4．2（1） 碳 同素异形体习题
一、选择题
1．北约空袭南联盟期间，曾使用“石墨炸弹”使南联盟的高压输变电线路短路，这是利用了石墨的（ ）
A 、 可燃性
B 、还原性
C 、导电性
D 、润滑性
2．纳米是一个长度单位，1nm ＝10－
9m ，纳米科技开辟了人类认识世界的新纪元。纳米材料是纳米科技最基本的组成部分。把固体物质加工到纳米级（1nm —100nm ）的超细粉末，即可得到纳米材料。该过程属于（ ）
A 、物理变化
B 、物理变化和化学变化
C 、化学变化
D 、既不是物理变化也不是化学变化
３．下列各组物质中，属于同素异形体的是（ ）
Ａ、冰和水 Ｂ、一氧化碳和二氧化碳
Ｃ、木炭和活性炭 Ｄ、红磷和白磷
４．由一种元素组成的物质（ ）
Ａ、一定是一种单质 Ｂ、一定是一种混合物
Ｃ、一定是一种纯净物 Ｄ、无法确定
5．最近科学家研制出一种新的物质，它的化学式为C 60，下列说法中，正确的是（ ） ①它是一种新型化合物 ②C 60是金刚石的同素异形体
③C 60式量是720 ④C 60是一种单质
Ａ、①③ Ｂ、 ②③ Ｃ、③④ Ｄ、②③④
6．碳的化学性质是（ ）
A ． 不活泼
B 、较活泼
C 、 常温下不活泼，高温下较活泼
D 、常温下不活泼，高温下不活泼
7．下列物质中，有一种物质能跟其余三种物质反应的是（ ）
A 、氧气
B 、二氧化碳
C 、活性炭
D 、氧化铜
8．对于反应 2CuO + C ??→?高温
2Cu +CO 2↑,下列说法不正确的是（ ）
A 、CuO 是氧化剂
B 、
C 被氧化，CuO 被还原
C 、C 是还原剂
D 、Cu 是还原剂，CO 2是氧化剂
二、填空题
9．自然界里游离态的碳主要有____________和___________以及 ，其中__________是天然物质里最硬的物质之一；___________是最软的矿物之一。
10．金刚石和石墨的__________（填物理或化学）性质差异很大，这是因为____________________________而引起的。
11．金刚石可用于切割玻璃和大理石，这是利用了它的________,同理还可作采矿用钻探机的钻头。
12．石墨用作干电池和高温电炉里的电极，这是利用了它的_______ ；石墨还可用作高温润滑剂，这是利用了它具有__________性和__________性质；石墨用作电车顶上导电杆与电线接触处的滑块，这是因为它具有_________性和__________性。
13．木炭具有很强的吸附能力，这是因为它具有______________的结构，因此跟气体或溶液接触的表面积就______，吸附能力就______。
14．净水器和防毒面具中都用到了____________，这时因为它具有____________________。15．古代用墨写的字或画，年久至今而不褪色，这是因为___________________________。16．含氧化合物里的氧被夺去的反应，叫做__________。
17．将______色的氧化铜和______色的木炭粉混合后加强热，反应一段时间后，看到___色的氧化铜逐渐转变为_____色，同时产生的气体能是澄清的石灰水_______。
三、简答题
18．阅读下表数据，回答有关问题。
（1）活性炭的吸附能力主要跟气体的___________（填沸点或相对分子质量）密切相关。
（2）活性炭用于防毒面具里作滤毒剂，可除去氯气、二氧化硫等有毒气体，这是因为_________________________________________________________________________？
计算所需相对原子质量：C-12 O-16 Cu-64 Fe-56 Ca-40
19．实验室用24克木炭还原氧化铜，问共可制得多少摩尔的铜？
20．现用一定量的焦炭还原氧化铁16克，并将生成的二氧化碳通入澄清石灰水，可得到多少摩尔的沉淀？
铁的同素异形体--δ相
由于面心比体心排列紧密,所以由前者转化为后者时,体积要膨胀.纯铁在室温下是体心立方结构，称为α-Fe。将纯铁加热，当温度到达912℃时，由α-Fe 转变为γ-Fe，γ-Fe是面心立方结构。继续升高温度，到达1390℃时，γ-Fe转变为δ-Fe，它的结构与α-Fe一样，是体心立方结构。纯铁随着温度增加，由一种结构转变为另一种结构，这种现象称为同素异构转变。 δ相：高温铁素体，由液态铁冷却到1538摄氏度发生结晶，液态铁转变为δ-Fe，C在δ-Fe中的最大溶解度为0.17%。 δ铁素体作为高温铁素体，在常温下相对少见，但在一些不锈钢中，仍然由δ铁素体保留到常温下。但由于δ铁素体较脆，在加工中易引发裂纹，并且容易引发点腐蚀，所以一般都是作为有害相加以控制的。 所谓调质钢，一般是指含碳量在0.3-0.6%的中碳钢。一般用这类钢制作的零件要求具有很好的综合机械性能，即在保持较高的强度的同时又具有很好的塑性和韧性，人们往往使用调制处理来达到这个
目的，所以人们习惯上就把这一类钢称作调质钢。。各类机器上的结构零件大量采用调质钢，是结构钢中使用最广泛的一类钢。 淬火成马氏体后在500~650℃之间温度范围内回火的调质处理用钢。 经调质处理后，钢的强度、塑性及韧性有良好的配合。 调质钢的成分是含碳0.25%～0.5%碳素钢或低合金钢和中合金钢，调质处理后的金相组织是回火索氏体。各类机器上的结构零件大量采用调质钢，是结构钢中使用最广泛的一类钢。应用最广的调质钢有铬系调质钢(如40Cr、40CrSi)、铬锰系调质钢(如40CrMn)、铬镍系调质钢(如40CrNiMo、37CrNi3A)、含硼调质钢等。 钢经正火或等温转变所得到的铁素体与渗碳体的机械混合物。索氏体组织属于珠光体类型的组织，但其组织比珠光体组织细。索氏体具有良好的综合机械性能。将淬火钢在450-600℃进行回火，所得到的索氏体称为回火索氏体（tempered sorbite）。回火索氏体中的碳化物分散度很大，呈球状。故回火索氏体比索氏体具有更好的机械性能。这就是为什
