第一讲碳的几种单质

1、高频考点重要程度分值碳单质的性质和用途2分实验室制取二氧化碳2 “6分二氧化碳和一氧化碳的性质及用途2“4分知识网络构建第六单元碳及碳的化合物 学习目标要求金钢石：坚硬一一裁玻璃碳的单质*质软一一做铅笔芯 石墨j导电性好电极、电刷 物理性质和用途泊W卜川 泊W詡j I润滑性润滑剂 jc60 :用于材料科学 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I丿小点燃小小C+O CO2化学性质2可燃性22占燃2I2C+O2点燃 2COI、I高温匹原性：C+2CuO 高- 2CU+CO 2碳及碳的化合物*',高温车任工业：CaC03CaO+CO2.制S实验室：CaCO3+

2、2HCI =CaCl2+H2O+CO2物理性质：无色无味气体、密度比空气大、能溶于水Ij不燃烧，一般不支持燃烧，不供给呼吸氧化碳性质严！与水反映：coh2h2co3I化学性质1与澄清的石灰水反映： CO2+Ca（OH2 pCaCOs J+H2OIi/ * Al ,1高温I氧化性：CO2+C 2CO碳的化合物2:灭火，作制冷剂、化工原料、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:2CO+O2可燃2CO2率'化碳'化学性质4还原性：CO+CuOCu+CO 2D!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

3、成不同的单质，以单质形式存在的碳有金刚石、石墨和C60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。6金刚石的机构石墨的机构C60的机构炭”一般是指由石墨的微小晶体和少量杂质构成的混合物， 碳”表示，如碳单质、二氧化碳、碳 炭”表示，如木炭、焦炭等。因此它们具有吸附性。利用这种性质可以吸附气体或溶 :木炭可以用来吸附食品和工业产品里的色素，也可以2.金刚石、石墨和C60的比较金刚石石墨C60物理 性质颜 色无色透明深灰色状 态正八面体形状的固体细鳞片状固体形似足 球光 泽加工琢磨有夺目光泽有金属

4、光泽硬 度天然物质中硬度最大质软、有滑腻感导 电 性不导电导电性好有超导 性熔 点很高很高主要用途可用来裁玻璃、切割大理石、加工坚硬的金属， 制作钻探机钻头，作装饰品（钻石）作铅笔芯、润滑 齐1、电极等材料科 学超导 体等相互关系金刚石'隔绝空气、潜石墨（化学变化）物理性质主要用途制法木炭灰黑色多孔固体，具有 吸附性制黑火药、活性炭、炭笔，吸附色 素木材隔绝空气加强热活性炭黑色粉末或颗粒状，吸 附性比木炭强净化多种气体和液体，用在防毒面 具上木炭在高温下用水蒸 气处理炭黑黑色粉末制造油墨、油漆、鞋油、颜料、墨 汁及橡胶制品的填料含碳物质不完全燃烧 的产物焦炭浅灰色多孔固体，质地 坚硬燃

5、料，冶金工业的还原剂烟煤在隔绝空气的条 件下加强热制得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。拓展：碳”与炭”的区别碳”是表示一种非金属元素，而如木炭、焦炭、活性炭、炭黑等。在说明碳元素时，用 酸等；在说明含石墨的无定形碳时，用4.吸附性由于木炭、活性炭的结构疏松多孔， 液中的一些物质，可用作吸附剂。如用来吸附有异味的物质；活性炭用在防毒面具中吸附毒气。 注意：木炭、活性炭的吸附性属于物理性质，即吸附过程中发生的变化是物理变化。 只能解读：（二）碳的化学性质1.碳在常温下化学性质稳

6、定原因：碳原子的结构示意图为，最外层电子数为 4,既不容易得电子，也不容易失电子，所以碳在常温下化学性质稳定。但随着温度的升高，碳的活动性增强，在点燃、加热、高温等条件下，碳能跟很多物质起反应。2.可燃性：在点燃或加热条件下碳能与氧气发生化学反应碳的可燃性3+02十02充分燃烧，放出热量多2C+O2点燃 2C0不充分燃烧，放出热量少上述反应表明：反应物的量不同，生成物不同。若用煤作燃料，首先要考虑使碳充分燃烧。若燃烧不充分，不仅浪费燃料而且会造成污染。 拓展:碳燃烧时生成物的判断。氧气量充足时，碳充分燃烧：氧气量不充足时，碳不充分燃烧:C C点燃C+02C023 : 8 : 11占燃2C+O2

