内容正文:
第六单元 碳和碳的氧化物
课题 1 金刚石、石墨和 C60
一、“碳”和“炭”的区别:“碳”指碳元素,不是具体指某种物质;而“炭”指具体的、由碳元 素组成的单质。
二、金刚石、石墨、C60 是由碳元素组成的三种不同的单质。 所以,在一定条件下,将石墨转化为金刚石的变化是化学变化。叁三、金刚石、石墨的物理性质和 用途
化学
式
颜色
形状
硬
度
导电
性
导热
性
润滑
性
熔
点
用途
金刚 石
C
无色透明, 折光性好
正八面 体
最 硬
无
无
无
高
划玻璃、切割金
属、钻探机钻头、 制装饰品等
石墨
深灰色、有 金属光泽、 不透明
细鳞片 状
最
软 之 一
优良
良好
良好
电极、铅笔芯、润 滑剂等
金刚石是天然存在的最硬的物质。
无定形碳:由石墨的微小晶体和少量杂质构成,没有固定形状。常见的无定形碳:木炭、 活性炭、焦炭、炭黑。
颜色、状态
制法
用途
木炭
灰黑色的多孔性固
体
木材隔绝空气加强热
燃料、黑火药、制活性炭、冶炼
金属
活性
炭
灰黑色多孔颗粒状
固体
木炭在高温下用水蒸气
处理
净化多种气体和液体、作防毒面
具
焦炭
浅灰色多孔性固体
烟煤隔绝空气加强热
冶炼金属,还原剂
炭黑
极细的黑色粉末
含碳物质不完全燃烧
墨粉、油墨、油漆、鞋油、燃料
等,作橡胶制品的填料,如轮胎 的填充剂(增强耐磨性)
★木炭、活性炭具有吸附性(物理性质)。活性炭的吸附性更强。纯净的石墨粉不具备吸附性。
四、C60 分子是一种由 60 个碳原子构成的分子,它形似足球,这种足球结构的碳分子很稳定。 五、金刚石、石墨、C60 性质不同的原因:碳原子的排列方式不同。
六、碳的化学性质
因为 C 原子排列方式不同,导致单质碳的物理性质各异,但是各种单质碳的化学性质却完全相同。
(1)在常.温.下,碳的化学性质不活泼。因为 C 原子最外层电子为 4,不易得失。但是这种不稳定绝
对没有稀有气体原子结构稳定。能体现这一化学性质的生活实例有:名人字画年久色不褪、碳素墨 水签合同、埋木桩前表面烧焦、“钻石恒久远,一颗永流传”等。
(2)碳具有可燃性(点燃条件下):
C+O2CO2(充分燃烧) 2C+O22CO(不充分燃烧)
★碳在氧气中燃烧的现象:燃烧剧烈,发出白光;放热;生成能使澄清石灰水变浑浊的气体。
★无论燃烧充分与否,均放热,只是等质量的 C 燃烧不充分时放的热量少。
★在密闭容器内,给定了 C 与 O2 质量,生成物会有 5 种情况:
①C 与 O2 质量比为 3:8 时,生成 CO2,
②C 与 O2 质量比为小于 3:8 时,生成 CO2,O2 剩余,
③C 与 O2 质量比为 3:4 时,生成 CO,
④C 与 O2 质量比为大于 3:4 时,生成 CO,C 有剩余,
⑤C 与 O2 质量比大于 3:8,且小于 3:4 时,生成 。
(3)碳具有还原性(高温的条件下,且要注意隔开氧气):
C+2CuO2Cu+CO2↑ 2Fe2O3+3C4Fe+3CO2↑ 单质碳的还原性可用于冶金工业。
七、实验 6-2(图见课本,装.置.必.须.密.封.,.且.要.隔.O.2.或.空.气.,本实验成功的 2 个关键点:气.密.性.要.
要.好.,.温.度.要.高.)
1、药品要平铺?答: .
2、试管口要倾斜?: .
3、试管内导管伸入不宜过长?答: .
4、加金属网罩的作用?答: .
5、为什么要先预热?答:① ;② .
6、实 验 前 段 时 间 , 右 侧 导 管 口 有 气 泡 冒 出 , 石 灰 水 为 什 么 不 变 浑 浊 ? 答: .
7、木炭还原氧化铜反应开始和结束的标志分别是什么? 答:【开始】 ;
【结束】 。
8、本实验的现象: ; 。
9、关于反应物的量,根据化学方程式,理论计算得出,参加反应的 C 和 CuO 的理论质量比值为
12:160(约为 1:13.3)时,两反应物恰好完全反应。但是,由于以下诸多因素,①实验中取用的是 木炭是混合物,内含一些杂质或者不干燥,②要使氧化铜中的铜被充分地还原出来,木炭需要稍微 过量会更合理些,③反应容器内,必然有少许空气,需要一定量的 C 去把其中的氧气反应掉,避免 反应结束后氧气又把铜重新氧化,据许多成功者反馈过来的结论看,最佳比值应为:1:10~1:11 之间,在此比值范围内,反应的现象最明显,获得的铜也最容易成为颗粒大的铜珠,且铜纯度高。 且要求木炭在称量之前,应进行烘烤,除去吸附的水份,这样就可以减少反应物称量的误差,也有 利于反应的发生。
10、本实验结束后,应该先将右侧导管口