碳的几种单质全面版
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碳的几种单质知识要点:了解金刚石、石墨、木炭等单质的物理性质和用途。
知识详解:以单质形式存在的碳有金刚石、石墨,还有无定形碳,如木炭、活性炭、焦炭和炭黑等。
1、金刚石、石墨的物理性质和用途金刚石和石墨是两种具有不同物理性质的单质,但当它们分别在氧气中燃烧时,只能生成CO2,说明金刚石和石墨都是由碳元素组成的。
金刚石、石墨都是由碳元素组成的单质,但它们的物理性质有很大差别。
这是因为金刚石、石墨中碳原子的排列方式不同。
2、木炭、焦炭、活性炭、炭黑等通常称为无定形碳,它们主要是由石墨的微小晶体和少量杂质构成的。
木炭是多孔性固体,表面积很大,因此有吸附性,能吸附气体或染料等微小颗粒,常用它来吸附一些食品和工业产品里的色素,也可以用它吸附有臭味的物质。
活性炭表面积比木炭更大,活性炭的吸附能力比木炭还强,防毒面具里就是用它来吸附毒气的。
“碳”和“炭”的区别和联系:“碳”指的是碳元素,它是核电荷数为6的同—类原子总称,不具体指某种物质。
“炭”指的是具体物质,如木炭、活性炭、焦炭、炭黑,这些物质都是碳元素形成的单质。
[典型例题剖析][例1]下列关于石墨的性质和用途的说法中,不正确的是()A、熔点高,有滑腻感,可用于制润滑剂B、质软,在纸上划过留痕迹,可用于制铅笔芯C、有良好的导电性,可用于制干电池的电极D、耐高温,可用于制作刻划玻璃的工具分析:物质的用途与性质是紧密联系的。
由于石墨有滑腻感,可减小物质间的摩擦力,可作润滑剂,又由于耐高温可做耐高温的润滑剂。
做电池,必须要求要有良好的导电性。
玻璃较硬,刻划玻璃的工具必须是硬度很大的物质。
答案:D[例2]下列叙述中,正确的是()A、由碳元素的单质组成的物质一定是纯净物B、金刚石和石墨具有相同的元素组成C、石墨转变为金刚石不属于化学变化D、C60是一种碳元素的单质分析:由碳元素组成的单质有石墨、金刚石和C60。
若将它们混合在一起,则该物质只含碳元素的单质,但属于混合物。
学科:化学
教学内容:碳的几种单质
【基础知识精讲】
1.金刚石、石墨的物理性质及用途
(1)物理性质差异大是由于它们中所含碳原子的排列方式不同,由于物理性质不同,用途也就不同.
(2)它们都是由碳元素组成,所以它们的化学性质相同.
3.吸附
木炭和活性炭的吸附是将被吸附物(有色液体、气体、有毒气体等)吸在表面(细管道内),这个变化是物理变化.
【重点难点解析】
例1 由同种元素组成的物质( )
A.一定是单质 B.一定是金属
C.可能是混合物 D. 可能是化合物
分析 本题关键是要知道同种元素有时可形成多种单质这一事实,如:金刚石、石墨、C 60都由碳元素组成.即同种元素既能组成单质也能组成混合物,只有同种元素组成的纯净物才是单质,故(A)不正确,(B)、(D)则是明显的错误.
