详解碳单质 一、牢记重要的化学思想 物质的组成结构物质的性质物质的用途 二、掌握碳的几种单质：金刚石、石墨、C60 碳单质 结构 物理性质 用途 金 刚 石 无色透明、正八面体形状的固体 装饰品———钻石 硬度大 （天然存在的最硬物质） 玻璃刀 钻探机钻头 石 墨 深灰色、有金属光泽、不透明的细磷片状固体 铅笔芯 很软 能导电 电极 滑腻 润滑剂 C60 形似足球 制超导材料、制作新型催化剂等方面有广阔的运用前景 注意： （1）金刚石、石墨的组成元素相同，但其物理性质相差很大，原因是原子的排列方式不同。 （2）石墨在一定条件下可转化为金刚石，为化学变化。 （3）木炭、活性炭、焦炭、炭黑的主要成分也是碳单质。木炭和活性炭具有疏松多孔的结构，都具有很强的吸附性，均可用于吸附色素、异味，用于食品工业、净水、净化空气等；活性炭的吸附能力更强，可以用于防毒面具里的滤毒罐、制糖工业的脱色剂等。 三、单质碳的化学性质 化学性质 用途 稳定性 常温下化学性质稳定（不活泼） 用碳素墨水书写档案材料等 可燃性 完全燃烧（氧气充足）C+O2CO2 不完全燃烧 （氧气不充足）2C+O22CO 作燃料 还原性 C+2CuO2Cu+CO2↑ （置换反应） 现象：①黑色粉末逐渐变成光亮的红色 ②澄清石灰水变浑浊 3C+2Fe2O34Fe+3CO2↑ C + CO22 CO 冶炼金属 注意：单质碳的物理性质各异，而各种单质碳的化学性质却基本相似。 四、木炭还原氧化铜的注意事项： 1. 试管口要向下倾斜，防止药品中的水或加热生成的水进入试管底部炸裂试管。 2. 加热时先使试管预热，然后在药品底部加热。 3. 实验结束后应先撤离导管，后移去酒精灯，防止先撤酒精灯会使试管的温度降低，导致试管内的压强突然变小，石灰水会倒流入试管中，导致试管炸裂。 4. 在碳的“还原性”实验的化学方程式中，反应条件是“高温”，不能写成“加热”，即 C+2CuO2Cu+CO2，不能写成C+2CuO2Cu+CO2↑；实验时应使用酒精喷灯或加金属网罩以集中火焰，提高温度。 例题1 （大连）下列有关物质性质与用途的说法，错误的是（ ）?? A. 石墨有滑腻感，可用来作电极 B. 焦炭有还原性，可用于冶金工业?? C. 活性炭有吸附性，可用来吸附异味 D. 金刚石的硬度大，可用来切割玻璃 解析：A. 石墨能用来做电极是因为其具有优良的导电性而不是油腻感；B. 焦炭有还原性，故可以用来冶炼金属；C. 活性炭有疏松多孔结构，故可吸附异味；D. 金刚石是天然存在的最硬物质，故可切割玻璃。 答案：A 点拨：熟记各种碳的单质的性质和用途是解答此类题的基础。 例题2 （日照）科学家成功地利用精密仪器从石墨中分离出单层的石墨片，这是目前世界上人工制得的最薄的材料，如图所示。下列有关石墨片的说法，错误的是（ ） A. 石墨片是一种单质??? B. 石墨片与C60是同种物质，具有导电性 C. 在一定条件下，石墨片可还原氧化铜? D. 石墨片在氧气中完全燃烧的产物是CO2 解析：A. 石墨片是由一种碳原子构成的，即由碳元素组成的纯净物，所以为单质，故A说法正确； B. 虽然都是由碳原子构成，但是碳原子的排列方式不同，属于碳的不同单质，所以不属于同一物质，故B说法错误； C. 由于石墨片从石墨中分离出来，是碳的单质，所以化学性质和其他碳单质相同，所以碳片可以还原氧化铜，故C说法正确；? D. 由于石墨片从石墨中分离出来，是碳的单质，所以充分燃烧时生成二氧化碳，故D说法正确。 答案：B 点拨：按“物质结构决定性质，性质决定用———的规律来学习和理解碳的单质的知识。碳的单质都由碳原子构成，但原子排列方式的不同决定了其物理性质的差异，而元素种类相同又决定了它们的化学性质相似。 例题3 如下图所示，盛有红棕色二氧化氮气体的集气瓶里放几小块活性炭，最终观察到红棕色 （填“变深”或“消失”或“不变” ... ...
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