常见碳的几种单质

备战2021化学真题专项训练——专题十四：金刚石、石墨和C60【知识点回顾】一、碳的几种单质1.金刚石（C）是自然界中的物质，可用于制等。

2.石墨（C）是的矿物之一，有优良的、。

可用于制等；金刚石和石墨的物理性质有很大差异的原因是：。

3.C60：由个碳原子构成的象足球一样的分子，又名。

主要应用于领域。

4.无定形碳：由石墨的构成.主要有: 、、、等.活性炭、木炭具有强烈的性，焦炭用于，炭黑加到橡胶里能够增加轮胎的性。

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!1.常温下的强2. 性:完全燃烧(氧气充足),生成:不完全燃烧(氧气不充足),生成：3.还原性：（反应）应用：工业现象：黑色粉末逐渐变成色，石灰水变。

化学方程式：【真题演练】1．（2020呼和浩特）石墨烯可用机械剥离法从石墨中剥离制得。

它是由碳原子构成的只有一层原子厚度的二维晶体（如图），图中每一个小球代表一个碳原子。

它是目前发现的最薄、强度最大、导电导热性能最强的一种新型纳米材料。

科学家甚至预言石墨烯将“彻底改变21世纪”。

关于石墨烯，下列说法不正确的是（）A．石墨烯和金刚石都由碳元素组成B．石墨烯的导电性比银强C．石墨烯中每个碳原子为三个六元环共用D．从石墨中剥离出石墨烯属于物理变化2．（2020无锡）下列物质的性质与用途对应关系错误的是A．金刚石硬度大，可用于切割玻璃B．木炭具有吸附性，可用作燃料C．氮气化学性质稳定，可用作保护气D．钨的熔点高，可用于制作灯丝3.（2020盐城）对下列事实的解释合理的是A. 活性炭净水一一降低水中Ca2+、Mg2+的含量B. 金刚石和石墨的性质存在明显差异一一碳原子排列方式不同C. CO能燃烧，CO2不能燃烧——构成物质分子的原子种类不同D. 6000LO2在加压的情况下装入容积为40L钢瓶中一一氧分子变小4．（2020泰州）下列物质用途，主要利用其化学性质的是A．用钨制作灯丝B．用铝制作导线C．石墨制铅笔芯D．用焦炭冶炼铁5．（2020海南）文房四宝“笔墨纸砚”中“墨”的主要成分是（）A．碳B．硅C．磷D．碘6．（2020本溪）下列关于金刚石与石墨的说法中正确的是（）A．都能导电B．都是黑色固体C．硬度都很小D．都由碳元素组成7．（2020宁夏）建立宏观和微观之间的联系是化学学科独特的思维方式。

第六单元 碳及碳的化合物知识网络构建602222C :C+O CO 2C+O 2CO C+2CuO 2Cu+CO ⎧⎧⎪⎪⎧⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎨⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎩⎪⎧⎪⎪⎪⎧⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎨⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪↑⎪⎩⎩点燃点燃高温金钢石：坚硬——裁玻璃质软——做铅笔芯石墨导电性好——电极、电刷物理性质和用途润滑性——润滑剂用于材料科学碳的单质木炭、活性炭：吸附性常温下化学性质稳定：用墨书写或绘制的字画不易变色化学性质可燃性还原性：碳及碳的化合物碳的化()323222222322322CaCO CaO+CO :CaCO +2HCl CaCl +H O+CO CO H O H CO CO Ca OH CaCO H O CO +C 2CO ⎧↑⎪⎨=↑⎪⎩⎧⎪⎧⎪⎪⎪+=⎨⎪⎨⎪+=↓+⎪⎪⎪⎪⎩⎩高温高温工业：制法实验室物理性质：无色无味气体、密度比空气大、能溶于水不燃烧，一般不支持燃烧，不供给呼吸二氧化碳与水反映：性质化学性质与澄清的石灰水反映：氧化性：合物用途：灭火，作制冷剂、化工原料、2222CO+O 2CO CO+CuO Cu+CO ⎧⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎧⎧⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎧⎪⎪⎪⎪⎪⎧⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎩⎩⎩可燃温室肥料物理性质：无色无味气体、密度比空气小、难溶于水可燃性：一氧化碳化学性质还原性：毒性△第一讲 碳的几种单质知识能力解读知能解读：（一）碳的几种单质 1.物质的结构决定性质同一种元素可以组成不同的单质，以单质形式存在的碳有金刚石、石墨和60C等，由于它们的碳原子排列方式不同，即结构不同，它们的性质也存在较大的差异。