说课的类型 说课的类型很多，根据不同的标准，有不同的分法。 按学科分：语文说课、数学说课、音体美说课等；按用途分：示范说课、教研说课、考核说课等；但我们从整体来分，说课可以分成两大类：一类是实践型说课，一类是理论型说课。实践型说课就是指针对某一具体课题的说课。而理论型说课是指针对某一理论观点的说课。说课的内容 说课的内容是说课的关键。不同的说课类型说课的内容自然也不同。这也是我们这几年主要研究的问题。 根据我们的实践，实践型说课主要应该有以下几个方面的内容： 1、说教材主要是说说教材简析、教学目标、重点难点、课时安排、教具准备等，这些可以简单地说，目的是让听的人了解你要说的课的内容。 2、说教法就是说说你根据教材和学生的实际，准备采用哪种教学方法。这应该是总体上的思路。 3、说过程这是说课的重点。就是说说你准备怎样安排教学的过程，为什么要这样安排。一般来说，应该把自己教学中的几个重点环节说清楚。如课题教学、常规训练、重点训练、课堂练习、作业安排、板书设计等。在几个过程中要特别注意把自己教学设计的依据说清楚。这也是说课与教案交流的区别所在。理论型说课与实践型说课有一定的区别，实践型说课侧重说教学的过程和依据，而理论型说课则侧重说自己的观点。一般来说，理论型说课应该包含以下几个方面的内容： 1、说观点理论型说课是针对某一理论观点的说课，所以我们首先要把自己的观点说清楚。赞成什么，反对什么，要立场鲜明。 2、说实例理论观点是要用实际的事例来证实的。说课中要引用恰当的、生动的例子来说明自己的观点，这是说课的重点。 3、说作用说课不是纯粹的理论交流，它注重的是理论与实践的结合。因此我们要在说课时结合自己的教学实践，把该理论在教学中的作用说清楚。 说课的技巧 技巧综述 说课，是教师以语言为主要工具，向同行阐述自己对某一教学内容的理解、施教方案的设计以及施教效果的预测与反思等的一种教学研究方式。这种教学研究方式，能有效地促进教师深入钻研课程标准与教材、灵活运用教学理念进行教学设计以及自觉进行教学反思。如何有效开展教学研究、让说课活动上档次，从而有效促进教师专业成长？这是新时期教学研究的一项重要工作。为此，笔者开展了题为“对说课的审视与反思”的网络教研活动，就说课所包含的几个方面的内容进行了研讨。我们认为，必须深入研究、全面分析，说课才能说出品位、道出精彩。 说“教材的地位和作用” “教材的地位和作用”说得恰当与否，直接反映说课者对教材的理解程度，并影响到教学目标的制订。对教材理解越深刻，说课内容将越充实、全面，反之就只能是蜻蜓点水、触及皮毛。且看一例： 《实验室里研究不同价态硫元素间的转化》是《化学1（必修）》（鲁科版）第三章《硫的转化》第二课时的内容。教材是在介绍《碳的多样性》、《氮的循环》之后引入该节内容的。因此，学生对研究物质性质的方法和程序已有一定基础,可以进行简单的实验探究活动。 上述分析显然不够厚实。“教材的地位”，不仅仅是指该内容在教材中的“地理位置”（处于哪一章哪一节），更包含这节内容在教材体系中的意义以及该内容的认知价值、迁移价值和情意价值。因此，应该站在全局的角度来把握教材的地位和作用，从以下三个方面综合分
新课标（苏教版）化学2 第三单元从微观结构看物质的多样性 同素异形现象（1课时） 漳州二中化学组黄凌燕 【教学设计思路概述】 本课与同分异构现象、不同类型的晶体共同构成一单元，帮助学生认识物质的多样性与微观结构的关系，为《化学2》中的有机化合物的知识、选修《物质结构与性质》及《有机化学基础》的学习打好基础。教材以碳的同素异形体为例，帮助学生认识金刚石与石墨中碳原子间的结合方式、作用力和空间排列方式的不同，并简要介绍了氧和磷的同素异形体，丰富了学生对同素异形体的认识，故而在设计课堂教学环节时，碳的同素异形现象及同素异形体是重点，从学生熟悉的金刚石和石墨入手，从“同”和“异”两个角度帮助学生认识自然界的同素异形现象，本堂课中，碳、氧、磷三种元素的同素异形体就如同语文中的排比句式，但尤为突出碳的同素异形体，从学生熟悉的物质到新鲜的物质，符合学生认知规律。【教学目标】 1、知识与技能 从同素异形现象认识物质的多样性与微观结构的关系； 以金刚石、石墨、富勒烯等碳的同素异形体为例，认识由于微观结构不同而导致的同素异形现象 2、过程与方法 以生活中熟悉的两种碳的同素异形体——金刚石和石墨性质的“异”“同”为切入点，从“同素”和“异形”两个角度帮助学生认识同素异形现象和同素异形体。 3、情感态度价值观 学生在认识同素异形体的过程中加深了对原子不同连接方式的印象，从中体会到化学学习的趣味性和科学性，使学生在丰富的教学活动中深刻认识到“物质的性质决定性质，性质体现结构”这一观点。 【教学重点】同素异形现象、同素异形体 【教学难点】同素异形体的判断、同位素与同素异形体的辨别 【教学过程】 多媒体展示铅笔芯、钻石图片 引导学生思考比较：金刚石与石墨物理性质的差异
初三化学全册总复习：碳和碳的化合物 一、教学目标： 1.巩固碳及碳的几种重要化合物的性质，用途及CO2的实验室制法。 2.培养学生的归纳、对比能力。 3.使学生认识事物之间是普遍联系的。 二、教学重点、难点： 教学重点：1.C、CO、CO2的化学性质 2.CO2的实验室制法 教学难点：碳单质及含碳化合物性质的区别与联系。 三、教具： 有关CO2的实验室制法所需实验仪器和药品。 四、教学过程： (一)创设情境，导入复习： 教师设问：碳的单质有哪几种？我们学过含碳化合物有哪几种？ 学生思考回答进入新的复习情境，激发学生的求知欲。 (二)问题启发、引导，进入复习 1.教师引导启发学生：“学过哪些物质能通过化学反应生成CO2？”并引导学生。 在思考后按要求写出有关碳及含碳化合物之间相互转化的化学方程式。 学生在思考后写出化学方程式，并对比归纳总结：碳及含碳化合物的化学性质(板书) 教师在学生板书总结基础之上电脑展示，对比碳及碳的化合物的化学性质，使学生学会对比理解、记忆。 2.CO2的制法： (1)实验室制法： 学生实验：制取一瓶CO2，并进行检验，教师指导、检查学生正确的操作方法，培养学生的实验能力。 (2)工业制法：(略) (三)讨论： 用化学方法区别(1)CO与CO2(2)CO与CH4 学生分组讨论，探究方法，激发求知欲，培养开放性思维
