课题1 金刚石、石墨和C60 【课前练习】
1. 碳原子的核外电子排布K(第一)层_______个电子，______________层4个电子，常温下
碳的化学性质_______，自然界存在的碳单质有_______和_______。
2.碳的单质有______________、______________和_____________等，其中_______是天然存在的最硬的物质，_______是最软的矿物之一，金刚石和石墨性质的差异是因为_______。由此说明_______决定物质的性质。
3.我国北京大学化学系和物理系研究小组研制出了C60分子，它形如足球。它的一个分子是由_______个_______原子构成的，相对分子质量是_______。
4. 选用下列物质：炭黑、木炭、活性炭、焦炭填在有关用途的空格内：冰箱去味剂_______，制墨汁_______，用于冶金工业_______，用来除去食品和工业产品里的色素_______，制造防毒面具里的滤毒罐_______，加入橡胶里增强轮胎的耐磨性_______，上述用途都是利用了物质的_______性质。
考点1 ：金刚石、石墨和C60
例1：下列有关碳的物质的用途说法错误的是 A. 金刚石中混有杂质就呈现不同颜色 B. 铅粉和少量石墨粉制作铅笔芯
C. 长期未用而难开启的锁，可在锁孔中加入少量铅笔芯粉末来作润滑剂 D. 活性炭可作冰箱的去味剂 例2：金刚石和石墨的不同点是
A. 金刚石是纯净物，石墨是混合物 B. 金刚石是单质，石墨是化合物 C. 金刚石和石墨中碳原子的排列不同 D. 金刚石和石墨中碳原子内部结构不同
例3： 2003年2月1日，美国“哥伦比亚”号航天飞机在空中失事。有专家分析认为，其原因可能是航天飞机机壳底部的石墨瓦在空中脱落，击中机翼。航天飞机表面覆盖石墨瓦可以起隔热和保护作用，这主要是因为石墨
A. 能导电 B. 密度小
C. 熔点高、耐高温、化学性质稳定 D. 硬度小，有润滑作用 例4：下列关于C60的说法正确的是 A. 属于单质 B. 属于混合物 C. 由30个碳原子构成的分子 D. 相对分子质量为60
例5：如图，向盛有二氧化氮气体的集气瓶里投入几块木炭，为什么红棕色会消失？漏斗中液面为什么会上升？为什么用漏斗而不直接用导管插入水中？
考点2 ：单质碳的化学性质
单质碳的物理性质各异，而各种单质碳的化学性质却完全相同!
1. 常温下的化学性质比较稳定。因此古代用墨书写、绘画的字画保存时间很久，且不易变色。
2. 可燃性：
完全燃烧（氧气充足），生成CO2：C + O2
CO2
不完全燃烧 （氧气不充足），生成CO：2C + O22CO 量变引起质变：A. 氧气的量引起碳燃烧生成的产物不同；
B. CO和CO2分子中氧原子个数不同，导致二者性质不同。 3. 还原性：C + 2CuO2Cu + CO2↑（置换反应）
现象：黑色粉末逐渐变成光亮的红色，产生的气体能使澄清的石灰水变浑浊。 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。 小结：还原剂：得到氧元素，发生氧化反应。具有还原性 氧化剂：失去氧元素，发生还原反应。具有氧化性 4. 应用：冶金工业：2C+ Fe3O4
3C+ 2Fe2O3 4Fe + 3CO2↑
高温C+CO22CO（吸收热量）
3Fe + 2CO2↑
例1：书写档案规定使用碳素墨水，其理由是 A. 单质碳不与其他任何物质反应 B. 常温下，碳的化学性质不活泼
C. 碳易与纸张反应生成化学性质稳定的物质 D. 这种墨水是经过加工的性质稳定的化合物
例2：某物质在空气中燃烧，其产物之一是二氧化碳，则该物质 A. 一定是碳的某种单质 B. 一定是含氧元素的物质
C. 一定是含碳元素的物质 D. 一定是由碳、氧元素组成的化合物
例3：甲、乙两同学分别做鉴别碳粉和氧化铜两种黑色粉末的实验，各设计如下方案：甲：将两种黑色粉末分别在空气中燃烧，有火星出现并且黑色粉末逐渐减少的是碳粉。乙：将两
加热种黑色粉末分别放在试管里，通入氢气后加热（H2 + CuO Cu + H2O），有亮红物质出现的是氧化铜。