7、 2C03:4 :7当mg碳与ng氧气反应时im 3 一 <-时，生成物只有C02，n 8 巴时，恰好完全反应生成n 83 m 3且02有剩余。CO 2。 -时，生成物既有C02也有C0。8 n 4 一时，恰好完全反应生成 CO。n 4im 3 时，生成物只有C0，且C有剩余。n 43.还原性在高温条件下，碳可与某些氧化物反应，即它夺取氧化物中的氧生成碳的氧化物。（1）碳能还原某些金属氧化物如在高温条件下，碳与氧化铜的反应：C+2CuO高温 2CU+CO2 。现象：黑色粉末变成红色，澄清石灰水变浑浊。单质碳的还原性可用于冶炼金属。如焦炭可以把铁从它的氧化物（矿石）中还原出来：2Fe2O3

8、+3C高温4Fe+3CO2 。规律总结：碳与金属氧化物 （MxOy ）反应通式：yC+ 2MxOy 2xM + yCO?（置换反应）。（2）碳还能还原某些非金属氧化物。如碳与二氧化碳的反应：C +CO2高温2CO。解题方法技巧（一）碳的几种单质的结构与物理性质物质的结构决定物质的性质，结构不同，性质不同。（二）木炭、活性炭的吸附性木炭、活性炭具有疏松多孔结构，可以吸附一些有色、有异味的物质，具有吸附方法技巧: 方法指导: 方法技巧: 方法指导: 性。方法技巧:（三）单质碳的化学性质方法指导:碳的原子结构示意图为，最外层有4个电子，碳在常温下化学性质不活泼，但随着温度的升高，碳能与很多物质发生反

9、应。方法技巧：（四）物质的性质与用途的关系方法指导：物质的性质在很大程度上决定物质的用途。跨越思维误区思维误区：（一）石墨在一定条件下可以转化为金刚石，这一变化是物理变化还是化学变化?属于不同的物剖析：这一变化是化学变化。 因为在金刚石和石墨中碳原子排列的方式不同， 质，也就是说在这个过程中有新物质生成。思维误区：（二）氢气和碳的化学性质在常温下稳定与组成它们的元素的原子结构相同有关 剖析：氢气在常温下化学性质稳定， 是由于组成氢气的氢元素的原子结构示意图 最外层只有1个电子，既不容易失去，又不容易得到1个电子达到2个电子的稳定结构， 所以稳定；而碳元素的原子结构示意图为®2 ，最外

10、层有4个电子，既不容易失去，又不容易得到4个电子达到8电子的稳定结构，所以碳在常温下化学性质稳定和碳元素的原 子结构有关，碳元素和氢元素的原子结构不同。思维误区：（三）金刚石和石墨是由碳元素组成的单质，所以金刚石就是石墨剖析：金刚石和石墨虽然都是由碳元素组成的单质，但由于碳原子的排列方式不同，即结构不同，形成的是物理性质不同的单质。思维误区：（四）一种元素只能组成一种单质剖析：同种元素组成的单质，如金刚石和石墨、红磷和白磷、氧气和臭氧，由于它们的物理 性质不同，属于不同的单质，如果混在一起就是混合物。思维误区：（五）不能正确区别氧化剂、还原剂、氧化反应、还原反应 剖析：物质跟氧发生的反应叫做氧化反应，含氧化合物里的氧被夺去的反应叫做还原反应。在反应中提供氧的物质是氧化剂，氧化剂具有氧化性，在反应中得到氧的物质是还原剂，还原剂具有还原性。例如在 C+2CUO高温2CU+CO2反应中，C是还原剂，具有还原性，发生 氧化反应，被氧化为 CO2，CuO是氧化剂，具有氧化性，发生还原反应，被还原为Cu。中考考点链接中考考点：（一）金刚石、石墨、C60的物理性质及用途中考考点解读：金刚石、石墨、C60在物理性质上的差异及原