(四)巩固深化： 1.学生总结本节内容，教师纠正培养学生的归纳能力 2.练习：(见附录)分层次练习，注意问题侧重知识的巩固和训练学生利用化学知识解决实际问题的能力。 3.作业：P1171、4巩固深化本节内容，强化知识点 (五)板书设计 碳及碳的化合物 一、碳及碳的化合物的性质二、CO2的制法 1.实验室制法 2.工业制法 附录1-1：《碳和碳的化合物》部分典型例题 例题： 1.实验室制取CO2，常用的原料是() A.燃烧木炭 B.大理石与稀盐酸反应 C.石灰石与硫酸反应 D.煅烧石灰石 分析：此题考查的是二氧化碳的实验室制法，用木炭与氧气反应能生成二氧化碳，但不便于收集，故不选A，不宜用C，因为会生成微溶物CaSO4覆盖在石灰石表面阻止反应继续进行；D是工业上制取CO2的方法，所以选择B. 2.二氧化碳能灭火是由于它具有的性质是() A.密度比空气大 B.不能燃烧，也不支持燃烧 C.能与水反应 D.能溶于水 分析：此题的测试点为CO2的用途与性质，学生需分析CO2的性质和可燃物燃烧条件基础上分析。因为CO2密度比空气大，且不能支持燃烧，它会覆盖在可燃物上，使之与氧气隔绝，而停止燃烧，故答案为：A、B。 3.要除去一氧化碳气体中的少量二氧化碳，应将气体() A.通入灼热氧化铜 B.通入石灰水
第15章 碳族元素习题 1．选择题 15-1 在下列物质中，熔点最高的是……………………………………………..( ) （A ）4SiF （B ）4SnCl （C ）3AlCl （D ）KCl 15-2 下列物质中热稳定性最高的是…………………………………………….( ) （A ）23)Mg(HCO （B ）3MgCO （C ）32CO H （D ）3CaCO 15-3 能与碳酸钠溶液作用，生成沉淀，而此沉淀又能溶于氢氧化钠溶液的是( ) （A ）3AgNO （B ）2FeCl （C ）3AlCl （D ）23)Ba(NO 15-4 下列化合物中，不水解的是……………………………………………….( ) （A ）4SiCl ； （B ）4CCl ； （C ）3BCl ； （D ）5PCl 15-5 下列各对物质中，中心原子的轨道杂化类型不同的是………………….( ) （A ）4CH 与4SiH ； （B ）+O H 3与3NH ； （C ）4CH 与+ 4NH ； （D ）4CF 与4SF 。 15-6 下列物质在水中溶解度最小的是………………………………………….( ) （A ）32CO Na ； （B ）3NaHCO ； （C ）3CaCO ； （D ）3KHCO 15-7 下列分子中，偶极矩不为零的是………………………………………….( ) （A ）3BCl ； （B ）4SiCl ； （C ）5PCl ； （D ）2SnCl 。 15-8 与32CO Na 溶液反应生成碱式盐沉淀的离子是…………………………..( ) （A ）+3Al ； （B ）+2Ba ； （C ）+2Cu ； （D ）+Ag 15.9 碳化铝固体与水作用产生的气体是……………………………………….( ) （A ）22H C ； （B ）COOH CH 3; （C ）2CO ； （D ）4CH 15-10 下列物质中还原性最强的是…………………………………………( ) （A ）4GeH ； （B ）3AsH ； （C ）Se H 2； （D ）HI 15-11 能与CO 生成较稳定配合物的是…………………………………..( ) （A ）Fe 3+； （B ）Fe 2+； （C ）Fe ； （D ）Mg 2+
上课听课等教研活动都要受时间和场地等的限制。说课则不同，它可以完全不受这些方面的限制，人多可以，人少也可以。时间也可长可短，非常灵活。 说课的内容是说课的关键。不同的说课类型说课的内容自然也不同。这也是我们这几年主要研究的问题。 根据我们的实践，实践型说课主要应该有以下几个方面的内容： 1、说教材主要是说说教材简析、教学目标、重点难点、课时安排、教具准备等，这些可以简单地说，目的是让听的人了解你要说的课的内容。 2、说教法就是说说你根据教材和学生的实际，准备采用哪种教学方法。这应该是总体上的思路。 3、说过程这是说课的重点。就是说说你准备怎样安排教学的过程，为什么要这样安排。一般来说，应该把自己教学中的几个重点环节说清楚。如课题教学、常规训练、重点训练、课堂练习、作业安排、板书设计等。在几个过程中要特别注意把自己教学设计的依据说清楚。这也是说课与教案交流的区别所在。理论型说课与实践型说课有一定的区别，实践型说课侧重说教学的过程和依据，而理论型说课则侧重说自己的观点。一般来说，理论型说课应该包含以下几个方面的内容： 1、说观点理论型说课是针对某一理论观点的说课，所以我们首先要把自己的观点说清楚。赞成什么，反对什么，要立场鲜明。 2、说实例理论观点是要用实际的事例来证实的。说课中要引用恰当的、生动的例子来说明自己的观点，这是说课的重点。 3、说作用说课不是纯粹的理论交流，它注重的是理论与实践的结合。因此我们要在说课时结合自己的教学实践，把该理论在教学中的作用说清楚。 技巧综述 说课，是教师以语言为主要工具，向同行阐述自己对某一教学内容的理解、施教方案的设计以及施教效果的预测与反思等的一种教学研究方式。这种教学研究方式，能有效地促进教师深入钻研课程标准与教材、灵活运用教学理念进行教学设计以及自觉进行教学反思。如何有效开展教学研究、让说课活动上档次，从而有效促进教师专业成长？这是新时期教学研究的一项重要工作。为此，笔者开展了题为“对说课的审视与反思”的网络教研活动，就说课所包含的几个方面的内容进行了研讨。我们认为，必须深入研究、全面分析，说课才能说出品位、道出精彩。
