6.1金刚石、石墨和C60
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6.1金刚石、石墨和C60一、选择题1.在书写具有保存价值的档案时,最好使用()A.铅笔 B.纯蓝墨水笔 C.碳素墨水笔 D.圆珠笔2.在学习化学的过程中,及时对所学知识进行整理,是一种好的学习方法。
以下连线对应不正确的是3.下列属于纯净物的是()A.海水 B.空气 C.白酒 D.金刚石4.用下列药品完成对应的“家庭小实验”,不能达到预期目的的是A.用柠檬酸、果汁、白糖、水、小苏打等制汽水B.用6B的铅笔芯和导线连接(右图)验证石墨的导电性C.用洗净的碎鸡蛋壳、食盐水制二氧化碳D.用酒精、紫卷心菜等自制酸碱指示剂5.下列实验操作中,现象足以说明结论的是6.(4分)从下列六种物质中,选择相应物质的字母填空:A.生石灰 B.石墨 C.汞 D.干冰 E.化石燃料 F.浓硫酸(1)温度计中填充的液态金属是(2)常用于人工降雨的是(3)能做食品干燥剂的是(4)大量使用易引起“雾霾”的是7.上海市中考实行网上阅卷,必须用2B铅笔填涂答题卡,2B铅笔的主要成分是A.石墨 B.金刚石 C.木炭 D.C608.下列对一些事实的解释错误的是9.碳的单质中,质地较软,常用作电极的是()A.金刚石 B.活性炭 C.炭黑 D.石墨10.遂昌农民利用当地丰富的竹资源制成竹炭制品,实现增收致富.竹炭是竹子经过炭化处理后形成的多性材料.竹炭具有的性质是()A.无色固体 B.易溶于水 C.不能燃烧 D.有吸附性11.下面是金刚石、石墨、C60、碳纳米管的结构示意图,有关说法正确的是()。
A、这四种物质都很软,可作润滑剂B、这四种物质碳原子的排列方式相同C、这四种物质完全燃烧后的产物都是CO2D、这四种物质的结构中都是每个碳原子连接3个碳原子12.妈妈在新装修的家里放了一个炭雕(如图),说它是一种工艺品,又是一种实用的室内空气净化器。
炭雕的这种新功能源于A. 活性炭的吸附性B. 碳的稳定性C. 碳的导电性D. 碳的还原性13.C60的分子结构形似足球(如图所示)。
第六单元碳和碳的氧化物课题1 金刚石、石墨和C60从容说课本课题包括两部分。
第一部分介绍碳单质,主要介绍了金刚石、石墨的重要物理性质和C60分子的结构特点。
在介绍石墨的同时又穿插介绍了木炭、活性炭的吸附性及其用途,使学生树立性质决定用途,用途体现结构的观点。
第二部分通过学生回顾复习引出碳的一个重要化学性质��在加热条件下与氧气反应,又通过活动探究理解了碳能与某些氧化物反应,并能根据实验现象书写化学方程式,分析化学反应的特点后又总结出了还原反应的概念。
教学目标1.知识与技能(1)了解金刚石和石墨的物理性质和用途。
(2)知道碳单质的化学性质。
(3)知道不同元素可以组成不同的物质,同一种元素也可以组成不同的物质。
2.过程与方法(1)会对展示或演示的资料分析、归纳。
(2)能认真观察实验现象,并会对现象分析归纳,总结出重要的知识点。
3.情感态度与价值观(1)以发展的观点看待碳的单质。
(2)树立物质的性质决定用途的观点。
教学重点碳单质的化学性质。
教学难点碳跟某些氧化物的反应。
教学方法观察��分析��总结。
实验探究��分析��归纳。
教具准备教师用具:金刚石、石墨、C60分子模型、玻璃刀、6B铅笔芯、干电池、石墨电极、投影仪、电视媒体、防毒面具、导线、灯泡。
学生用具:(1)仪器:小锥形瓶、试管(大小各1个)、铁架台、酒精灯、网罩、带导管的塞子;(2)药品:红墨水、烘烤过的木炭(活性炭)、木炭粉、CuO粉末、澄清石灰水。
课时安排1课时教学过程[板书]课题1 金刚石、石墨和C60[引言]我们知道不同元素可以组成不同物质,那么,同种元素可以组成不同物质吗?[展示]金刚石,石墨、C60分子模型[介绍]金刚石、石墨、C60都是由碳元素组成的单质。
[教师]你能得到什么结论?[学生总结]同种元素可以组成不同的物质。
课题1 金刚石、石墨和C60知识导航课前引入“钻石恒久远,一颗永流传”。
钻石对得起它昂贵的价格吗?知识精讲金刚石、石墨和C60等都是由碳元素组成的不同单质。
由于碳原子的排列方式不同,即结构不同,导致它们的性质尤其是物理性质有很大差异。
