
课题1 金刚石、石墨和C60
一、碳单质
⒈金刚石、石墨的物理性质和用途的比较
| 名称 | 金刚石 | 石墨 | C60 |
| 外观 | 无色透明、正八面体形状的固体,有璀璨夺目的光泽 | 深灰色不透明的细鳞片状的固体,有金属光泽 | C60分子形似足球,有金属光泽的固体,其微晶粉末呈黄色 |
| 熔点 | 很高 | 高、耐高温 | |
| 导电性 | 几乎不导电 | 良好 | 几乎不导电 |
| 硬度 | 天然存在的最硬的物质 | 质软(最软的矿物之一) | 质脆 |
| 导热性 | 很好 | 良好 | 很差 |
| 用途 | 钻头、刻刀、装饰品等 | 电极、铅笔芯、润滑剂等 | 制备新材料、制作新器件、医学应用等 |
| 结论 | 碳单质的物理性质不同,是由于金刚石、石墨中碳原子的排列不同 | ||
⑴木炭:有吸附作用,用于吸附一些食品和工业产品里的色素,吸附有异味的物质。
⑵活性炭:有较强的吸附作用,用于防毒面具中除去毒气、制糖业中脱色以制白糖、冰箱的除臭剂。
(3)焦炭:用于冶铁
(4)炭黑:加到橡胶里,能够增加轮胎的耐磨性。
注:木炭、活性炭具有强烈的吸附性是因为具有疏松多孔的结构。
吸附性是活性炭、木炭的物理性质。
3. 同一种元素可以组成不同的单质。
二、单质碳的化学性质
⒈常温下,碳的化学性质不活泼(碳原子最外层有4 个电子)
应用:解释古代字画为什么经历几千年而不变色?档案资料为什么要求用碳素墨水书写?
⒉碳的可燃性(相同的反应物,因反应物的量不同,生成物不同)
点燃
充分燃烧 C + O2 ===== CO2 碳在氧气中燃烧的现象:燃烧剧烈,发出白光,放热,生成能使
点燃
澄清石灰水变浑浊的气体。
不充分燃烧 2C + O2 ===== 2CO
3. 碳的还原性(以木炭还原CuO为例)——用于冶炼金属
⑴现象:黑色粉末变红色,澄清的石灰水变浑浊。
高温
⑵化学方程式:C + 2CuO ===== 2Cu + CO2↑
(3)反应开始的标志:澄清的石灰水变浑浊。
(4)在酒精灯上加网罩的目的:使火焰集中并提高温度。
(5)配制混合物时木炭粉应稍过量的目的:防止已经还原的铜被氧气重新氧化。
(6)实验完毕后先熄灭酒精灯的后果:石灰水倒吸入热的试管中使试管炸裂。
(7)C在反应中得到氧元素,发生氧化反应,是还原剂,具有还原性。
CuO在反应中失去氧元素,发生还原反应,是氧化剂,具有氧化性。
(8)应用:用于冶金工业。
高温
C + CO2 ===== 2CO
C+2Fe2O34Fe+3CO2↑
三、氧化还原反应(从得氧失氧的角度分析)
1. 氧化反应、还原反应:物质与氧发生的反应叫氧化反应,含氧化合物里的氧被夺去的反应叫还原反应。
⒉氧化剂、还原剂:在化学反应中,供给氧的物质叫氧化剂,得氧的物质叫还原剂。
⒊氧化性、还原性:在化学反应中,物质供给氧的性质叫氧化性,物质夺取氧的性质叫还原性。
