碳和碳的氧化物 课题1 金刚石、石墨和C60

5分钟训练 (预习类训练，可用于课前)

1. 碳原子的核外电子排布K(第一)层_______个电子，______________层4个电子，常温下碳的化学性质_______，自然界存在的碳单质有_______和_______。

思路解析：碳原子有两个电子层，最外层有4个电子，次外层有2个电子。碳在常温下性质稳定，但高温容易与氧气反应，生成一氧化碳和二氧化碳气体。自然界中存在多种碳单质，如金刚石、石墨等。

答案：2 L 稳定 金刚石 石墨

2.碳的单质有______________、______________和_____________等，其中_______是天然存在的最硬的物质，_______是最软的矿物之一，金刚石和石墨性质的差异是因为_______。由此说明_______决定物质的性质。

思路解析：本题考查碳的单质基本物理性质，性质的差异来自于结构的不同。

答案：金刚石 石墨 C60 金刚石 石墨 它们的原子排列方式不同 物质的结构

3.我国北京大学化学系和物理系研究小组研制出了C60分子，它形如足球。它的一个分子是由_______个_______原子构成的，相对分子质量是_______。

思路解析：C60分子是碳的一种单质，它的结构像足球，由60个碳原子组成，相对分子质量为720。

答案：60碳720

4. 选用下列物质：炭黑、木炭、活性炭、焦炭填在有关用途的空格内：冰箱去味剂_______，制墨汁_______，用于冶金工业_______，用来除去食品和工业产品里的色素_______，制造防毒面具里的滤毒罐_______，加入橡胶里增强轮胎的耐磨性_______，上述用途都是利用了物质的_______性质。

思路解析：物质的性质决定了物质的用途。根据碳的同素异形体的性质，选择合适的用途。

答案：活性炭 炭黑 焦炭 活性炭 活性炭 炭黑 物理

10分钟训练 (强化类训练，可用于课中)

1.木炭具有吸附作用，是因为它有______的结构，它是由______在______的条件下加强热制得的。

思路解析：木炭因为疏松多孔，决定了木炭具有很强的吸附能力。它的多孔结构是由于强热下干馏得到的。

答案：疏松多孔 木材 隔绝空气

2.写出下列物质或物质主要成分的化学式：

(1)大理石______。(2)煤气____________。(3)生石灰____________。(4)金刚石______。

思路解析：本题考查物质的化学式的书写方法。

答案：(1)CaCO3 (2)H2、CO (3)CaO (4)C

3.打水井时常在水井周围埋一些木炭,其作用是__________________。这是由于木炭有______结构,因此具有____________的性能。

思路解析：由于井水中含有杂质，利用木炭疏松多孔结构，可以吸附除去水中杂质。

答案：吸附水中的杂质疏松多孔吸附

4.下列关于金刚石和石墨的说法正确的是( )

A. 金刚石和石墨都能导电 B. 金刚石很硬，石墨很软

C. 金刚石和石墨都很名贵 D. 金刚石和石墨的外观很相似

思路解析：此题考查金刚石和石墨的物理性质的不同。

答案：B

5. 下列几种情况，能证明“金刚石和石墨是由相同元素组成”的是( )

A. 它们的熔点相同 B. 都不溶于水

C. 燃烧后都得同一产物二氧化碳 D. 石墨在一定条件下可转化为金刚石

思路解析：由于金刚石和石墨都是碳元素的单质，它们燃烧后的产物均是二氧化碳。

答案：C

6.下列说法中正确的是( )

A. 由一种元素组成的物质，一定是纯净物

B. 吸附是化学变化

C. 在一定条件下，石墨可转化为人造金刚石，这个变化是化学变化

D. 一种元素只能形成一种单质

思路解析：金刚石和石墨均是由碳元素组成的，它们放在一起是混合物，A错。吸附是物理变化，B错。一种元素能形成一种或多种单质，如碳元素能形成金刚石、石墨和C60等单质，D错。

答案：C

快乐时光

报警

一位著名钢琴家乘火车赴K城演出。她在包厢里休息时，用手弹动床边练习指法。?

到K城时，火车晚点两小时，她责怪列车长。?

列车长抱歉地回答说：“我们在路上先后共停车两小时，因为不时有人弹动警报器，可又找不到是谁。”

30分钟训练 (巩固类训练，可用于课后)

1. 以美国为首的北约曾用“石墨炸弹”使南联盟的高压输电线短路，这是因为石墨( )

A. 质软 B. 耐高温 C. 具有导电性 D. 具有润滑性

思路解析：能使南联盟的高压输电线短路，说明石墨具有导电性。

答案：C

2.(经典回放)最近中国科技大学陈乾旺教授领导的研究组以二氧化碳和金属钠作原料，在440 ℃和800 atm的条件下，成功合成了金刚石，同时生成氧化钠，首次实现了从二氧化碳到金刚石的逆转变。该反应的化学方程式是_________________，反应类型是_____________。