由此也可以知道:物质的结构决定其性质。

这三种常见单质的空间排列如图所示。

金刚石的机构石墨的机构60C的机构2. 金刚石、石墨和60C的比较2000510Pn℃、⨯3.无定形碳的物理性质、只要用途和制法的比较友情提示：木炭、活性炭、炭黑、焦炭是由石墨的微小晶体和少量杂质构成的，没有固定的几何外形，所以称为无定形碳。

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。

知识点2：木炭与活性炭的吸附性木炭和活性炭具有疏松多孔的结构，因此具有吸附能力，可以吸附气体或溶液里的色素。

其中管道越多，跟气体或溶液的接触面积越大，吸附能力越强。

吸附过程属于物理变化过程。

活性炭是木炭经过水蒸气高温处理而得到，因此，活性炭具有更大的表面积，它的吸附能力比木炭还要强，防毒面具里的滤毒罐就是利用活性炭来吸附毒气的，制糖工业中也利用活性炭来脱色以制得白糖 知识点3：单质碳的化学性质1 稳定性：常温下化学性质不活泼。

在常温下，碳的化学性质不活泼。

碳受日光照射或与空气、水分接触，都不容易起变化2 可燃性：单质碳在点燃条件下能与氧气反应，而氧气的量充足与否，会影响产物不同 （1） C+O 2−−−→点燃CO 2（空气足量） （2） 2C+O 2−−−→点燃2CO(空气不足量)3 还原性：单质碳在高温下，能与某些氧化物反应 （1）2CuO + C2Cu +CO 2↑注意:①碳单质作还原剂一般需要大量的热,属于吸热反应,因此反应条件一般要写高温②在木炭还原氧化铜实验中,操作时注意试管口要略向下倾斜,配制混合物时木炭粉应稍过量些,目的是防止已经还原的铜被氧气重新氧化.在实验结束时要先撤导管,后撤酒精灯,如果先撤酒精灯会使试管的温度降低,导致试管内的压力突然变小,石灰水会倒流入试管,导致试管炸裂.所以实验完毕,一定要先撤出导气管.(2)3C+2Fe 2O 34Fe+3CO 2↑(3)C+CO 22CO知识点4：氧化反应与还原反应氧化反应：物质与氧发生的反应叫氧化反应还原反应：含氧化合物里的氧被夺去的反应叫做还原反应在反应中供给氧的物质叫做氧化剂，物质供给氧的性质叫做氧化性；得氧的物质叫做还原剂，物质夺取氧的性质叫还原性注意：（1）氧化还原反应存在于同一个反应中，对于一个化学反应，它是氧化反应，就一定是还原反应 （2）氧化剂是指能够供给氧的物质，还原剂是指能够得到氧的物质。