碳的同素异形体 同素异形体，是相同元素组成，不同形态的单质。如碳元素就有金钢石、石墨、无定形碳等同素异形体。同素异形体由于结构不同，彼此间物理性质有差异；但由于是同种元素形成的单质，所以化学性质相似。 同素异形体的化学性质相似。 例如氧气是没有颜色、没有气味的气体，而臭氧是淡蓝色、有鱼腥味的气体；氧气的沸点-183℃，而臭氧的沸点-111．5℃；氧气比臭氧稳定，没有臭氧的氧化性强等。一定要是单质.比如氧气和臭氧,一个是O2一个是O3 同素异形体 金刚石和石墨,都是碳 同素异形体之间的转化不一定属于化学变化（例如：单斜硫和斜方硫）。 形成方式 有三种： 1．组成分子的原子数目不同，例如：氧气O2和臭氧O3 2．晶格中原子的排列方式不同，例如：金刚石和石墨和C60 3．晶格中分子排列的方式不同，例如：正交硫和单斜硫 4. 还有红磷和白磷 性质特点 化学性质：相似或略有差异 物理性质：差别很大 示例 碳的同素异形体 （1）碳的同素异形体有金刚石、石墨和碳60等富勒烯，它们的不同性质是由微观结构的不同所决定的。 金刚石呈正四面体空间网状立体结构，碳原子之间形成共价键。当切割或熔化时，需要克服碳原子之间的共价键，金刚石是自然界已经知道的物质中硬度最大的材料，它的熔点高。上等无暇的金刚石晶莹剔透，折光性好，光彩夺目，是
人们喜爱的饰品，也是尖端科技不可缺少的重要材料。颗粒较小、质量略为低劣的金刚石常用在普通工业方面，如用于制作仪器仪表轴承等精密元件、机械加工、地质钻探等。钻石在磨、锯、钻、抛光等加工工艺中，是切割石料、金属、陶瓷、玻璃等所不可缺少的；用金刚石钻头代替普通硬质合金钻头，可大大提高钻进速度，降低成本；镶嵌钻石的牙钻是牙科医生得心应手的工具；镶嵌钻石的眼科手术刀的刀口锋利光滑，即使用1000倍的显微镜也看不到一点缺陷，是摘除眼睛内白内障普遍使用的利器。金刚石在机械、电子、光学、传热、军事、航天航空、医学和化学领域有着广泛的应用前景。 石墨是片层状结构，层内碳原子排列成平面六边形，每个碳原子以三个共价键与其它碳原子结合，同层中的离域电子可以在整层活动，层间碳原子以分子间作用力（范德华力）相结合。石墨是一种灰黑色、不透明、有金属光泽的晶体。天然石墨耐高温，热膨胀系数小，导热、导电性好，摩擦系数小。石墨被大量用来做电极、坩埚、电刷、润滑剂、铅笔等。具有层状结构的石墨在适当条件下使某些原子或基团插入层内与C原子结合成石墨层间化合物。这些插入化合物的性质基本上不改变石墨原有的层状结构，但片层间的距离增加，称为膨胀石墨，它具有天然石墨不具有的可绕性，回弹性等，可作为一种新型的工程材料，在石油化工、化肥、原子能、电子等领域广泛应用。 （2）碳60 1985年，美国德克萨斯洲罗斯大学的科学家们制造出了第三种形式的单质碳C60，C60是由60个碳原子形成的封闭笼状分子，形似足球，C60为黑色粉末，易溶于二硫化碳、苯等溶剂中。人们以建筑大师 B.富勒的名字命名了这种形式的单质碳，称为富勒烯（fullarene）。这是因为富勒设计了称为球状穹顶的建筑物，而某些富勒烯的结构正好与其十分相似。C60曾又被称足球烯、巴基球等，它属于球碳族，这一类物质的分子式可以表示为Cn，n为28到540之间的整数值，有C50、C70、C84、C240等，在这些分子中，碳原子与另外三个碳原子形成两个单键和一个双键，它们实际上是球形共轭烯。 富勒烯分子由于其独特的结构和性质，受到了广泛的重视。人们发现富勒烯分子笼状结构具有向外开放的面，而内部却是空的，这就有可能将其他物质引入到该球体内部，这样可以显著地改变富勒烯分子的物理和化学性质。例如化学家已经尝试着往这些中空的物质中加进各种各样的金属，使之具有超导性，已发现C60和某些碱金属化合得到的超导体其临界温度高于近年研究过的各种超导体，科学家预言C540有可能实现室温超导；也有设想将某些药物置入C60球体空腔内，成为缓释型的药物，进入人体的各个部位。在单分子纳米电子器件等方面有着广泛的应用前景，富勒烯已经广泛地影响到物理、化学、材料科学、生命及医药科学各领域。 （3）碳纳米管 碳纳米管可分单层及多层的碳纳米管，它是由单层或多层同心轴石墨层卷曲而成的中空碳管，管直径一般为几个纳米到几十个纳米，多层碳纳米管是管壁的石墨层间距为0.34纳米，与平面石墨层的间距一样，不论是单层还是多层碳纳米管，前后末端类似半圆形，结构基本上与碳六十相似，使整个碳管成为一个封闭结构，故纳米碳管也是碳族的成员之一。碳纳米管非常微小，5万个并排起来才有人的一根头发丝宽，是长度和直径之比很高的纤维。 碳纳米管强度高具有韧性、重量轻、比表面积大，性能稳定，随管壁曲卷结构不同而呈现出半导体或良导体的特异导电性，场发射性能优良。自1991年单
九年级化学第六单元《碳和碳的氧化物》检测卷 可能用到的相对原子质量： H 1 C 12 O 16 Ca 40 一、选择题（本大题包括20个小题，每小题只有一个选项符合题意.） 1．古代一些书法家、画家用墨书写或绘制的字画能够保存很长时间而不变色，这是因为（）A．纸的质量好 B．碳的化学性质在常温下比较稳定 C．保存方法得当 D．碳在任何条件下都不与其他物质反应 ２.中国科学技术大学钱逸泰教授等以CCl4等和金属钠为原料，在700 ℃时是制造出纳米级金刚石粉末。该成果发表在世界权威的《科学》杂志上，立即被科学家高度评价为“稻草变黄金”。同学们对此的一些理解不正确的是（） A.金刚石属于金属单质 B.制造过程中元素的种类没有变化 https://www.doczj.com/doc/2310855727.html,l4是一种化合物 D.这个反应是置换反应 ３.最近科学家确认，存在着一种具有空心，且类似足球结构的分子N60。这一发现将开辟世界能源的新领域，它可能成为一种最好的火箭燃料。下列关于N60的说法正确的是（） A.N60是一种化合物 B.N60的相对分子质量为840 C.N60属于单质 D.N60这种物质是由氮原子构成的 ４．下列变化属于物理变化的是（） A．