第六单元第六单元碳和碳的氧化物碳和碳的氧化物课题课题1 1金刚石、石墨和金刚石、石墨和C C6060考点一考点二考点一单质碳的物理性质和用途1.金刚石、石墨与C60的物理性质和用途比较考点一考点二2.木炭和活性炭的吸附性由于木炭和活性炭都具有疏松多孔的结构,因此它们都具有较强的吸附能力,可以吸附毒气、色素以及有异味的物质等。考点一考点二温馨提示(1)一种元素可以组成多种不同的单质。如碳元素组成的单质有金刚石、石墨、C60等,氧元素可以组成氧气、臭氧,同种元素组成的不同单质之间的转化属于化学变化。(2)金刚石、石墨都是由碳元素组成的单质,但物理性质差异很大,因为碳原子的排列方式不同。(3)“碳”与“炭”的区别:“碳”是指碳元素,如二氧化碳、一氧化碳中的碳是指碳元素,而“炭”是指具体的物质由碳元素组成的单质,如木炭、活性炭、焦炭、炭黑等。考点一考点二例1(2016湖南永州中考)物质的用途与性质对应关系不合理的是()A.石墨作电池电极导电性B.焦炭冶炼金属可燃性C.金刚石切割玻璃硬度大D.活性炭除异味吸附性解析石墨能导电,可以作电池电极,A正确;焦炭具有还原性,可用于冶金工业,B错误;金刚石是天然存在的硬度最大的物质,可用于裁玻璃,C正确;活性炭具有吸附性,能吸附异味和色素,可用于净水,D正确。答案B考点一考点二考点一考点二考点二单质碳的化学性质1.单质碳的化学性质和用途考点一考点二2.木炭与氧化铜反应实验温馨提示(1)酒精灯上加一个网罩,使火焰集中,提高温度,也可使用酒精喷灯。(2)试管口应略向下倾斜,防止试管炸裂。(3)反应结束后,先撤出导气管,再熄灭酒精灯,防止石灰水倒流使试管炸裂。考点一考点二延伸拓展(1)还原反应:含氧化合物中的氧元素被夺去的反应称为还原反应,即失去氧元素的反应。(2)氧化反应:物质与氧气发生的反应为氧化反应,即得到氧元素的反应。(3)氧化剂:具有氧化性的物质称为氧化剂,它在化学反应中失去氧元素,使别的物质发生氧化反应,自身发生还原反应。(4)还原剂:还原剂具有还原性,在化学反应中夺取氧元素,使别的物质发生还原反应,自身发生氧化反应。考点一考点二例2(2017湖北蕲春期末)化学是以实验为基础的学科,图示两个实验都与木炭有关,请回答有关问题:考点一考点二(1)实验中夹有红热木炭的坩埚钳应插入盛有氧气的集气瓶中;(2)为了证明实验的生成物,接下来的操作是;(3)实验中试管A内反应的化学方程式为;(4)在这两个实验中,木炭表现出的化学性质有。解析(1)做木炭燃烧实验时,要将红热的木炭由瓶口向下缓慢插入盛有氧气的集气瓶中;(2)木炭燃烧生成的是二氧化碳气体,检验二氧化碳气体使用的是澄清石灰水;(3)木炭与氧化铜高温下反应生成铜和二氧化碳;(4)实验说明木炭具有可燃性,实验说明木炭具有还原性。考点一考点二答案(1)由瓶口向下缓慢(2)向集气瓶中倒入少量澄清石灰水,振荡(4)可燃性和还原性(一)(二)(一)综合能力培养综合角度碳单质的结构、性质和用途综合典例1(2017安徽十校联考)多彩的“碳”,多姿的生活,让我们一起走进“碳”的世界。(1)根据表中提供的信息,将表格补充完整:(一)(二)表中几种物质均是由碳元素组成的单质,其物理性质却不相同,原因是。(2)“碳海绵”是一种最轻的固体材料(如图所示),它是由碳元素组成的单质,具有多孔结构,弹性好。