氧化剂、还原剂指的都是反应物 知识点5：碳的氧化物（CO 、CO 2）的性质 性质二氧化碳一氧化碳物理性质无色、无味的气体；密度大于空气；能溶于水。

碳的几种单质教学教案第一章：引言1.1 教学目标让学生了解碳元素在周期表中的位置及性质。

让学生了解碳的几种常见单质及其特点。

1.2 教学内容碳元素的基本性质。

碳的几种常见单质：金刚石、石墨、碳-60等。

1.3 教学方法采用多媒体课件介绍碳元素的基本性质及碳的几种单质。

引导学生通过观察图片和模型，了解碳单质的结构特点。

1.4 教学评估观察学生在课堂上的参与程度，了解他们对碳元素及碳单质的理解程度。

通过课堂提问，检查学生对碳的几种单质的特点的掌握情况。

第二章：金刚石2.1 教学目标让学生了解金刚石的结构特点及物理性质。

让学生了解金刚石的用途。

2.2 教学内容金刚石的结构特点。

金刚石的物理性质：硬度、折射率等。

金刚石的用途：珠宝、工业切割等。

2.3 教学方法利用模型和图片，让学生直观地了解金刚石的结构特点。

通过实验或视频，展示金刚石的物理性质。

引导学生通过小组讨论，了解金刚石的用途。

2.4 教学评估观察学生在实验或观看视频时的反应，了解他们对金刚石物理性质的理解程度。

通过课堂提问，检查学生对金刚石用途的掌握情况。

第三章：石墨3.1 教学目标让学生了解石墨的结构特点及物理性质。

让学生了解石墨的用途。

3.2 教学内容石墨的结构特点。

石墨的物理性质：导电性、润滑性等。

石墨的用途：电池、润滑剂等。

3.3 教学方法利用模型和图片，让学生直观地了解石墨的结构特点。

通过实验或视频，展示石墨的物理性质。

引导学生通过小组讨论，了解石墨的用途。

3.4 教学评估观察学生在实验或观看视频时的反应，了解他们对石墨物理性质的理解程度。

通过课堂提问，检查学生对石墨用途的掌握情况。

第四章：碳-604.1 教学目标让学生了解碳-60的结构特点及物理性质。

让学生了解碳-60的用途。

4.2 教学内容碳-60的结构特点。

碳-60的物理性质：强度、导电性等。

碳-60的用途：材料科学、药物输送等。

4.3 教学方法利用模型和图片，让学生直观地了解碳-60的结构特点。

九年级化学上册碳的几种单质二氧化碳的制法CJCQ -2HO ・Cl£J ■• H.CMCOr]药品 大豐石，或石矢石，■怡二氐操作半醍 A A JA I 屯囲眉刚 览 检转和验満高盘丹锻右蕊占考点透析一、碳的单质1、 常见碳单质：单质是 _____________ 元素组成的纯净物，一种元素可形成多种单质。

例如: __________________ 、 _____________ 者E 是由碳兀素组成的单质。

2、 金刚石、石墨、 C 60的性质及用途：金刚石石墨C 60外观无色、透明、正八面体形状的固体深灰色、不透明、鳞片 状的固体，有金属光泽分子形似足球，有金属光泽的固体，其晶体粉末显黄色导电性良好几乎不导电 硬度天然存在最硬质脆导热性很差用途材料科学、超导领域等备注人们对C 6o 性质的认识正在不断地深入3、金刚石、石墨、 C 60的结构:知识导图金刚石、右龜、⑺阳途化学性质含自碳单祈的混含拘C-ICuO^JCutCD^活性嶷 焦媒C4<Cl!=^KO工业制法金刚石、石墨、C60物理性质有很大差异的原因是这些单质中________________________________________ 图1所示是它们的结构示意图，图中小黑点均代表碳原子。

【例题1】下列关于金刚石、石墨和C60的说法正确的是（）A •都是由碳原子构成的，性质相同B.取相同质量的金刚石、石墨和C60完全燃烧，得到相同质量的CQC.三种单质中碳原子的排列方式相同D.金刚石和石墨是单质，C60是化合物4、木炭、活性炭的吸附性：由于木炭具有_______________ 的结构，所以表面积较 _____________ ，因此它具有吸附性；活性炭的吸附性比木炭_____________ ，吸附作用是将气体或染料的微小粒子吸附在活性炭的表面，并没有生成新物质。

因此，吸附作用是_____________ 变化，吸附性属于 _____________ 性质。

碳的几种单质教学目标知识目标1.了解金刚石、石墨等碳的单质的物理性质和用途；2.通过分析金刚石、石墨是由碳元素组成的两种不同单质，进一步理解元素和单质这两个基本概念的区别和联系。

能力目标1.通过三种单质用途的学习，继续深化“结构决定性质”思路，培养对比思维能力；2.发展和培养学生的实验观察能力和从现象到本质的思维能力。

情感目标1.通过碳单质的学习，了解同一元素可以组成不同物质，提高学习化学兴趣；2.通过C60的学习，拓展课堂学习，开阔学生视野，了解化学与社会。

教学建议教材分析：碳单质（金刚石、石墨、球碳等）是初中学生学习氧气、氢气之后首次全面学习的固态非金属单质。

此节内容起着承上启下的作用，它是氧气、氢气学习的继续，同时为后面学习金属单质打下基础。

碳单质有定型碳和无定型碳两类。

金刚石、石墨是重要的定型碳，做重点介绍。

从学生较熟悉的金刚石、石墨入手学习，而后介绍球碳，符合学生认知规律，由宜到难，由远及近，又熟悉到陌生，使学生在学习过程中体验化学与社会的关系、体验化学科学的发展。