解答 选(C)
例2 下列不属于石墨用途的是( )
A.制坩锅 B.作电极 C.净化气体或液体 D.制铅笔芯。
九年级化学第六单元金刚石、石墨和C60人教实验版【本讲教育信息】一、教学内容金刚石、石墨和C60二、考点清单1、了解金刚石和石墨的物理性质和主要用途。
2、知道碳单质的化学性质。
3、知道C60分子的结构特点和潜在应用前景。
三、全面突破考点1 碳的单质1、金刚石(C)是自然界中最硬的物质,无色透明,正八面体。
可用于制钻石;刻划玻璃、钻探机的钻头(体现了它的硬度大)等。
2、石墨(C)是最软的矿物之一,深灰色,具有金属光泽,是细鳞片状的固体,有优良的导电性,润滑性。
可用于制铅笔芯(体现了它呈深灰色、质软)、干电池的电极(体现了它的导电性)、电车的电刷(体现了它的导电性,滑腻感、常温下化学性质稳定)、作润滑剂(体现它具有滑腻感)等。
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。
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(因为具有疏松多孔的结构),木炭可用于食品、工业产品中除去色素、异味等,活性炭可用于防毒面具中除去毒气、制糖业中脱色以制白糖;焦炭用于冶铁,炭黑加到橡胶里能够增加轮胎的耐磨性。
注意:吸附性是活性炭、木炭的物理性质4、C60:C60分子是由60个碳原子构成的分子,形似足球,结构稳定。
【典型例题】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【解析】本题主要利用碳的单质的物理性质及对应的用途。
如:金刚石经过仔细雕琢,可成为璀璨夺目的装饰品——钻石。
利用石墨质软的性质可制成铅笔芯,因为石墨具有滑腻感,可用来作润滑剂。
利用活性炭的吸附性可作冰箱的除味剂。
【答案】B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【解析】金刚石和石墨都是由碳元素组成的,但由于在金刚石和石墨里碳原子的排列方式不同,所以金刚石和石墨是两种不同的单质。
碳有三种同素异形体,即金刚石、石墨和无定形碳。
无定形碳有炭黑、木炭、焦炭、骨炭、活性炭等。
统称黑碳。
这三种同素异形体的物理性质差别很大。
但在氧气里燃烧后的产物都是二氧化碳。
1.金刚石的晶体结构金刚石是典型的原子晶体,在这种晶体中的基本结构粒子是碳原子。
每个碳原子都以sp3杂化轨道与四个碳原子形成共价单键,键长为1.55×10-10 m,键角为109°28′,构成正四面体。
每个碳原子位于正四面体的中心,周围四个碳原子位于四个顶点上,在空间构成连续的、坚固的骨架结构。
因此,可以把整个晶体看成一个巨大的分子。
由于C—C键的键能大(为347 kJ/mol),价电子都参与了共价键的形成,使得晶体中没有自由电子,所以金刚石是自然界中最坚硬的固体,熔点高达3 550 ℃,并且不导电。
2.石墨的晶体结构石墨晶体是属于混合键型的晶体。
石墨中的碳原子用sp2杂化轨道与相邻的三个碳原子以σ键结合,形成正六角形蜂巢状的平面层状结构,而每个碳原子还有一个2p轨道,其中有一个2p电子。
这些p轨道又都互相平行,并垂直于碳原子sp2杂化轨道构成的平面,形成了大π键。
因而这些π电子可以在整个碳原子平面上活动,类似金属键的性质。
而平面结构的层与层之间则依靠分子间作用力(范德华力)结合起来,形成石墨晶体.石墨有金属光泽,在层平面方向有很好的导电性质。
由于层间的分子间作用力弱,因此石墨晶体的层与层之间容易滑动,工业上用石墨作固体润滑剂。
3.无定形碳所谓无定形碳是指其内部结构而言。
实际上它们的内部结构并不是真正的无定形体,而是具有和石墨一样结构的晶体,只是由碳原子六角形环状平面形成的层状结构零乱而不规则,晶体形成有缺陷,而且晶粒微小,含有少量杂质。
