知识点1 碳单质的性质和用途 （一）碳的单质 1．金刚石、石墨和C60的结构、物理性质及性质存在差异的原因 物质 金刚石 石墨 C60 结构模型 宏观组成 都是由 碳 元素组成的单质 构成物质的粒子 碳原子 碳原子 C60分子 化学式 C C C60 物理性质 外观 无色透明的固体 灰黑色的固体 光泽 加工后璀璨夺目 有金属光泽 硬度 天然存在的 最硬 的物质 很软 导电性 不导电 优良 物理性质存在差异的原因 碳原子的排列方式不同 2．金刚石、石墨和C60的性质及用途 物质 性质 用途 金刚石 加工后璀璨夺目 作装饰品 硬度大 裁玻璃、切割大理石、作钻机的钻头等 金刚石薄膜透光性好、硬度大 作透镜等光学仪器的涂层 金刚石薄膜导热性好 用于集成电路基板散热，提高芯片性能 石墨 很软、有滑腻感，且为灰黑色 制铅笔芯 导电性好 作电极 导电性好、有滑腻感、熔点高 制高铁列车的受电弓滑板 C60 具有一些特殊的物理和化学性质 可应用于超导、催化、能源及医学等领域 物质性质与用途的关系： 性质 决定 用途，用途 反映 性质 3．木炭、活性炭等的性质及用途 木炭(或活性炭)具有 疏松多孔 的结构，因此具有 吸附 能力。活性炭的吸附作用比木炭强，可用于吸附毒气、制糖工业中脱色制白糖、污水和饮用水的深度净化处理及吸附室内装修产生的有害气体等。 （二）碳单质的化学性质 1．在常温下，碳单质的化学性质不活泼（碳原子的最外层电子数为 4 ，不易得失） 用途：用炭黑制成的墨书写绘画，档案用碳素墨水书写，木质电线杆埋入地下部分烤焦增强耐腐蚀性。 2．可燃性（碳单质与氧气反应） 燃烧是否充分 化学方程式 基本反应类型 用途 充分燃烧 C＋O2 点燃 CO2 化合反应 作燃料 不充分燃烧 2C＋O2 点燃 2CO 3．还原性 （1）木炭还原氧化铜实验 木炭还原氧化铜实验装置 实验现象 实验结论 黑色粉末变成 红 色 实验现象说明反应生成了 铜 和 二氧化碳 ，反应的化学方程式为 C＋2CuO 高温 2Cu＋CO2↑ 。 澄清石灰水 变浑浊 实验分析 ①在酒精灯上加网罩的目的：集中火焰，提高温度。②反应结束时，要先撤出导管，再停止加热的目的：防止石灰水倒吸入热的试管中，使试管炸裂。③用弹簧夹夹紧乳胶管后，要待试管冷却后再将粉末倒出：防止热的铜重新被氧化。 碳与二氧化碳反应： C+CO2 高温 2CO （吸热反应） 【易错提醒】 ①“碳”不是“炭”。 “碳”表示元素或纯净物的名称，如二氧化碳由碳元素和氧元素组成；“炭”表示的物质是混合物，如木炭、活性炭等。 ②石墨在一定条件下转化为金刚石是化学变化。石墨转化为金刚石是化学变化，因为石墨和金刚石中碳原子的排列方式不同，二者属于不同的物质，也就是说石墨在一定条件下转化为金刚石这个过程中有新物质生成。 1．（2025·广西）下列物质直接由离子构成的是 A．镁 B．氧气 C．石墨 D．氯化钠 【答案】D 【详解】A、镁属于金属单质，是由镁原子直接构成，故选项不符合题意； B、氧气是由氧分子构成，故选项不符合题意； C、石墨是由碳元素组成的单质，是由碳原子直接构成，故选项不符合题意； D、氯化钠是含有金属元素和非金属元素的化合物，是由钠离子和氯离子构成，故选项符合题意。 故选D。 2．（2025·福建）下列用于制作简易净水装置的材料中，能吸附色素、去除异味的是 A．塑料瓶 B．小卵石 C．石英砂 D．活性炭 【答案】D 【详解】A. 塑料瓶仅作为容器，用于盛装其他材料，不具备吸附能力，选项错误。 B. 小卵石通过物理过滤拦截大颗粒杂质，无法吸附色素或异味，选项错误。 C. 石英砂用于过滤细小颗粒，属于物理过滤，无吸附作用，选项错误。 D. 活性炭因疏松多孔的结构，比表面积大，能通过物理吸附去除色素和异味，选项正确。 故选：D。 3．（2025·四川巴中）“宏微结合”是化学学科的重要思 ... ...
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