CO使人中毒 B．澄清石灰水长期露置在空气中 C．干冰变为二氧化碳气体 D．二氧化碳的水溶液使紫色石蕊试液变红 ５．为了检验二氧化碳是否充满集气瓶，正确的方法是（） A．加入澄清石灰水 B．滴入紫色石蕊试液 C．用燃着的木条放在瓶口 D．用燃着的木条迅速伸入瓶底 ６．不能用来鉴别CO和CO2两种气体的方法是（） A．通入澄清石灰水 B．观察颜色 C．通入紫色石蕊试液 D．点燃 ７．常温下能与二氧化碳发生化合反应的物质是（） A．水 B．澄清石灰水 C．氧气 D．木炭 ８．下列气体既有可燃性又有还原性的化合物是（） A．氧气 B．一氧化碳 C．二氧化碳 D．氮气 ９．要除去二氧化碳中混有的一氧化碳，可把混合气体通过（） A．水 B．炽热的炭层 C．澄清石灰水 D．灼热的氧化铜 １０．下列各组仪器中，不能用来组装实验室制取二氧化碳装置的是（） A．长颈漏斗、集气瓶、酒精灯 B．长颈漏斗、集气瓶、试管 C．长颈漏斗、锥形瓶、集气瓶 D．平底烧瓶、长颈漏斗、集气瓶
同位素同素异形体同系物同分异构体和同种物质的比较概念辨析 化学基本概念反映化学物质的本质属性，是化学的基础。明确概念的内涵与外延，是正确把握知识的要素，也是正确判断和推理的基础，因此在概念的教学中，让学生掌握、运用概念，尤为重要。同位素、同素异形体、同系物、同分异构体和同一种物质等化学中几个经常用到的概念，也是一些同学经常混淆的概念，下面就这几个概念的区别加以详细的说明。 对于同位素、同素异形体、同系物和同分异构体这四个概念，学习时应着重从其定义、对象、化学式、结构和性质等方面进行比较，抓住各自的不同点，从而理解和掌握。这几个概念都表明了事物之间的关系，下表列出了比较了它们的异同： 、、 说明： 1、同位素的对象是原子，在元素周期表上占有同一位置,化学性质基本相同,但原子质量或质量 数不同,从而其质谱行为、放射性转变和物理性质(例如在气态下的扩散本领)有所差异。 2、同素异形体的对象是单质，同素异形体的组成元素相同，结构不同，物理性质差异较大，化学性质有相似性，但也有差异。如金刚石和石墨的导电性、硬度均不同，虽都能与氧气反应生成CO2，由于反应的热效应不同，二者的稳定性不同（石墨比金刚石能量低，石墨比金刚石稳定）。 同素异形体的形成方式有三种： (1)组成分子的原子数目不同，例如： O2和O3。 (2)晶格中原子的排列方式不同，例如：金刚石和石墨。 (3)晶格中分子排列的方式不同，例如：正交硫和单斜硫(高中不要求此种)。 注意：同素异形体指的是由同种元素形成的结构不同的单质，如H2和D2的结构相同，不属于同 素异形体。
3、同系物的对象是有机化合物，属于同系物的有机物必须结构相似，在有机物的分类中，属于同一类物质，通式相同，化学性质相似，差异是分子式不同，相对分子质量不同，在组成上相差一个或若干个CH2原子团，相对分子质量相差14的整数倍，如分子中含碳原子数不同的烷烃之 间就属于同系物。 (1)结构相似指的是组成元素相同，官能团的类别、官能团的数目及连接方式均相同。结构相似不一定是完全相同，如CH3CH2CH3和(CH3)4C，前者无支链，后者有支链，但二者仍为同系物。 (2)通式相同，但通式相同不一定是同系物。例如：乙醇与乙醚它们的通式都是C n H2n+2O,但他们官 能团类别不同,不是同系物。又如：乙烯与环丁烷,它们的通式都是C n H2n,但不是同系物。 (3) 在分子组成上必须相差一个或若干个CH2原子团。但分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质却不一定是同系物，如CH3CH2Br和CH3CH2CH2Cl都是卤代烃，且组成相差一个CH2原子团， 但二者不是同系物。 (4)同系物具有相似的化学性质，物理性质有一定的递变规律，如随碳原子个数的增多，同系物的熔、沸点逐渐升高；如果碳原子个数相同，则有支链的熔、沸点低，且支链越对称，熔、沸点越低。如沸点：正戊烷＞异戊烷＞新戊烷。同系物的密度一般随着碳原子个数的增多而增大。 4、同分异构体的对象是化合物，属于同分异构体的物质必须化学式相同，结构不同，因而性质不同。具有“五同一异”，即同分子式、同最简式、同元素、同相对原子式量、同质量分数、结构不同。属于同分异构体的物质可以是有机物，如正丁烷和异丁烷；可以是有机物和无机物，如氰酸铵和尿素；也可以是无机物，如[Pu(H2O)4]Cl3和[Pu(H2O)2Cl2]·2H2O·Cl。 在有机物中，很多物质都存在同分异构体，中学阶段涉及的同分异构体常见的有以下几类： (1)碳链异构：指碳原子之间连接成不同的链状或环状结构而造成的异构。如C5H12有三种同分异 构体，即正戊烷、异戊烷和新戊烷。 (2)位置异构(官能团位置异构)：指官能团或取代基在在碳链上的位置不同而造成的异构。如1— 丁烯与2—丁烯、1—丙醇与2—丙醇、邻二甲苯与间二甲苯及对二甲苯。 (3)类别异构(又称官能团异构)：指官能团不同而造成的异构，如1—丁炔与1，3—丁二烯、丙烯与环丙烷、乙醇与甲醚、丙醛与丙酮、乙酸与甲酸甲酯、葡萄糖与果糖、蔗糖与麦芽糖等。 (4)其他异构方式：如顺反异构、对映异构（也叫做镜像异构或手性异构）等，在中学阶段的信 息题中屡有涉及。 各类有机物类别异构体情况： ⑴ C n H2n+2：只能是烷烃，而且只有碳链异构。如CH3(CH2)3CH3、CH3CH(CH3)CH2CH3、C(CH3)4 ⑵ C n H2n：单烯烃、环烷烃。