思路解析：这是一道信息给予题，主要考查学生根据信息书写化学方程式的能力。题目给出了反应物、生成物及反应条件，按信息书写即可。书写时两个反应条件一个也不能落下，否则，会因为书写不完整而失分。

答案：CO2+4Na C+2Na2O 置换?反应

3.(2010广东广州中考，4)下列物质的用途主要由其化学性质决定的是( )

A.用金刚石做玻璃刀的刀头 B.用碳酸氢钠治疗胃酸过多症

C.用石墨做铅笔芯写字 D.用钨做电灯泡里的灯丝

思路解析：NaHCO3与盐酸反应的原理是NaHCO3+HCl====NaCl+CO2↑+H2O。胃酸的主要成分是盐酸，用NaHCO3来治疗胃酸过多症，主要是利用了它能与胃酸发生反应的化学性质。

答案：B

4. 防毒面具中用来除去有毒气体的物质是( )

A. 焦炭 B. 炭黑 C. 活性炭 D. 石墨

思路解析：此题考查碳的不同单质的用途。其中活性炭具有疏松多孔的结构，有很好的吸附性，能够吸附气体和固体微小颗粒。

答案：C

5.用墨书写的字或绘的画能保存多年不褪色，是由于常温下碳( )

A. 化学性质不活泼 B. 具有吸附性

C. 具有还原性 D. 具有氧化性

思路解析：墨的主要成分是碳单质，由于碳在常温下化学性质不活泼，所以用墨书写的字或绘的画能保存多年不褪色。

答案：A

6.有关碳的化学性质的叙述错误的是( )

A. 碳和氧气反应时，产物可以是CO2也可以是CO

B. 碳和氧气的反应无论产物是什么，都是吸热反应

C. 碳和氧气的反应无论产物是什么，都是放热反应

D. 灼热的碳能还原二氧化碳

思路解析：燃烧是发光、发热的剧烈的反应，因此燃烧是放热反应。

答案：B

7.下列说法正确的是( )

A. 碳元素形成的单质均是黑色的

B. 碳和氧气反应时生成物一定是二氧化碳

C. 碳的几种单质具有相同的化学性质

D. 碳的几种单质具有相同的物理性质和化学性质

思路解析：金刚石是无色透明的晶体，不是黑色，A错。碳和氧气反应，氧气充足时生成物是二氧化碳，氧气不足时生成物是一氧化碳，B错。碳的几种单质具有不同的物理性质，相同的化学性质，D错。

答案：C

8. 下列物质中，既有可燃性，又有还原性的固体单质是( )

A. 氢气 B. 二氧化碳 C. 木炭 D. 二氧化硫

思路解析：根据题意固体单质即可得出答案。

答案：C

9.在下列各种碳单质的用途中，利用其化学性质的是( )

A. 石墨用作电极 B. 焦炭用于金属的冶炼

C. 活性炭用于某些气体或液体的净化 D. 炭黑用于制造油墨、鞋油和颜料

思路解析：用焦炭冶炼金属，发生了化学反应，该反应利用焦炭的还原性。其他均是利用的是物理性质。

答案：B

10.在木炭还原氧化铜的实验中：

(1)反应开始后，在盛澄清石灰水的试管中观察到的现象是________________，说明反应中有_____________生成，被加热的试管中发生的化学反应方程式是_____________________。

(2)反应完成后，把被加热的试管里的粉末倒在纸上可以看到有_______色的铜，这是由于_______________________________________。

(3)右图中酒精灯上加一金属网罩的作用__________________________。

(4)实验结束时，应先_____________，再撤掉____________。

思路解析：木炭还原氧化铜的实验中，木炭生成二氧化碳;酒精灯上加上金属网，有利于集中加热，产生高温;由于澄清石灰水容易倒吸，必须先撤导气管，再熄灭酒精灯，否则会炸裂试管。

答案：(1)澄清石灰水变浑浊二氧化碳

C+2CuO 2Cu+CO2↑

(2)亮红 木炭有还原性，能与氧化铜反应，生成金属铜

(3)使酒精灯的火焰集中，使被加热部位的温度更高

(4)把导气管从澄清石灰水中移出酒精灯

11.金刚石与石墨混合在一起,组成的物质是单质还是混合物?

甲生:是单质。因为金刚石是碳的单质,石墨也是碳的单质,它们混合在一起,仍只含一种元素,所以仍是单质。

诊断:

乙生:是混合物。金刚石和石墨都是碳的单质,但它们是两种不同的物质，所以它们混合在一起不是单质而是混合物。诊断：

思路解析：金刚石和石墨都是由一种元素组成,但它们是两种不同的物质(这是由各自本身的结构决定的)，所以它们混合在一起是混合物。因此判断单质必须强调是纯净物，一种元素可以形成多种不同的单质，某物质中只含一种元素,也不一定是纯净物。

答案：错误正确