稱，是核電荷數(shù)為

6、6的一類原子的總稱。比如：碳元素、碳單質(zhì)、的一類原子的總稱。比如：碳元素、碳單質(zhì)、含碳化合物、一氧化碳。（這兒不能用含碳化合物、一氧化碳。（這兒不能用“炭炭”） “炭炭”：表示由碳元素組成的某種單質(zhì)表示由碳元素組成的某種單質(zhì)木炭、活性炭、焦炭、炭黑等。木炭、活性炭、焦炭、炭黑等。 一般在未指明具體單質(zhì)時(shí)，習(xí)慣上用碳，一般在未指明具體單質(zhì)時(shí)，習(xí)慣上用碳，如如“熾熱的碳熾熱的碳”、“當(dāng)碳燃燒時(shí)當(dāng)碳燃燒時(shí)”。 為什么金剛石和石墨的物理性質(zhì)有這為什么金剛石和石墨的物理性質(zhì)有這么大差異呢？么大差異呢？它們的碳原子的排列方式不同。它們的碳原子的排列方式不同。金剛石的結(jié)構(gòu)金剛石的結(jié)構(gòu)石墨的結(jié)構(gòu)石墨的結(jié)構(gòu)3

7、3C C60C60的分子結(jié)構(gòu)和足球相似的分子結(jié)構(gòu)和足球相似 由由60個(gè)碳原子構(gòu)成，結(jié)構(gòu)類似足球，又個(gè)碳原子構(gòu)成，結(jié)構(gòu)類似足球，又名足球烯。名足球烯。C60的結(jié)構(gòu)圖的結(jié)構(gòu)圖1常溫下，碳單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)不活潑。常溫下，碳單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)不活潑。 2高溫下，碳單質(zhì)能跟多種物質(zhì)反應(yīng)。高溫下，碳單質(zhì)能跟多種物質(zhì)反應(yīng)。點(diǎn)燃點(diǎn)燃點(diǎn)燃點(diǎn)燃2C+O2 2CO（不充分燃燒）（不充分燃燒）（1）跟氧氣反應(yīng)（可燃性）跟氧氣反應(yīng)（可燃性）C+O2 CO2（充分燃燒）（充分燃燒）C + 2CuO 2 Cu + CO2高溫高溫 木炭與氧化銅木炭與氧化銅反應(yīng)，黑色粉末逐反應(yīng)，黑色粉末逐漸變成光亮的紅色漸變成光亮的紅色（有銅生成）

8、，（有銅生成），澄澄清石灰水變成白色清石灰水變成白色渾濁渾濁（有二氧化碳（有二氧化碳生成）。生成）。實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng) 1加熱前先預(yù)熱。加熱前先預(yù)熱。 2試管口應(yīng)略向下傾斜。試管口應(yīng)略向下傾斜。 3實(shí)驗(yàn)完畢后，要先撤出導(dǎo)管，實(shí)驗(yàn)完畢后，要先撤出導(dǎo)管，后熄滅酒精燈。后熄滅酒精燈。2CuO + C 2Cu + CO22Fe2O3 + 3C 4Fe + 3CO2 2WO3+3C 2W 3CO2 （2）和某些氧化物的反應(yīng)（）和某些氧化物的反應(yīng)（還原性）還原性） 還原反應(yīng)：含氧化合物內(nèi)的氧被奪去還原反應(yīng)：含氧化合物內(nèi)的氧被奪去的反應(yīng)。能奪走含氧化合物里氧的物質(zhì)具有的反應(yīng)。能奪走含氧化合物里氧的物質(zhì)

9、具有還原性。還原性。高溫高溫高溫高溫高溫高溫焦炭煉鐵焦炭煉鐵 1金剛石很硬，是天然存在最硬的物質(zhì)。金剛石很硬，是天然存在最硬的物質(zhì)。 2石墨很軟，有滑膩感，有良好的導(dǎo)電性。石墨很軟，有滑膩感，有良好的導(dǎo)電性。木炭、活性炭有強(qiáng)吸附性。木炭、活性炭有強(qiáng)吸附性。 3C60的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。良好的超導(dǎo)體，使超的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。良好的超導(dǎo)體，使超導(dǎo)體的溫度為導(dǎo)體的溫度為12.8K。 4常溫下，碳的化學(xué)性質(zhì)不活潑。常溫下，碳的化學(xué)性質(zhì)不活潑。 5高溫下，具有可燃性和還原性。高溫下，具有可燃性和還原性。 1化學(xué)物質(zhì)中有一種由多個(gè)五邊形和化學(xué)物質(zhì)中有一種由多個(gè)五邊形和六邊形組成的形似足球的籠狀分子，稱為六邊形組成的形似足