一、金刚石1.外观:无色透明、正八面体状晶体(网状结构)2. 光泽:加工后璀璨夺目3. 硬度:天然存在的最硬的物质4. 导电性:不导电5. 导热性:良好6. 用途:装饰品——钻石;切割玻璃、大理石、做钻探机的钻头等。
二、石墨1.外观:深灰色、细鳞片状固体(层状结构)2. 光泽:有金属光泽3. 硬度:质地软,有滑腻感4. 导电性:良好5. 导热性:良好6. 用途:电极、铅笔芯、润滑剂等三、C601. 每个C60分子是由60个碳原子构成的。
2. C60分子形似足球,这种足球结构的C60分子(又叫足球烯)很稳定。
3. C60的独特结构决定了它具有一些特殊的物理和化学性质,有可能广泛应用于超导、催化、材料、医学及生物等领域。
总结归纳加工后璀璨夺目有金属光泽四、其他碳单质1. 木炭、焦炭、活性炭、炭黑等均是无定形碳,主要是由石墨的微小晶体和少量杂质构成的。
2. 活性炭、木炭具有疏松多孔的结构,可以吸附异味、色素等,具有吸附作用。
3. 焦炭常用于冶炼金属,炭黑用于制造黑色染料、油墨等。
4. 一些新形态的碳单质相继被发现,如碳纳米管、石墨烯等。
注意(1)只含一种元素的物质不一定是单质,也可能是几种单质组成的混合物。
(2)“碳”是元素名称,在书写含碳元素的物质的名称时使用,如二氧化碳;而“炭”表示物质,如“活性炭”。
对点训练题型一:同种元素组成的单质【例1】由同种元素组成的不同单质,可以互为“同素异形体”。
下列属于同素异形体的一组物质是A.氢气与液氢B.水银与银C.干冰与冰D.氧气与臭氧【答案】D【分析】由同种元素组成的不同单质,可以互为“同素异形体”,这里包含两个条件:一是不同的单质;二是由同一种元素组成,即组成元素相同。
《金刚石、石墨和 C60》讲义一、引言碳是一种非常神奇的元素,它在自然界中以多种形式存在,其中最常见且具有代表性的就是金刚石、石墨和 C60。
这三种物质虽然都是由碳元素组成,但它们的性质和用途却大不相同。
接下来,让我们一起深入了解它们。
二、金刚石1、结构特点金刚石的结构可以用“坚固”来形容。
它是由碳原子以正四面体的形式紧密排列而成,每个碳原子都与另外四个碳原子形成共价键,这种结构使得金刚石具有极高的硬度和稳定性。
2、物理性质金刚石是自然界中最硬的物质,这使得它在工业上有广泛的应用。
它的折射率高,能够折射出璀璨的光芒,因此常被用于珠宝首饰。
此外,金刚石的热导率极高,是良好的热导体。
3、用途(1)工业领域由于其硬度,金刚石常被制成各种切割和磨削工具,如钻头、砂轮等。
在地质勘探和石材加工等行业中发挥着重要作用。
(2)珠宝领域经过精心打磨和切割的金刚石,成为了人们喜爱的珍贵珠宝,象征着永恒和爱情。
三、石墨1、结构特点与金刚石不同,石墨中的碳原子呈层状排列,每一层中的碳原子以六边形的形式连接,层与层之间的结合力较弱,这使得石墨具有良好的导电性和润滑性。
2、物理性质石墨质地柔软,颜色呈灰黑色。
它具有良好的导电性和导热性,同时还具有耐高温的特性。
3、用途(1)铅笔芯石墨质地柔软,容易留下痕迹,因此被用于制作铅笔芯。
(2)电极材料由于其良好的导电性,石墨常被用作电池和电解池的电极材料。
(3)润滑剂层与层之间的弱结合力使得石墨能够在物体表面形成一层润滑膜,减少摩擦,常用于机械润滑。
四、C601、结构特点C60 是一种由 60 个碳原子组成的足球状分子,也被称为“富勒烯”。
这种独特的结构使得 C60 具有一些特殊的性质。
2、物理性质C60 具有一定的导电性和光学性质,在一定条件下可以表现出超导性。
3、用途(1)材料科学在材料领域,C60 被用于研发新型的超导材料、半导体材料等。
(2)生物医药由于其独特的结构和性质,C60 在生物医药领域也有潜在的应用,如药物载体等。
第六单元碳和碳的氧化物6.1金刚石、石墨和C60自我测评1.物质性质决定用途.下列物质的用途主要由其物理性质决定的是( )A.氦气用于作霓虹灯B.氧气用于呼吸C.氮气用于食品保鲜D.氢气用于作清洁燃料2.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.可能是化合物D.可能是一种单质,也可能是几种碳的单质的混合物3.轻轨电车是近年来城市发展的一种无污染的新兴交通工具,当轻轨电车开动时,轻轨电车与架空电线的接触点由于高速摩擦会产生高温,因此接触点上的材料应该具有现耐高温,不易氧化,能导电的性质,你认为接触点上的材料应选用( )A.金刚石 B.铝 C.石墨 D.铜4.下列日常生活中的物质属于纯净物的是( )5.最近科学家制得一种新的分子,它是由碳元素组成的,具有空心的类似足球状结构的一种分子,化学式是C60。
