内容正文:
5.2 组成燃料的主要元素——碳
1.了解金刚石、石墨、C60的物理性质及主要用途,明确物质的性质与用途的关系。
2.认识碳的燃烧及其产物。
3.了解CO的性质,理解碳与一些含碳化合物的相互转变关系。
1.碳有哪些单质
金刚石和石墨都是由碳元素组成的,为什么它们从外观上差别那么大呢?它们各有什么特性?
(1)金刚石、石墨
①活动与探究
实验
现象
结论
用玻璃刀刻划玻璃
划出痕迹
坚硬
观察铅笔芯和从干电池中取下的石墨电极的颜色
削下一些铅笔芯粉末,用手指摸一下,感觉
感觉到滑
有滑腻感
手拿铅笔芯在酒精灯火焰上加热,观察有无变化
铅笔芯无变化,手感到热
导热
按图所示,将一根铅笔芯或石墨电极连接在电路中,接通电源后,观察灯泡是否发亮
灯亮
有导电性
金刚石:坚硬
石墨:质地软,有滑腻感,能导热、导电
哇!物理性质差别真的很大!真是太奇怪了!
②物理性质和用途对比
金刚石
石墨
富勒烯(以C60为例)
外观
无色透明、正八面体状的固体
深灰色、有金属光泽、细鳞片状固体
C60分子形似足球,有金属光泽的固体
硬度
天然最硬的物质
最软的矿物之一——有滑腻感
质脆
熔点
很高
很高
很高
导热性
很差
优良
很差
导电性
不导电
优良
不导电
用途
玻璃刀、钻探机上的钻头、装饰品等
电极、高温润滑剂、制铅笔芯等
制备新材料、超导体等
金刚石、石墨、富勒烯(以C60为例)都是碳的不同单质,由于各单质中碳原子的排列方式不同(如下图所示),产生了不相同的物理性质。
【例1—1】“轻轨列车”是近年来又一新兴的交通工具,该车以电为动力、具有无污染的优点。当轻轨列车开动时,在轻轨列车顶上的导电杆跟架空电线的接触点处分别装上一块石墨制成的滑块(如下图所示),以保证行驶时供电。为什么要选用石墨来制滑块?
解析:
↓ ↓
↓ ↓
↑
答案:石墨具有润滑、耐高温、良好的导电性的性质。
(2)无定形碳
我们经常用到的木炭、活性炭也是碳的单质吗?
木炭、活性炭、焦炭、炭黑等都是由石墨的细小晶体与少量杂质形成的,被称为“无定形碳”,属于混合物。
①几种