九年级化学《碳和碳的氧化物》金刚石、石墨、C60.doc

金刚石、石墨、C60
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一、 本节学习指导
这一节我们学习碳几种的单质，它们各自的用途、特征希望同学们能记住。最后也总结了碳的还原性，很简单的两个化学方程式，考题却变幻莫测。本节有配套免费学习视频。

二、知识要点
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。碳排列形如梯形结构于是形成了金刚石，结构如下：

（1）晶体结构：正八面体形状的固体。
（2）物理性质：无色、透明、不导电、硬度很大。

2、石墨（C）：是最软的矿物之一，有优良的导电性，润滑性。碳的排列类似“楼层”一样，一层一层的，由此形成了石墨。结构如下：

（1）晶体结构：细鳞片状固体，碳原子呈平面状排列。
（2）物理性质：深灰色、有金属光泽、不透明、质软、有滑腻感、具有优良的导电和导热性、熔点高、耐高温。
（3）可用于制铅笔芯、干电池的电极、电车的电刷等。
注意：铅笔并不含铅，是石墨和黏土混合而成的混合物。

3、C60 ：是一种由60个碳原子构成的分子，形似足球，性质很稳定。碳排列形如足球结构于是形成了C60，结构如下：

注意：① 碳的单质的化学式多用C（碳）来表示。它们由一种元素（C）组成，因为碳原子在物质里的结构不同，所以才导致它们的性质有如此大差别。由此可知物质的组成和结构决定了物质的性质。
② 回顾单质的概念：由同种元素组成的纯净物；氧的单质有：氧气，臭氧。红磷和白磷不是单质，是混合物。

5、无定形碳：包括有焦炭、木炭、活性炭、炭黑等，由石墨的微小晶体和少量杂质构成。
活性炭、木炭具有疏松多孔的结构，所以有强烈的吸附性，可用于：制糖工业、防毒面具里的滤毒罐。

注意：（1）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。
（2）CO和CO2的化学性质有很大差异的原因是：分子的构成不同。

6、 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，化学性质稳定
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）、 碳具有可燃性：
C+O2CO2（充分燃烧） 2C+O22CO（不充分燃烧）
碳在氧气中燃烧现象：燃烧剧烈，发出白光；放热；生成能使澄清石灰水变浑浊的气体，化学中也由此现象来检验是否是二氧化碳气体。

木炭+氧化铜
澄清的石灰水
（3）、碳具有还原性：可用于冶金工业。
2Fe2O3+3C4Fe+3CO2↑
木炭还原氧化铜的实验（见右图）
【实验现象】澄清的石灰水变浑浊；黑色固体逐渐变成红色。
【化学方程式】C+2CuO2Cu+CO2↑
n 反应开始的标志：澄清的石灰水变浑浊。
n 在酒精灯上加网罩的目的：使火焰集中并提高温度。
n 配制混合物时木炭粉应稍过量的目的：防止已经还原的铜被氧气重新氧化。
n 实验完毕后先熄灭酒精灯的后果：石灰水倒吸入热的试管中使试管炸裂。

三、经验之谈：
在记忆几种碳单质的性质和用途时，有方法可循，物质的性质往往决定了他们的用途，因此物质的用途也能推出物质的部分性质。比如物体可以做钻头，那物质必定坚硬；物质能吸附消毒，必定多孔疏松。
最后碳的还原性的两个方程式希望同学们掌握好，还原实验中的每个现象，每种仪器的作用，我们都要搞清楚。
提醒一下：不要将“碳”和“炭”混淆，“碳”表示碳元素，二氧化碳、一氧化碳、碳酸钾都是“碳”。而“炭”专指木炭、焦炭等等。
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