第六单元 课题1 金刚石、石墨与碳60-【巅峰课堂】2023-2024学年九年级化学上册同步精品讲+练（人教版）

第六单元 碳和碳的氧化物 课题1 金刚石、石墨与C60 学习目标 1．了解金刚石、石墨等碳单质的物理性质及用途 2. 掌握碳单质的化学性质并会书写相应的化学方程式 1. 金刚石 金刚石是由原子构成的固态非金属单质，纯净的金刚石是无色透明、正八面体形状的固体，具有很好的折光性，可以制作成璀璨夺目的钻石；金刚石是天然存在的硬度最大的物质，利用此性质可以用作裁玻璃、切割大理石、加工坚硬的金属，以及装在钻探机的钻头上，钻探坚硬的岩层等。金刚石分子为空间网状结构。 2.石墨 石墨是一种深灰色的有金属光泽而不透明的细鳞片状固体。石墨很软，有滑腻感。此外，石墨具有优良的导电性能。 常见的碳单质 知识点一 知识讲解 3.C60 C60是由分子构成，分子为足球状，每个分子由60个碳原子构成。相对分子质量为12×60=720。C60的发现是人类了解到一个全新的碳世界，C60的独特结构决定了它有一些特殊的物理和化学性质，有可能广泛应用于超导、催化、材料、医学及生物等领域。 4.木炭、活性炭 木炭具有疏松多孔的结构，因此它具有吸附能力。可以利用木炭的这个性质来吸附一些食品和工业产品里的色素，也可以用它来吸附有异味的物质。活性炭的吸附作用比木炭的还要强，防毒面具里的滤毒罐就是利用活性炭来吸附毒气的，制糖工业中也利用活性炭来脱色以制白糖；另外活性炭还可用于如城市污水、工业废水和饮用水的深度净化处理，人们还利用活性炭来吸附装修产生的对人体有害的气体。 碳单质的化学性质 知识点二 1.稳定性 常温下，碳单质的化学性质稳定，受日光照射或与空气、水分接触，都不易起变化。随着温度的升高，碳的活动性大大增强。古人的墨迹可以保存千年是因为常温下，墨汁中含有的碳单质的化学性质稳定。 碳原子的原子结构示意图为： 最外层电子数为4个，不易得电子也不易失电子，所以化学性质稳定。 2.可燃性 当木炭充分燃烧时，与氧气反应生成二氧化碳，同时放出大量的热。 反应方程式为： 当燃烧不充分时，生成一氧化碳，同时放出 热量。 反应方程式为： 3.还原性 木炭与氧化铜反应 ，生成铜和二氧化碳。反应方程式为： 同样，焦炭可以把铁从它的氧化物矿石里还原出来， 反应方程式为： 此外，高温下，碳还能使二氧化碳转变成一氧化碳，反应方程式为： 用途：根据此性质可知，碳可于金属冶炼。 考法一：常见碳单质及用途 详见以上讲解 【例1】（2023·黑龙江大庆·统考中考真题）近年来研究发现，以新形态存在的碳单质在诸多领域中有重要的应用前景。下列关于碳单质的说法错误的是（ ） A．石墨具有金属光泽，有优良的导电性能，是天然存在的最硬的物质 B．石墨烯和碳纳米管在材料、催化、信息等诸多领域中有重要应用 C．石墨粉和黏土粉末按一定比率混合可以制铅笔芯 D．金刚石、石墨和里碳原子的排列方式不同，因此在性质和用途上存在明显差异 【例2】（2023秋·江西新余·九年级校考开学考试）“碳家族”的成员很多，用途很广。下列说法正确的是（ ） A．石墨不具有导电性 B．C60是由碳原子直接构成的 C．木炭疏松多孔具有吸附性 D．金刚石和石墨里碳原子的结构不同 考法二：碳单质的化学性质 详见以上讲解 【例1】（2023·辽宁丹东·统考中考真题）书写具有保存价值的档案时，规定使用碳素墨水，主要原因是（ ） A．碳是黑色的 B．碳粉末细小 C．碳不溶于水 D．常温下碳化学性质稳定 【例2】（2023春·河北邢台·九年级校联考期末）碳元素被称为“大自然的建筑师”，回答下列与含碳物质有关的问题。    (1)古代用墨书写或绘制的字画虽年久仍不变色的原因是 。 (2)金刚石和石墨都是碳元素组成的单质，它们物理性质不同的原因是 。 (3)如图是木炭还原氧化铜的实验，左边大试管中的反应现象是 ，其反应的化学方程式是 。单质碳的还原性可以用于冶金工业。右边小试管中的现象是 ，有关化学方程式是 。 强化训练 1．（2023·广东汕尾·统考一模）石墨烯是用机械剥离法从石墨中剥离出来的，它由碳原子构成，并且只有一层原子厚度。它是目前最薄、最坚硬、导电、导热性能最好的材料。下列关于石墨烯的说法正确的是（ ） A．它是一种新型化合物 B．它的硬度比石墨大 C．它能溶于水 D．它在氧气中完全燃烧的产物是CO 2．（2022秋·辽宁盘锦·九年级校考期中）下列物质的用途中，主要是利用其化学性质的是（ ） A．用玻璃刀切割玻璃 B．定向爆破拆除楼房 C．用石墨做干电池的电极 D．金刚石作装饰品