金刚石、石墨和C60
教学目标：
了解碳的单质的物理性质及其用途
认识金刚石和石墨物理性质的差异的原因
掌握碳单质的化学性质以及木炭还原氧化铜的实验
知识点梳理：
1.碳的几种单质：金刚石、石墨、C60
金刚石：无色透明、正八面体状的固体，硬度最大。常用作玻璃刀或安装到钻头上。
石墨：一种深灰色的有金属光泽而不透明的细鳞片状固体。石墨具有质软、
2.物理性质：能导电、熔点高、润滑性好等物理性质。常作铅笔芯、电极、高温润滑剂等。
木炭和活性炭：吸附性（物理性质）。木炭常用于除去食品和工业中的色素。活性炭可做防毒面具的滤毒剂
焦炭和炭黑：焦炭由煤隔绝空气干馏得到。用于冶金工业，做还原剂
炭黑由碳化合物不完全燃烧而形成。用于制造油墨、油漆、鞋油、颜料和橡胶工业的填充剂等。
※注意：木炭、活性炭、焦炭、炭黑主要是由石墨的微小晶体和少量杂质组成的。因为他们没有固定的几何形状，所以叫无定形碳。
1.常温下，碳的化学性质不活泼。但高温下碳能够和多种物质发生反应。
2.碳在点燃条件下可以与氧气发生反应。
氧气充足的情况：
3.化学性质：氧气不充足的情况：
3.碳和某些碳的氧化物反应
实验装置 实验步骤 ①加入干燥的药品并固定装置②将导管通入澄清石灰水中，用酒精喷灯加热混合物几分钟③先撤出导管再熄灭酒精喷灯，待试管冷却后观察现象并分析 实验现象 导出气体能使澄清石灰水变浑浊，试管内黑色粉末中有红色固体生成 实验分析 在反应中氧化铜失去氧变为铜，黑色粉末变为红色。同时碳夺得氧化铜中的氧变为二氧化碳，二氧化碳气体使澄清的石灰水变浑浊 实验结论 试管内发生了反应： 注意事项 ①实验室如果没有酒精喷灯也可以在酒精灯上加网罩，这样也可以集中火焰提高温度②固定试管时试管口稍向下倾斜，防止药品潮湿产生的水蒸气冷凝倒流，炸裂试管
③实验时木炭应过量，目的是使氧化铜充分反应，也可防止生成的铜被重新氧化
④实验结束时，应当先将导管撤出再熄灭酒精灯，以防止石灰水倒流炸裂试管 注：含氧化合物里的氧被夺去的反应叫做还原反应
课程内容讲解：
例1.以下不属于碳单质的是（）
A.金刚石B.石墨C.C60D.一氧化碳
例2.下列关于碳和碳的氧化物说法不正确的是（）
A.一氧化碳和二氧化碳都有毒B.木炭、活性炭都有吸附性
C．木炭、一氧化碳在一定条件下都能与氧化铜反应
D.金刚石和石墨物理性质不同，是因为他们的碳原子排列方式不同
例3.下列过程中，属于化学变化的是()
A．用石墨制铅笔芯 B．用石墨棒导电C．木炭使NO2气体褪色 D．用石墨制金刚石
例4.下列关于碳单质的说法中，错误的是（）
A．碳元素组成的单质包括一氧化碳和二氧化碳
B．金刚石和石墨都是由碳元素组成的
C．单质碳的化学性质在常温下是不活泼的
D．单质碳在充足的氧气中燃烧生成二氧化碳
随堂演练：
【基础演练】
1．“扬州八怪”之一，清代著名画家郑板桥所绘字画至今仍不褪色，是因为墨汁中的碳（）
A．具有可燃性B．在常温下性质稳定C．具有氧化性D．具有还原性
2.中华炭雕(主要成分是木炭)是一种集观赏与空气净化于一体的工艺品，关于它的说法错误的是()
A.炭雕摆设要远离火种B.炭雕艺术品可以长久保存
C.炭雕是轻质透明的固体D.炭雕能吸附室内有害气体
3．下列关于碳的单质及其化合物的用途与其所依据的性质不相符合的是（）
A．金刚石用于刻划玻璃：金刚石的硬度很大
B．活性炭用作冰箱除臭剂：活性炭具有吸附性
C．一氧化碳用于冶炼生铁：一氧化碳具有可燃性
D．干冰用于人工降雨：干冰升华时吸收大量的热
4.是自然界存在的最硬物质，是最软的矿物之一，它们物理性质有很大差异
的原因为。
5.常温下，碳的化学性质，在点燃的条件下，碳跟充足的氧气反应生成，化学方程式为；当氧气不充足，则生成化学方程式为。
【巩固提高】
炭雕是活性炭成型技术与传统雕刻工艺的完美结合，因为活性炭有疏松多孔的结构，
具有能力，所以炭雕既可以净化室内空气，又可以美化居住环境。
7.填写有关含碳物质的对应特性。
物质用途 金刚石切割玻璃 石墨作电极 活性炭净水 对应特性 ① ② ③ 8.碳和碳的化合物都是非常重要的物质。
①碳原子的结构示意为，碳原子的核电荷数为。
②碳的单质有多种，具有下列结构的碳单质中，由分子构成的是。
③上海世博会体现的“低碳”亮点主要是。
随堂检测：（5分钟）