10、球的籠狀分子，稱為“足球烯足球烯”，化學(xué)式為，化學(xué)式為C60。關(guān)于。關(guān)于C60的說法的說法正確的是（正確的是（ ） A屬于單質(zhì)屬于單質(zhì) B屬于混合物屬于混合物 C碳元素的化合價(jià)為碳元素的化合價(jià)為+4 D足球烯是實(shí)心的足球烯是實(shí)心的A 2金剛石和石墨都是（金剛石和石墨都是（ ） A有金屬光澤的無色透明晶體有金屬光澤的無色透明晶體 B電的良導(dǎo)體電的良導(dǎo)體 C非常堅(jiān)硬的物質(zhì)非常堅(jiān)硬的物質(zhì) D由碳元素組成的單質(zhì)由碳元素組成的單質(zhì)D 3下列實(shí)驗(yàn)?zāi)茏C明金剛石和石墨是由同下列實(shí)驗(yàn)?zāi)茏C明金剛石和石墨是由同種元素形成的不同單質(zhì)的是（種元素形成的不同單質(zhì)的是（ ） A測(cè)量其密度測(cè)量其密度 B測(cè)量其熔點(diǎn)測(cè)量其熔點(diǎn)

11、C用水溶解用水溶解 D分別燃燒驗(yàn)證燃燒產(chǎn)分別燃燒驗(yàn)證燃燒產(chǎn)物物D 4活性炭或木炭能使紅墨水的紅色活性炭或木炭能使紅墨水的紅色褪去，是因?yàn)椋ㄍ嗜ィ且驗(yàn)椋?） A它們的主要成分是碳它們的主要成分是碳 B它們具有多管道的疏松結(jié)構(gòu)而有它們具有多管道的疏松結(jié)構(gòu)而有吸附作用吸附作用 C它們的化學(xué)性質(zhì)在常溫下很活潑它們的化學(xué)性質(zhì)在常溫下很活潑 D它們的顆粒很細(xì)小，而且是黑色它們的顆粒很細(xì)小，而且是黑色的的B 5清代著名畫家鄭板橋所作的字畫至今清代著名畫家鄭板橋所作的字畫至今仍不褪色，是因?yàn)槟械奶迹ㄈ圆煌噬且驗(yàn)槟械奶迹?） A具有可燃性具有可燃性 B在常溫下穩(wěn)定在常溫下穩(wěn)定 C具有氧化性具有氧化

12、性 D具有還原性具有還原性 6金剛石和石墨的性質(zhì)有很大差異的原金剛石和石墨的性質(zhì)有很大差異的原因是（因是（ ） A金剛石和石墨是由不同種元素組成的金剛石和石墨是由不同種元素組成的 B金剛石是單質(zhì)，而石墨是化合物金剛石是單質(zhì)，而石墨是化合物 C金剛石和石墨里碳原子的排列不同金剛石和石墨里碳原子的排列不同 D金剛石不含雜質(zhì)，而石墨含雜質(zhì)金剛石不含雜質(zhì)，而石墨含雜質(zhì)BC 7下列關(guān)于碳的幾種單質(zhì)的組成和下列關(guān)于碳的幾種單質(zhì)的組成和用途的說法，錯(cuò)誤的是（用途的說法，錯(cuò)誤的是（ ） A璀燦奪目的天然鉆石是由碳元素璀燦奪目的天然鉆石是由碳元素組成的組成的 B長期未用而難開啟的鐵鎖，可在長期未用而難開啟的鐵鎖

13、，可在鎖孔中加入少量鉛筆芯來作潤滑劑鎖孔中加入少量鉛筆芯來作潤滑劑 C鉛筆芯主要是用鉛和少量碳粉制鉛筆芯主要是用鉛和少量碳粉制成的成的 D活性炭可作防毒面具的濾毒劑活性炭可作防毒面具的濾毒劑C 8在在2Fe2O3+3C=4Fe+3CO2反應(yīng)反應(yīng)中，還原劑是中，還原劑是 （ ） ACBCO2 CFe2O3DFeA 9試管中有黑色粉末，加熱后變成紅試管中有黑色粉末，加熱后變成紅色固體，同時(shí)生成能使澄清石灰水變渾濁色固體，同時(shí)生成能使澄清石灰水變渾濁的氣體，這黑色粉末是（的氣體，這黑色粉末是（ ） A氧化銅氧化銅 B四氧化三鐵和木炭粉四氧化三鐵和木炭粉 C氧化銅和木炭粉氧化銅和木炭粉 D氧化銅和二氧化錳氧化銅和二氧化錳C 10納米材料被譽(yù)為納米材料被譽(yù)為21世紀(jì)最有前途的世紀(jì)最有前途的新型材料。納米碳管是一種由碳原子構(gòu)成的新型材料。納米碳管是一種由碳原子構(gòu)成的直徑為幾個(gè)納米（直徑為幾個(gè)納米（1nm=10-9 m)的空心管。下的空心管。下列說法錯(cuò)誤的是列說法錯(cuò)誤的是 （ ） A納米碳管是一種新型的化合物納米碳管是一種新型的化合物 B納米碳管材料如果完全燃燒生成物納米碳管材料如果完全燃燒生成物是二氧化碳是二氧化碳 C納米碳管