下列说法中不正确的是()(相对原子质量:C-12)A. C60是一种新型的化合物B. C60和石墨是不同的碳单质C. C60是一种新的碳单质D. C60的相对分子质量是7201. 常温下,碳具有性碳原子的最外层电子数为,既不容易得到电子,也不容易失去电子,所以常温下碳的化学性质比较稳定。
【课堂练习】:1.写标语和春联用的墨汁主要成份是,用墨汁书写或绘制的字画,虽年深日久却不变色,这是因为。
2.“钻石恒久远,一颗永流传”这句广告词能体现的钻石的性质是()A.硬度大 B.不能导电 C.化学性质稳定 D.熔点低3.最早的威尼斯人在岛上建房子时,会先在水中打下一圈密密麻麻的、九米深的木桩作地基。
在打下木桩前,总是要将其表面烧焦的,这是因为()A.烧掉木材表面的水分以免毁坏B.表面生成的碳不吸水C.常温下碳的化学性质不活泼D.碳易与土壤中的物质反应2.碳具有性①氧气充足时:(请写出碳完全燃烧的化学方程式);②氧气不充足时:(请写出碳不完全燃烧的化学方程式)。
3.碳具有性实验:碳和氧化铜的反应(1)药品:碳(色)和氧化铜(色),反应条件是:(2)实验现象黑色粉末逐渐变成光亮的 色,澄清石灰水变 。
(3)化学方程式 ,(4)在此反应中,被还原的物质是 ,被氧化的物质是 。
说明木炭具有 性,可用来 。
所以,这类反应可表示为:C + 金属氧化物=== + 。
【练习】用化学方程式表示:⑴木炭还原氧化铁【课堂练习】1.已知A 、B 为两种黑色粉末,D 为红色单质。
A 、B 、C 、D 、E 五种物质之间的转化关系如图10请回答:(1)C 的化学式为 ;(2)A 中金属元素的化合价是 ;(3)反应①的化学方程式为 。
2.用木炭还原氧化铜的实验如左下图。
(1)酒精灯加灯罩的目的 ;(2)刚开始预热,试管②中立即产生气泡,但石灰水不变浑浊,原因是 ;(3)继续加热,观察到石灰水逐渐变浑浊,黑色粉末中出现红色物..........质.。
请你写出反应的化学方程式: ; (4)停止加热时,应先将导管从试管②中撤出,并用弹簧夹夹紧橡皮管,待试管①冷却后再把试管里的粉末倒出。
这样操作的原因是 。
三、自我测评1.将木炭和氧化铜的粉末混合物30克,加热一段时间后冷却,称的剩余固体的质量为25.6克。
计算:⑴生成CO 2了的质量是 克。
(2)计算:生成了多少克Cu?(3)计算:有多少克氧化铜参加了反应?6.2二氧化碳制取的研究⑴原理:用石灰石和稀盐酸,反应化学方程式: ★实验室制取CO 2的药品选用:①不能选用浓盐酸,因浓盐酸 太强,能挥发出大量的HCl 气体,使制得的CO 2不纯。
②不能选用硫酸,因硫酸与碳酸钙反应生成微溶性的硫酸钙沉淀,覆盖在碳酸钙的表面,会阻止反应继续进行。
③不能用碳酸钠、碳酸钾代替大理石或石灰石,因为它们易溶于水,反应速率 ,难以控制。
⑵发生装置:选用 (填序号) ⑶收集方法:______________(填图10序号)⑷步骤:①连接装置并检查 。
②加药品(先加 ,再加 )。
③连接装置收集CO 2。
④检验:将制得的气体通入______________,若_____ _ ,则是CO 2。
⑤验满:用______________,放在集气瓶______,若木条熄灭,,证明已收集满。
【拓展】组合出更多的制取装置【交流讨论】1.与简易装置比较,A 装置的优点是:B 装置的优点是:C 装置的优点是:■小结:实验室制取气体装置的确定:反应物状态________________固固加热型气体发生装置 反应条件________________反应物状态________________固液不加热型反应条件________________密度比空气大:_______________排空气法:气体收集装置 密度比空气小:______________排水法:不 于水,不与水______________工业制CO 2的原理是煅烧石灰石,发生反应的化学方程式为: 。