石墨炸弹爆炸时能在方圆几百米范围内洒下大量石墨纤维，造成高压输电线短路、电厂设备损坏。这是利用石墨的
A.放射性B.易燃、易爆性C.导电性D.润滑性
下列关于碳的几种单质的组成和用途说法错误的是
A.石墨可用作电极B.铅笔芯主要是用铅和少量碳粉制成的
C.长期未用而难开启的铁锁，可在锁孔中加入少量铅笔芯便于开启
D.璀璨夺目的天然钻石是由碳元素组成的
中国科学技术大学的钱一泰教授等人以CCl4和金属钠为原料，在700℃时制造出纳米级金刚石粉末。该成果在世界权威的《科学》杂志上发表后，立即被科学家们高度评价为“稻草变黄金”。同学们对此的一些“理解”中，不正确的是
A.金刚石属于非金属单质B.制造过程中元素种类没有变化
C.CCl4是一种化合物D.这个反应中元素的化合价为发生变化
科学家发现由C60制取的化合物M有抑制艾滋病毒的作用，下列叙述不正确的是
A.厦大化学家制得的C50，它与C60都是单质
B.某物质含有C50分子和C60分子，该物质是化合物
C.由C60制取化合物M的过程中，发生了化学变化
D.C60在空气中燃烧生成CO2的反应是化合反应
下列各组物质接触时，不发生反应的是
A.灼热的焦炭和CO2气体B.高温下的木炭和氧化铁
C.高温下的木炭粉和氧化铜D.阳光照射下的木炭和空气
目前科学家打算合成一种“二重构造”的球形分子，方法是吧足球型的C60分子融进足球型Si60分子中，使外面的Si原子与里面的C原子结合。下列与这种物质有关的一些说法中，错误的是
A.是由两种单质组成的混合物B.是一种新型化合物
C.其相对分子质量是2400D.Si60分子的体积比C60分子大
7．（2015?衡阳）在书写档案文书时，最好使用（）
A． 铅笔 B． 纯蓝墨水笔 C． 碳素墨水笔 D． 圆珠笔
8．（2015?郴州模拟）下列对一些事实的解释不正确的是（）
事实 解释 A 用碳素墨水书写档案 常温下单质碳的化学性质稳定 B 石墨能够做电池的电极材料 石墨较软 C 焦炭可以把铁从它的氧化物矿石里还原出来 焦炭具有还原性 D 制糖工业中用活性炭来脱色以制白糖 活性炭具有吸附性
A． 酒精灯加灯罩是为了集中火力，提高温度
B． 实验中澄清的石灰水变浑浊
C． 实验结束时先撤导管，再撤酒精灯
D． 此实验说明木炭具有氧化性
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课后习题：
1．物质的性质在很大程度上决定了物质的用途，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﹣﹣切割玻璃B．氧气有氧化性﹣﹣供给呼吸
C．生石灰能和水反应﹣﹣做食品干燥剂D．铜有导热性﹣﹣做电线
．“碳海绵”是已知最轻的固体材料，主要成分是石墨烯和碳纳米管（两者都是碳单质），具有疏松多孔结构．下列关于“碳海绵”性质的推测一定有错误的是（）
A．碳海绵有吸附作用B．碳海绵是灰黑色固体
C．碳海绵易溶解于水D．碳海绵燃烧会产生二氧化碳
．按如图进行实验，有关说法及分析不正确的是（）
A．烘干的木炭粉末与CuO粉末须混合均匀
B．网罩的作用是集中火焰，提高温度
C．可观察到澄清石灰水变浑浊
D．产生的气体一定没有CO
根据下列实验现象推断，黑色粉末可能是
ACuO、CBCuOCFe2O3、CDC
7．回答下列与含碳物质有关的问题
（1）在金刚石和石墨中，能用于制作干电池电极的是；
制糖工业中利用活性炭的性脱色制白糖；
（）CO2与H2O反应，生成一种能使石蕊溶液变红的物质，这种物质是；
（）炼铁时高炉内发生如下反应：CO2+C2CO，其中发生氧化反应．
⑴，基本反应类型：
⑵
用木炭还原氧化铜的实验如图
⑴酒精灯加网罩的目的是
⑵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
⑶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。化学方程式为
⑷停止加热时，应先将导管从试管②中撤出来，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
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