高一化学模块I主要知识及化学方程式 一、研究物质性质的方法和程序 1．基本方法：观察法、实验法、分类法、比较法 2．基本程序： 第三步：用比较的方法对观察到的现象进行分析、综合、推论，概括出结论。 二、钠及其化合物的性质： 1．钠在空气中缓慢氧化：4Na+O2==2Na2O 2．钠在空气中燃烧：2Na+O2点燃====Na2O2 3．钠与水反应：2Na+2H2O=2NaOH+H2↑ 现象：①钠浮在水面上；②熔化为银白色小球；③在水面上四处游动；④伴有嗞嗞响声；⑤滴有酚酞的水变红色。 4．过氧化钠与水反应：2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑ 5．过氧化钠与二氧化碳反应：2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 6．碳酸氢钠受热分解：2NaHCO3△==Na2CO3+H2O+CO2↑ 7．氢氧化钠与碳酸氢钠反应：NaOH+NaHCO3=Na2CO3+H2O 8．在碳酸钠溶液中通入二氧化碳：Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3 三、氯及其化合物的性质 1．氯气与氢氧化钠的反应：Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O 2．铁丝在氯气中燃烧：2Fe+3Cl2点燃===2FeCl3 3．制取漂白粉（氯气能通入石灰浆）2Cl2+2Ca（OH）2=CaCl2+Ca（ClO）2+2H2O 4．氯气与水的反应：Cl2+H2O=HClO+HCl 5．次氯酸钠在空气中变质：NaClO+CO2+H2O=NaHCO3+HClO 6．次氯酸钙在空气中变质：Ca（ClO）2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO 四、以物质的量为中心的物理量关系 1．物质的量n（mol）= N/N(A) 2．物质的量n（mol）= m/M 3．标准状况下气体物质的量n（mol）= V/V(m) 4．溶液中溶质的物质的量n（mol）=cV 五、胶体： 1．定义：分散质粒子直径介于1~100nm之间的分散系。 2．胶体性质： ①丁达尔现象 ②聚沉 ③电泳 ④布朗运动 3．胶体提纯：渗析 六、电解质和非电解质 1．定义：①条件：水溶液或熔融状态；②性质：能否导电；③物质类别：化合物。2．强电解质：强酸、强碱、大多数盐；弱电解质：弱酸、弱碱、水等。
第十四章 碳族元素 Chapter 14 The Carbon Family Elements Carbon (C) Silicon (Si) Germanium (Ge) Stannum (Sn) Plumbum (Pb) §14-1 碳及其化合物 Carbon and its Compounds 一、General Properties 1．根据σ键的数目，碳可采取sp 、sp 2、sp 3杂化，其最大配位数为4 2．由于碳—碳单键的键能特别大，所以C －C 键非常稳定,具有形成均键(homochains)的 倾向 C －C N －N O －O F －F E (kJ·mol -1) 374 250 210 159 实 例 H 3C －CH 3 H 2N －NH 2 HO －OH 从碳到氮的单键键能的突减，是由于N 2分子中氮原子之间非键电子对排斥的缘故。 二、The Simple Substance 1．在第二周期中，氟、氧和氮都以双原子分子存在：F 2、O 2和N 2；而碳存在多聚物，其理由为：O 2和N 2的多重键要比σ单键（均键）强得多 如： , E (kJ·mol -1) 494 ＞ 210 + 210 , 946 ＞ 250 + 250 而： E (kJ·mol -1) 627 ＜ 374 + 374 即C 2分子中的多重键比均链中的两个σ单键之和小，所以碳往往形成多原子均键，虽然在星际空间存在有C 2(g)分子。 2．Allotropes: diamond 、graphite 、fullerene (C 60、C 70)、carbin (carbon fibers) (1) 熵 S carbin ＞S graphite ＞S diamond (2) d C-C (nm): diamond ＞ graphite ＞ benzene ＞ ethylene ＞ carbin ＞ acethylene (3) C graphite → C diamond ?r H m ＞0，?r S m ＜0 根据平衡，需要高压Pa 100.1106109?-?，(because of the insignificant reduction of volume)，升高温度不利于平衡的移动，但为了达到该过程可以接受 的速率，反应温度大约在2000℃，近来已发明一种低压生产金刚石的方法：把金刚石晶种（seed ）放在气态碳氢化合物（甲烷methane ，ethane ）中，温度升高到1000℃，可以得到金刚石粉末或者crystal whiskers (4) C 60 由12个正五边形和20个正六边形组成，每个碳原子以sp 3、sp 2杂化轨道与 相邻的三个碳原子相连，使∠CCC 小于120?而大于109?28'，形成曲面，剩余的p 轨道在C 60球壳的外围和内腔形成球面π键，从而具有芳香性。 O N N N N N C C C C C O O O
碳的多样性 一、非金属单质——碳 1、同素异形体是指________________________________________________ 列举两例______________________、______________________.请设计一个实验证明碳的同素异形体都是由碳元素组成的 _____________________________________________________________ ____________________________ 2、碳的化学性质 请完成下列方程式 ⑴ C + O2——⑵ C + CuO—— ⑶ C + CO2—— ⑷ C + SiO2——（工业制粗硅） ⑸ C + H2O(g)——（工业制水煤气） 【小结】碳的化学性质很_______,在一定条件下可与_____________________________发生反应。 练习1、下列说法不正确的是（） A．