【课堂练习】1.通过学习,你已经掌握了实验室制取气体的有关规律,以下是老师提供的一些实验装置。
请结合下图回答问题:⑴请填写标号仪器的名称:①__________,②___________;⑵实验室用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳气体时,发生装置应选 ,应选用的收集装置是________,用该装置收集的气体所具有的物理性质是______________________,制取二氧化碳气体时发生反应的化学方程式为 。
⑶通过查阅资料得知:①氨气(NH 3)是一种密度比空气小且极易溶于水的气体,其水溶液称为氨水;②小芳同学加热氯化铵和氢氧化钙的固体混合物制取氨气,她应选择的反应的发生装置是 ,收集装置是 。
(填字母编号)6.3二氧化碳和一氧化碳1、 二氧化碳的物理性质:色 味的气体,密度比空气 , 溶于水。
2、二氧化碳的化学性质: ①一般情况下,______燃烧,也______燃烧,不能供给____________。
②与水反应生成碳酸:(写出化学方程式) 。
生成的碳酸能使紫色的石蕊试液变______●碳酸不稳定,易分解:(写出化学方程式) 。
③能使澄清的石灰水变浑浊:(写出化学方程式) (用于检验二氧化碳) ④与灼热的碳反应:(写出化学方程式) (此反应吸热热量,既是化合反应又是氧化还原反应,CO 2是氧化剂,C 是还原剂)3.CO 2的用途:⑴固体二氧化碳叫做 ,可用于 。
⑵利用不能燃烧燃烧,也不支持燃烧的性质,可用于 。
⑶可作 肥料,用于光合作用等 3.CO 2对环境的影响:过多排放引起____________效应。
⑴定义:大气中的 气体使地面吸收的太阳光的热量 ,从而使全球 。
⑵起因:①大量使用 燃料;② 面积急剧减少。
能产生这种效应的气体:二氧化碳、 、 、氟氯代烷等。
⑶危害:①全球变暖,冰川 ;②海平面 ,淹没城市;③土地 ,农业 。
⑷措施:①减少化石燃料的燃烧;②使用 能源,如 ;③大力 ,严禁乱砍滥伐。
【课堂练习】1.下面O 2和CO 2的自述中,属于物理性质的是( )2.在大气层中,因CO 2含量不断增加而引起“温室效应”,造成大气中CO 2含量增加的主要原因是 ( )A.由于动植物呼吸作用增加B.由于实验室中逸出CO 2量增加C.由于森林面积递减,使得自然界吸收CO 2的能力降低D.由于大量燃烧矿物燃料A B CD3.下图分别二氧化碳的制取、干燥,收集和性质检验的装置图。
其中错误的是()4.用玻璃管向盛有紫色石蕊试液的试管里吹气,溶液由色变成色,反应的化学方程式为。
过一会儿再给试管加热,溶液由色变成色。
化学方程式为______________________________。
1.CO的物理性质:色气味的气体,溶于水,密度比空气,实验室一般用法收集。
2、化学性质:①可燃性:纯净的CO在空气在中点燃时,能产生色火焰,放出大量的热,化学方程式为:。
②剧毒性:CO极易与血液中的结合,从而使人,造成生物体缺氧,甚至危及生命。
③还原性:(1)实验现象:_____色的氧化铜逐渐变成光亮_____色,澄清石灰水变(2)实验C处要放一酒精灯,是为了(3)CO与CuO反应的化学方程式为:。
3.CO的用途:(1)CO具有可燃性,可以用作;(2)CO具有还原性,可用于。
【课堂练习】1.香烟燃烧产生的烟气中含有许多强致癌物和有害物质,其中对人体危害最大的物质除尼古丁和煤焦油外,还有一种易与血红蛋白结合的有毒气体,该气体是()A.二氧化硫B.一氧化碳C.二氧化碳 D.氮气2.下列做法存在安全隐患的是()A.在煤炉上放一壶水防止煤气中毒B.在应用泡沫灭火器时,应先检查出气孔是否被堵塞C.进入久未开启的菜窖前应先做灯火实验D.点燃CO气体前,应先检验其纯度3.要除去一氧化碳中的少量二氧化碳,可采用的最好措施为()A.点火燃烧B.通过灼热的氧化铜粉末C.通入石灰水中D.通入石蕊试液中4.关于一氧化碳和二氧化碳的说法正确的是()A.都是大气污染物B.都能与水反应C.都能还原氧化铜D.都能通过碳与氧气反应制得5.碳和部分碳的化合物间转化关系如图5所示。
(1)物质X的化学式为。
(2)在物质的分类中,CO属于物。
(3)从图中任选一种物质,它的一种用途。
(4)写出图中转化关系中属于化合反应的一个化学方程式。
图5。