另外，教材编排首先对碳的典型单质——金刚石和石墨的结构、物理性质、用途进行学习，而后再简介无定型碳，最后安排碳单质的化学性质学习，旨在使学生从感性上理解碳单质结构不同，物理性质不同，但化学性质几乎相同。

课堂引入指导方法一：璀灿的钻石，普通的铅笔芯，取暖用的煤，光合作用的原料——二氧化碳，“工业血液”石油等物质之间有什么相互联系？学完碳和碳的化合物后你就明白了。

今天我们先来学习“第一节碳的几种单质”。

方法方二：石墨、木炭能变成钻石吗？学习完《碳和碳的化合物》后你将自己得出结论。

关于球碳（C60）的建议：球碳是碳的又一同素异形体，是科学家的最新发现，建议补充介绍。

如何介绍，应根据学生状况而定。

生源较好的学校应对照金刚石、石墨的结构介绍球碳的结构，简单介绍球碳的用途，有条件的学校课安排学生上网查阅球碳的发现史及其它资料。

生源机较差的学校至少应介绍球碳也是碳单质的一种，结构独特，性质特殊。

考点19 碳的几种单质命题趋势碳单质在中考中会结合碳单质的化学式或分子模型,考查微观构成和宏观组成及各种碳单质的物理性质及其用途之间的关系。

在实验探究题和图框推断题中考查木炭还原氧化铜的反应原理或通过反应物的特点及实验现象推导反应。

主要以选择题和填空题形式出现，有时也会出现在简答题中，有时结合其他知识点综合考查。

涉及的命题点有：①碳单质的物理性质和化学性质；②几种碳单质物理性质存在较大差异的原因；③碳单质的用途等。

考查重点1. 单质碳的性质；②碳单质物理性质存在较大差异的原因；③碳单质的用途。

重点考向考向一、碳单质的物理性质和用途1. 金刚石、石墨和C 60名称金刚石石墨C60结构模型色、态、形无色透明、正八面体形状的固体深灰色、有金属光泽而不透明的细鳞片状固体形状似足球，又叫足球烯硬度天然存在的最硬的物质质软，有滑腻感导电性不导电具有良好的导电性常温下不导电用途用作钻探机钻头、玻璃刀头、装饰品制铅笔、用作电极材料、润滑剂等有可能广泛应用于超导、催化、材料、医学2. 木炭、活性炭、焦炭和炭黑木炭、活性炭、焦炭、炭黑等物质的主要成分都是碳单质，它们的结构与石墨类似。

①木炭：具有疏松多孔的结构，有吸附性，常用于吸附色素和异味。

②活性炭：用于防毒面具、制糖、吸附色素和异味。

③焦炭：用于冶金工业。

④炭黑：常用于制造墨、油漆、颜料等。

易错警示C60由分子构成，C60可以表示一个C60分子，每个分子由60个碳原子构成。

知识拓展同素异形体同素异形体是指由同样的单一化学元素组成，因排列方式不同，而具有不同性质的单质。

同素异形体之间的性质差异主要表现在物理性质上，化学性质上也有着活性的差异。

例如磷的两种同素异形体，红磷和白磷，它们的着火点分别是240和40摄氏度，但是充分燃烧之后的产物都是五氧化二磷；白磷有剧毒，可溶于二硫化碳，红磷（如制品不纯时可含少量黄磷，可致黄磷中毒，经常吸入红磷尘，可引起慢性磷中毒，遇明火、高热、摩擦、撞击有引起燃烧的危险，与溴混合能发生燃烧，与大多数氧化剂如氯酸盐、硝酸盐、高氯酸盐或高锰酸盐等组成爆炸性能十分敏感的化合物，燃烧时放出有毒的刺激性烟雾。