石墨熔点高，有滑腻感，用于制润滑剂；质软，在纸上划过留痕迹，用于制铅笔芯 B．金刚石有良好的导电性，耐高温，硬度大，可用于制作刻画玻璃的工具C．“汽水”浇灌植物有一定的道理，其中CO2的缓释，有利于植物的光合作用D．硅的提纯与应用，促进了半导体元件与集成芯片业的发展，可以说“硅是信息技术革命的催化剂” 二、碳的化合物 1、碳的氧化物 （1）碳的氧化物的性质（按要求写出化学方程式） ①CO2+ Ca(OH)2——②CO2 + CaCO3 + H2O— ③CO2 + NH3 + NaCl（饱和）+ H2O —— 现象______________________________________________ ④CO2 + Mg —— 现象_____________________________________________ ⑤CO + CuO ⑥CO + Fe2O3(工业炼铁) 【小结】二氧化碳是酸性氧化物，能使紫色石蕊试液变____, 常温下可与____________________发生反应。一氧化碳是不成盐氧化物，化学性质主要表现为_______,高温条件下可与_________反应。 （2）CO2的制备 ①工业制法：写出化学方程式_______________________________________ ②实验室制法：
初三化学第六单元《碳和碳的氧化物》知识点 一、碳的几种单质 1、金刚石（C）是自然界中最硬的物质，可用于制钻石、刻划玻璃、钻探机的钻头等。 2、石墨（C）是最软的矿物之一，有优良的导电性，润滑性。可用于制铅笔芯、干电池的电极、电车的滑块等。注意：铅笔里面其实不含铅，是石墨和黏土混合而成的混合物。H代表Hard，坚硬的；B代表Black，黑的。6B最软，颜色最深；6H最硬，HB软硬适中。 3、无定形碳：由石墨的微小晶体和少量杂质构成.主要有:焦炭,木炭,活性炭,炭黑等. 活性炭、木炭具有强烈的吸附性，但活性炭的吸附作用比木炭要强，如制糖工业利用其来脱色，防毒面具里的滤毒罐也是利用活性炭来吸附毒气。焦炭用于冶铁，炭黑加到橡胶里能够增加轮胎的耐磨性。 4、C60是一种由60个碳原子构成的分子，形似足球，性质很稳定。 5、金刚石和石墨的物理性质有很大差异的原因是：碳原子的排列不同。 CO和CO2的化学性质有很大差异的原因是：分子的构成不同。 二、.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、常温下的化学性质稳定【为何碳在常温下化学性质比较稳定？碳原子的最外层有4个电子，既不容易得电子，也不容易失去电子，因此常温下碳的化学性质比较稳定。档案材料一般用碳素墨水书写、古代书画历经百年也安然无恙、木质电线杆埋入地下部分用火烧焦可防腐都是利用这个原理。】 2、可燃性: 完全燃烧(氧气充足),生成CO2: C+O2点燃CO2 不完全燃烧(氧气不充足),生成CO：2C+O2点燃2CO 3、还原性：C+2CuO高温2Cu+CO2↑（置换反应）应用：冶金工业 现象：黑色粉末逐渐变成光亮红色，澄清的石灰水变浑浊。 2Fe2O3+3C高温4Fe+3CO2↑ 三、二氧化碳的制法 1、实验室制取气体的思路：（原理、装置、检验） （1）发生装置：由反应物状态及反应条件决定： 反应物是固体，需加热，制气体时则用高锰酸钾制O2的发生装置。 反应物是固体与液体或液体与液体，不需要加热，制气体时则用制H2的发生装置。 （2）收集方法：气体的密度及溶解性决定： 难溶于水用排水法收集CO只能用排水法（排空气法易中毒） 密度比空气大用向上排空气法CO2只能用向上排空气法（它能溶于水且与水反应） 密度比空气小用向下排空气法
碳的多样性 一、多种多样的碳单质 知识回顾：初中已讲过碳元素有金刚石、石墨两种单质，氧元素有O2、O3两种单质，磷元素有白磷、红磷两种单质。一种元素组成几种不同单质的现象叫同素异形现象。 1、同素异形体 (1)概念：同种元素组成的性质不同的几种单质互称同素异形体。 (2)与同位素的比较： 2、碳元素的同素异形体：金刚石、石墨、C60。 (1)金刚石：正四面体结构。每个碳原子与另外4个C原子形成正四面体结构。碳原子都以这种方式一直排列，形成具有空间网状结构的原子晶体。该方式决定了金刚石的硬度相当大。 (2)石墨：层状结构。石墨中的碳原子呈片层结构，每一层内碳原子都形成正六边形结构，每个C原子能形成3个正六边形，碳原子一直以这种方式排列，决定了石墨的熔点、沸点相当高，但层与层之间的作用较弱，易被破坏，故石墨的硬度不大。 (3)C60：球形结构，每60个C原子构成一个C60分子，C60分子形似足球，又名“足球烯”或“富勒烯”。60个C 原子位于球的表面，呈正五边形和正六边形排列，C60的式量为720。 总结：金刚石、石墨、C60的结构不同，晶体类型也不同，前两个为原子晶体(石墨结构又稍特殊，有时又叫混合晶体)，C60为分子晶体。可知，它们是由于碳原子排列方式不同，形成了三种性质不同的碳的同素异形体。碳元素之所以在自然界有稳定存在的碳单质，主要是因为C原子最外层4个电子，得失电子都不容易，在自然界中能稳定存在，不过，碳元素在自然界中还主要是以化合态的形式存在。 二、广泛存在的含碳化合物 1、含碳元素的矿石 大理石或石灰石或方解石(CaCO3)、菱锌矿(ZnCO3)、菱镁矿(MgCO3)、菱铁矿(FeCO3)、白云石(CaMg(CO3)2) 等，这些矿石是自然界中的典型无机物。自然界中的有机物都含有碳元素，以后再专门分析有机物。下面主要以Na2 CO3、NaHCO3为代表物，分析含碳无机化合物的性质。 2、Na2CO 3、NaHCO3性质 预测一：CaCO3与HCl反应放出CO2，Na2CO3、NaHCO3也应与HCl反应，生成CO2气体。 验证：Na2CO3、NaHCO3分别溶于水配成溶液，然后各取少许于两支试管中，分别滴加盐酸，两试管均能产生无色无味气体，把气体分别通入澄清石灰水中，石灰水都变浑浊。 结论：Na2CO3、NaHCO3都能与盐酸反应生成CO2。反应的离子方程式分别为： CO32-＋2H+＝H2O＋CO2↑，HCO3-＋H+＝H2O＋CO2↑ 故用该法可检验碳酸盐或碳酸氢盐。 利用上述预测及验证得到Na2CO3、NaHCO3的性质： (1)Na2CO3、NaHCO与盐酸反应 Na2CO3＋2HCl＝2NaCl＋H2O＋CO2↑ NaHCO3＋HCl＝NaCl＋H2O＋CO2↑ 由上述方程可知，1molNa2CO3消耗2molHCl，1molNaHCO3消耗1molHCl。1molNa2CO3消耗2molHCl，可以理解为1molNa2CO3先消耗1molHCl生成1molNaHCO3，1molNaHCO3再消耗1molHCl生成CO2。