你认为最佳方案是 （填“甲”或“乙”），简要说明理由。
例4：水煤气厂生产煤气，将水加热成水蒸气，通过赤热的炭，得到氢气和一氧化碳。王老师为了说明其化学原理，画出了如图所示的卡通片，其中A图表示 （物质）： 剂；B图表示 （物质） 剂；写出该反应的化学方程式 。
例5：已知木炭粉与某红棕色粉末在高温下反应生成二氧化碳和铁。某同学设计了一个实验，证明红棕色粉末中含有氧元素，并测定其中氧元素的质量分数，装置如下图所示。
（1）实验前，首先要进行的操作是________________________________________； （2）实验中，盛放澄清石灰水的大试管中出现的现象是_________________________； （3）实验中通入纯净而干燥的氮气，其目的是_________________________________； （4）如果3.2 g该红棕色粉末与碳充分反应，测得澄清石灰水增重1.32 g，则该红棕色粉末中氧元素的质量分数为____________________________________________________。
课题1 【课后练习】 1. 以美国为首的北约曾用“石墨炸弹”使南联盟的高压输电线短路，这是因为石墨( ) A. 质软 B. 耐高温 C. 具有导电性 D. 具有润滑性 2.最近中国科技大学陈乾旺教授领导的研究组以二氧化碳和金属钠作原料，在440 ℃和800 atm的条件下，成功合成了金刚石，同时生成氧化钠，首次实现了从二氧化碳到金刚石的逆．．．转变。该反应的化学方程式是_________________，反应类型是_____________。 3.下列物质的用途主要由其化学性质决定的是( )
A.用金刚石做玻璃刀的刀头 B.用碳酸氢钠治疗胃酸过多症 C.用石墨做铅笔芯写字 D.用钨做电灯泡里的灯丝 4. 防毒面具中用来除去有毒气体的物质是( )
A. 焦炭 B. 炭黑 C. 活性炭 D. 石墨 5.用墨书写的字或绘的画能保存多年不褪色，是由于常温下碳( )
A. 化学性质不活泼 B. 具有吸附性 C. 具有还原性 D. 具有氧化性 6.有关碳的化学性质的叙述错误的是( )
A. 碳和氧气反应时，产物可以是CO2也可以是CO B. 碳和氧气的反应无论产物是什么，都是吸热反应 C. 碳和氧气的反应无论产物是什么，都是放热反应 D. 灼热的碳能还原二氧化碳 7.下列说法正确的是( )
A. 碳元素形成的单质均是黑色的 B. 碳和氧气反应时生成物一定是二氧化碳 C. 碳的几种单质具有相同的化学性质
D. 碳的几种单质具有相同的物理性质和化学性质 8. 下列物质中，既有可燃性，又有还原性的固体单质是( )
A. 氢气 B. 二氧化碳 C. 木炭 D. 二氧化硫 9.在下列各种碳单质的用途中，利用其化学性质的是( )
A. 石墨用作电极 B. 焦炭用于金属的冶炼
C. 活性炭用于某些气体或液体的净化 D. 炭黑用于制造油墨、鞋油和颜料 10.在木炭还原氧化铜的实验中：
（1）反应开始后，在盛澄清石灰水的试管中观察到的现象是________________，说明反应中有_____________生成，被加热的试管中发生的化学反应方程式是_____________________。
（2）反应完成后，把被加热的试管里的粉末倒在纸上可以看到有_______色的铜，这是由于_______________________________________。
（3）右图中酒精灯上加一金属网罩的作用__________________________。 （4）实验结束时，应先_____________，再撤掉____________。 11．金刚石与石墨混合在一起,组成的物质是单质还是混合物?
甲生:是单质。因为金刚石是碳的单质,石墨也是碳的单质,它们混合在一起,仍只含一种元素,所以仍是单质。
诊断:
乙生:是混合物。金刚石和石墨都是碳的单质,但它们是两种不同的物质，所以它们混合在一起不是单质而是混合物。 诊断：
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