无定形碳包括:炭黑木炭焦炭活性炭骨炭糖炭无定形碳跟少量砂子、氧化铁催化剂混合,在约3500℃中加热,使产生的碳蒸气凝聚,可得人造石墨。
文案编辑词条B 添加义项?文案,原指放书的桌子,后来指在桌子上写字的人。
初三化学基础知识点碳的几种单质学习目标1、了解金刚石、石墨等碳单质的主要物质性质和用途及它们的组成。
加深对元素、单质等概念的理解。
2、发展观察能力和自学能力。
3、激发学习化学的兴趣,培养热爱科学的精神。
内容简析本节学习的重点是金刚石、石墨、木炭的物理性质和主要用途。
认识碳的各种单质的组成和结构是学好本节内容的关键。
学习本节内容注意把组成与性质、性质与用途结合起来学习会收到事半功倍的效果。
在本节的学习中还应注意到这样一个问题:一种元素不仅仅只能形成一种单质,由此可推理,由同一种元素组成的物质不一定是纯净物。
命题趋势分析金刚石、石墨的重要性质和用途:对单质概念的准确认识:无定形碳的主要用途,有时考查学生的知识迁移能力和学以致用方面,如:足球烯、石墨炸弹.核心知识1.金刚石、石墨的物理性质及用途名称金刚石石墨组成元素CC颜色状态无色、透明的正八面体状的固体深灰色有金属光泽、不透明的鳞片状固体硬度质量硬质软导电性不良导体良导体熔点高高主要用途钻探机的钻头划玻璃,切割大理石装饰品〔钻石〕铅笔芯电极高温工作机械的润滑剂〔1〕物理性质差异大是由于它们中所含碳原子的排列方式不同,由于物理性质不同,用途也就不同.〔2〕它们都是由碳元素组成,所以它们的化学性质相同.2.几种无定形碳的比较?色态制法用途木炭灰黑色多孔固体木材隔绝空气加强热作燃料、冶炼金属、制黑火药、制活性炭、吸附焦炭浅灰色多孔固体烟煤隔绝空气加强热冶炼生铁活性炭黑色粉末木炭在高温下用水蒸气处理净化多种气体和液体,作防毒面具炭黑黑色粉末含碳物质不完全燃烧制造油墨、油漆、颜料及橡胶制品的填料3.吸附木炭和活性炭的吸附是将被吸附物〔有色液体、气体、有毒气体等〕吸在表面〔细管道内〕,这个变化是物理变化.。
碳的几种单质80《化学》全一册初级中学教科书人民教育出版社要求:用列表的方式归纳金刚石、石墨的物理性质及用途。
【投影】一金刚石和石墨的物理性质及用途【讲解】金刚石和石墨物理性质上的差异决定了用途上的差异。
1.利用金刚石硬度大、耐高温可做钻探机的钻头;利用硬度大,可做玻璃刀;由于金刚石对光有优异的折射作用,可做装饰品。
2.利用石墨质软,在纸上划过会留下深灰色的痕迹可做铅笔芯;利用石墨滑腻、质软、耐高温,可做耐高温的润滑剂。
3.利用石墨有良好导电性和耐高温可做高温电炉的电极和普通电极。
(展示实物)4.利用石墨传热性能好,耐腐蚀,耐温度骤然变化的特性可做石墨坩埚。
5.利用石墨耐酸碱的耐腐蚀性强,可做化工管道,耐酸槽、耐碱槽等。
【小结】金刚石和石墨都是由碳元素组成的不同单质,物理性质上有如此大的差异是由于二者中碳原子的排列不同。
性质不同因而用途也不相同。
即性质决定用途。
【讲解】在碳元素组成的单质中还有一类含杂质较多的叫无定形碳,包括木炭、焦炭、活性炭及炭黑。
介绍:炭与碳的区别。
【展示】木炭【演示】木炭吸附气的实验【演示】木炭与红或蓝墨水的吸附实验(学生讨论,得出木炭性质的结论)【小结】木炭能吸附某些有色物质,说明木炭具有吸附性,能把大量气体或染料吸附在其表面。
加热后,红棕色又出现,说明以上过程属于物理变化。
【投影】二无定形碳(以木炭为例)1.物理性质:灰黑色多孔、疏松物质,具有吸附性。
能大量吸附气体和小微粒。
2.吸附作用:气体或液体里的某些物质被吸附到固体表面的作用。
3.吸附原理:(引导学生阅读课本P81第四段)4.用途:燃料,黑火药、吸附剂制铅笔(某些)三、碳单质的新成员--C60:1985年美国科学家罗伯特·柯尔,理查得·斯莫利和英国科学家哈罗德·克罗特在研究太空物质时,发现了一种碳元素形成的单质,化学式为,形成具有32个面的近似球体,包括20个等六边形和12个等五边形,这同英式足球正好相同,因此又叫足球烯。