它对石油有很强的吸附能力(不吸水),将吸入的石油挤出后仍可恢复原状。下列关于碳海绵的说法不正确的是(填序号)。A.可处理海上石油泄漏B.不可重复使用C.在一定条件下可还原氧化铜D.在氧气中完全燃烧的产物是CO2(3)我国科学家陈乾旺等一项研究成果表明,在440和800大气压条件下,二氧化碳能和金属钠反应产生金刚石和碳酸钠,合成的金刚石最大达1.2mm,完全可以满足工业用途。请写出该反应的化学方程式:。(一)(二)解析(1)金刚石具有正八面体形状,硬度大,可用来裁玻璃、切割大理石、加工坚硬的金属,以及装在钻探机的钻头上,钻凿坚硬的岩石等;石墨作电极材料,是利用了石墨具有优良的导电性;金刚石、石墨、C60物理性质差异很大,是因为它们的结构中碳原子的排列方式不同。(2)“碳海绵”将吸入的石油挤出后仍可恢复原状,故B说法错误。(3)在440和800大气压的条件下,金属钠与二氧化碳反应产生金刚石和碳酸钠,反应的化学方程式为4Na+3CO22Na2CO3+C。答案(1)裁玻璃(或切割大理石等)能导电它们的原子排列方式不同(2)B(一)(二)(一)(二)(二)探究能力培养典例2(2016山东淄博中考)我们的祖先很早就掌握了炼铜的工艺,通过学习,同学们知道木炭可以作还原剂把氧化铜中的铜还原出来,小明查阅了大量的资料后,建议用超细炭粉与氧化铜粉末混合进行实验,他的理由是。(2)为了使氧化铜中的铜完全被还原,对于下列三组氧化铜和炭粉的质量比例,你建议选择(填写字母),简要说明你的理由。A.363B.403C.483(1)同学们按如图装置进行实验,当看到澄清石灰水刚刚出现浑浊时,(填“可以”或“不能”)确定氧化铜和炭粉已经开始反应。(一)(二)解析反应物之间的接触面积越大,反应速率越快,所以把块状的木炭变成炭粉更有利于反应的进行。(1)当看到澄清石灰水刚刚出现浑浊时,可能是炭与氧气反应生成的二氧化碳,故不能判断炭粉与氧化铜发生了反应;(2)在选择氧化铜和炭粉的质量比例时要考虑到氧气消耗的炭,不能直接按反应的质量比例选择,炭粉要稍多一些,有利于反应充分进行。16012即403,而炭粉要稍微多一点,故选A。答案增大反应物之间的接触面积,使反应更充分(1)不能(2)A反应中炭粉会与试管内的氧气反应而部分消耗,故稍过量的炭粉有利于反应的进行实验实验6-1答案实验6-2答案讨论答案物质的性质在很大程度上决定了物质的用途。例如:石墨中碳原子为层状排列,这样的结构使石墨的物理性质表现为质软、有滑腻感、能导电,进而决定了石墨可用于制铅笔芯、作润滑剂、作电极等。练习与应用1.答案碳2.(1)答案金刚石可用来切割玻璃、作刀具等(2)答案石墨可作电极(3)答案活性炭可用于防毒面具和制糖工业中(4)答案可以从铁的氧化物中还原出铁(5)答案可用墨书写或绘制字画(6)答案可用煤(主要成分是碳)燃烧放出的热来取暖、发电等3.答案D4.答案铅笔芯是用石墨和黏土按照一定的比例混合而制成的。石墨是深灰色的细鳞片状固体,石墨很软,故铅笔芯在纸上画过会留下黑色痕迹。5.答案碳素墨水含炭黑。炭黑是常温下化学性质稳定的碳单质。6.答案由于木炭具有疏松多孔的结构,表面积大,具有吸附性,能吸附二氧化氮,因此集气瓶中红棕色消失。7.答案解:设需要碳的质量至少为x。12160x80g12160=x80g解得,x=6g答:需要碳的质量至少是6g。