内容正文:
5.2.1 碳单质的物理性质与用途
情景导入
我们从小使用的铅笔,里面的笔芯是灰黑色的,因为其中含有石墨。金刚石和石墨这两种外观差别极大的物质实际上都是碳的单质,两者有什么不同的物理性质吗?
【自主预习】
碳单质(金刚石、石墨、无定形碳等)物理性质及用途。
1.无定形碳包括 、 、 、 。其中 疏松多孔,具有吸附能力,可用作防毒面具的过滤罐、防毒口罩的滤毒层、净水过滤器; 在常温时非常稳定,故用其制作的墨汁绘制的画和书写的字经久不褪色。
2.一些主要碳单质的物理性质和用途的比较:
物质
金刚石( )
石墨( )
木炭、
活性炭
C60
物理
性质
无色透明的固体,是最硬的天然物质;不导电
灰黑色、有金属光泽、不透明的片状固体,质软,滑腻,导电性好,耐高温
黑色,疏松多孔结构,吸附性强
—
用途
物质的性质 物质的用途,物质的用途 物质的性质。
金刚石、石墨、C60的结构示意图如图所示,它们的化学性质相似,物理性质却有很大差异。其原因是 ( )
A.构成它们的原子大小不同
B.金刚石、石墨、C60由不同种原子构成
C.构成它们的原子数目不同
D.金刚石、石墨、C60中碳原子的排列方式不同
【答案】预学思考
1.木炭 焦炭 活性炭 炭黑 活性炭 炭黑
2.钻探机钻头、刻刀、装饰品等 润滑剂、铅笔芯、电极等 作吸附剂、脱色剂,活性炭多用于防毒面具 超导材料等 决定 反映
自学检测
D
【合作探究】
由同种元素组成的物质一定是单质吗
金刚石和石墨的物理性质为什么存在这么大的差异
金刚石、石墨和C60的结构示意图如下,请总结物质的结构、性质和用途之间的关系
下列有关碳和碳的化合物的说法中,不正确的是 ( )
A.CH4中,碳元素的化合为+4
B.用6B铅笔芯、电池、小灯泡和导线可验证石墨的导电性
C.金刚石、石墨、C60在空气中完全燃烧的产物都是二氧化碳
D.在特定的条件下石墨转化为金刚石的变化属于化学变化
【答案】任务驱动一
单质是由同种元素组成的纯净物,但有些元素(如C、P、O等)能形成多种不同的单质。如将同种元素的不同单质混合在一起,所得的物质中“只含一种元素”,但它属于混合物。由此可见,“由同种元素组成的物质”可能是单质(纯净物),也可能是混合物,但不可能是化合物,因为化合物是由不同种元素组成的纯净物。
任务驱动二
二者的碳原子排列方式不同,所以它们的物理性质差别很大。
任务驱动三
物质的结构、性质和用途之间联系紧密,物质的结构决定着物质的性质,物质的性质在很大程度上决定了物质的用途,反过来,物质的用途能反映出物质的性质。
跟踪演练
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