内容正文:
6.1金刚石、石墨和C60(第1课时碳的单质(金刚石、石墨和C60))
1. 金刚石、石墨、C60都是由 碳元素 组成的单质,由于它们的 原子排列方式 不同,因此它们的物理性质存在着明显差异。
碳元素
原子排列方式
2. 金刚石、石墨、C60的性质与用途
碳单质种类 结构 性质 用途
金刚石 无色透明,璀璨夺目(打磨) 作装饰品(钻石)
天然存在的最 硬 的物质 裁玻璃、作钻探机的钻头
石墨 灰黑色,很 软 (填“硬”或“软”) 制铅笔芯
有 滑腻 感 作高温润滑剂
具有优良的 导电 性能 作石墨电极
C60(由 60 个碳原子构成的分子) 具有一些特殊的物理和化学性质 有可能广泛应用于
超导、 化 、 料 、
医学及生物 等领域
硬
软
制铅笔芯
滑腻
导电
作石墨电极
60
催化
材料
医学及生物
易错提醒 (1)同种元素可以组成不同的单质,这些单质的物理性质不同,化学性质基本相同;(2)同种元素组成的不同单质可以相互转化,如石墨在一定条件下可以转化为金刚石,此过程属于化学变化。
3. 无定形碳:包括 木炭 、 焦炭 、 活性炭 、 炭黑 等。木炭和活性炭具有 疏松多孔 的结构,因此它们都具有 吸附 性但 活性炭 的吸附作用更强,吸附过程是 物理 变化。活性炭可作防毒面具里的滤毒罐、制糖工业的脱色等。
木炭
焦炭
活性炭
炭
黑
疏松多孔
吸附
活性炭
物理
例1 下列关于金刚石、石墨、C60的说法不正确的是( A )
A. 它们都是电的良导体
B. 石墨质软,可作铅笔芯
C. C60是一种新型的单质
D. 金刚石硬度大,可切割大理石
A
例2 请从下列物质中选择填空(填序号)。
①石墨 ②活性炭 ③木炭 ④C60 ⑤金刚石
(1)可用于制铅笔芯的是 ① 。
(2)可用于超导体的是 ④ 。
(3)可用作燃料的是 ③ 。
(4)可用于去除冰箱异味的是 ② 。
(5)有疏松多孔的结构的是 ②③ 。
(6)天然存在的最硬的物质是 ⑤ 。
①
④
③
②
②③
⑤
例3 金刚石、石墨、C60的化学性质相似,物理性质却有很大差异的原因是( B )
A. 构成它们的原子不同
B. 构成它们的原子排列方式不同
C. 构成它们的原子大小不同
D. 构成它们的原子数目不同
B
(2022·深圳市宝安区校级模拟改编)如图为金刚石、石墨和C60的结构模型图,图中小球代表碳原子。下列说法不正确的是 ( C )
C
A. 原子的排列方式改变,则构成的物质种类改变
B. 金刚石和C60都由碳元素组成
C. 相同元素组成的不同物质,化学性质一定相同
D. 在特定的条件下,石墨既可转化为金刚石,也可转化为C60
变式练习
1. (2022·长沙)“碳家族”的成员很多,用途很广。下列说法正确的是( C )
A. 石墨不具有导电性
B. C 60 单质是由碳原子直接构成的
C. 活性炭具有吸附性
D. 金刚石和石墨中碳原子的排列方式相同
C
2. (2022·无锡改编)下列物质的性质和用途对应关系正确的是( A )
A. 金刚石硬度大,可用于切割玻璃
B. 石墨具有导电性,可制作铅笔芯
C. 炭黑具有滑腻感,可制作电刷
D. 木炭具有吸附性,可用作燃料
A
3. (2022春·揭阳市揭西县期中)北京冬奥会,石墨烯发热产品被广泛应用,创新性地解决了低温环境下大型户外场馆的温暖保障这一世界领域的难题。如图为石墨烯的结构模型,图中小球代表碳原子。下列有关石墨烯的说法正确的是( C )
A. 石墨烯由分子构成
B. 石墨烯是混合物
C. 石墨烯是碳单质
D. 石墨烯是化合物
C
4. (2022秋·清远市校级期末改编)碳世界丰富多彩,根据如图回答下列问题:
(1)图C代表的物质的名称为 金刚石 ,木炭、焦炭、活性炭这些物质的结构与 B (从A、B、C中选择)类似。
金刚石
B
(3)上述A、B、C三种物质的物理性质不同的原因是 碳原子排列方式不同 。
(4)由C在一定条件下制取B,发生的变化属于 化学 (填“物理”或“化学”)变化。
(5)图D中向盛有红棕色NO2气体的烧瓶中投入若干块木炭,连接好装置