4．2（1） 碳 同素异形体习题 一、选择题 1．北约空袭南联盟期间，曾使用“石墨炸弹”使南联盟的高压输变电线路短路，这是利用了石墨的（ ） A 、 可燃性 B 、还原性 C 、导电性 D 、润滑性 2．纳米是一个长度单位，1nm ＝10－ 9m ，纳米科技开辟了人类认识世界的新纪元。纳米材料是纳米科技最基本的组成部分。把固体物质加工到纳米级（1nm —100nm ）的超细粉末，即可得到纳米材料。该过程属于（ ） A 、物理变化 B 、物理变化和化学变化 C 、化学变化 D 、既不是物理变化也不是化学变化 ３．下列各组物质中，属于同素异形体的是（ ） Ａ、冰和水 Ｂ、一氧化碳和二氧化碳 Ｃ、木炭和活性炭 Ｄ、红磷和白磷 ４．由一种元素组成的物质（ ） Ａ、一定是一种单质 Ｂ、一定是一种混合物 Ｃ、一定是一种纯净物 Ｄ、无法确定 5．最近科学家研制出一种新的物质，它的化学式为C 60，下列说法中，正确的是（ ） ①它是一种新型化合物 ②C 60是金刚石的同素异形体 ③C 60式量是720 ④C 60是一种单质 Ａ、①③ Ｂ、 ②③ Ｃ、③④ Ｄ、②③④ 6．碳的化学性质是（ ） A ． 不活泼 B 、较活泼 C 、 常温下不活泼，高温下较活泼 D 、常温下不活泼，高温下不活泼 7．下列物质中，有一种物质能跟其余三种物质反应的是（ ） A 、氧气 B 、二氧化碳 C 、活性炭 D 、氧化铜 8．对于反应 2CuO + C ??→?高温 2Cu +CO 2↑,下列说法不正确的是（ ） A 、CuO 是氧化剂 B 、 C 被氧化，CuO 被还原 C 、C 是还原剂 D 、Cu 是还原剂，CO 2是氧化剂 二、填空题 9．自然界里游离态的碳主要有____________和___________以及 ，其中__________是天然物质里最硬的物质之一；___________是最软的矿物之一。 10．金刚石和石墨的__________（填物理或化学）性质差异很大，这是因为____________________________而引起的。 11．金刚石可用于切割玻璃和大理石，这是利用了它的________,同理还可作采矿用钻探机的钻头。 12．石墨用作干电池和高温电炉里的电极，这是利用了它的_______ ；石墨还可用作高温润滑剂，这是利用了它具有__________性和__________性质；石墨用作电车顶上导电杆与电线接触处的滑块，这是因为它具有_________性和__________性。
碳和碳的氧化物习题附答案 1．具有保存价值的档案等都使用碳素墨水书写，这是因为墨汁中的碳 ( ) A．常温下化学性质稳定B．常温下被氧化成稳定性的物质 C．常温下被还原成稳定性的物质 D．常温下跟纸反应生成稳定性的物质 2．下列变化属于物理变化的是（） A．用活性炭净化水B．干冰能灭火 C．二氧化碳通入水中D．一定条件下，石墨转化为金刚石 3．将燃着的木条伸入某种集气瓶中，木条熄灭，对瓶中气体判断错误的是（） A．一定是CO2B．一定不是O2C．可能是CO2D．可能是氮气 4．关于CO2的说法，不正确的是（） A．CO2是由1个碳原子和2个氧原子构成B．CO2中碳氧元素的质量比为3:8 C．CO2的相对分子质量为44D．CO2是由碳、氧元素组成 5．实验室制CO2选用的合适药品为（） A．木炭燃烧B．煅烧石灰石 C．石灰石跟稀硫酸反应D．大理石（或石灰石）跟稀盐酸反应 6．按碳元素化合价由高到低顺序排列，正确的是（） A．C、CO、CO2B．CO、C、CO2C．CO2、C、CO D．CO2、CO、C 7．下列各物质和用途相符合的是（） A．干冰可用于人工降雨B．石墨可用于冰箱除臭 C．石灰石可用来粉刷墙壁D．二氧化碳可用来抢救病人 8．某同学为解决助力车污染空气问题，提出以下建议：①马路上喷洒石灰水②在助力车尾部燃烧尾气③改进助力车发动机结构，提高燃料的燃烧效率④控制助力车数量。这些建议中，你认为切实可行的是（） A．①②B．②③C．①④D．③④ 9．用一氧化碳在加热的条件下还原氧化铜，发现已制得的铜很快又变黑了。你推测发生这种现象的原因是 ( ) A．反应开始时，没有把试管内的空气排干净 B．温度太低 C．铜没有在一氧化碳气流中冷却而又被空气中的氧气所氧化 D．试管口倾斜了 10．分子数相同的一氧化碳和二氧化碳，它们的质量比为（） A．1：2B．2：1C．7：11D．11：7 11．大气层中，因二氧化碳的含量不断增加而引起“温室效应”。造成大气中二氧化碳含量增多的主要原因是（） A．人口不断增多、呼吸作用增加B．绿色植物减少、光合作用减少 C．大量燃烧矿物燃料D．冰箱中制冷剂“氟里昂”的泄漏 12．测得某物质中只含有碳元素，这种物质 ( ) A．一定是一种单质 B．一定是石墨 C．可能是二氧化碳 D．可能是一种单质，也可能是几种碳的单质的混合物 13．铜粉和碳粉的混合物在空气中充分灼烧后，最终得到的黑色物质与原混合物质量相等，则碳粉在原混合物中的质量分数为（） A．20%B．80%C．15．8％D．84．2％ 14．下列气体中，只能用向上排空气法收集的是（） A．O2B．H2C．CO2D．CH4 15．除去二氧化碳中混有的少量一氧化碳，应采取的方法是（）