2011年中考化学总复习(第六单元课题1金刚石石墨和C60).doc

2011年化学总复习教学案 第6单元 碳和碳的氧化物(一) 知识·巧学·升华 金刚石、石墨和C60都是由碳元素组成的单质，但由于碳原子的排列方式不同，因此它们的物理性质有很大差异。 一、碳的单质 1.金刚石 无色透明，正八面体形状，可作装饰品——钻石，它是天然存在的最硬的物质。 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，很软，有滑腻感，有优良的导电性能。 要点提示 　　石墨很软，在纸上划过会留下痕迹，因而常用于制铅笔芯。以干电池用石墨为例，说明石墨具有优良的导电性能。另外石墨的结构是分层的，每一层内每个碳原子和其他三个碳原子结合，形成正六边形，每层之间的连接不牢固，可以滑动。 3.木炭、活性炭、炭黑 木炭主要是由石墨的微小晶体和少量杂质构成的，它具有疏松多孔的结构。这种疏松多孔的结构使木炭具有吸附能力。 木炭、活性炭、炭黑、焦炭的比较 木炭 吸附一些食品和工业产品的色素，吸附有异味的物质 活性炭 吸附能力比木炭强，吸附毒气，制糖工业里脱色制白糖 炭黑 制造墨、油墨、油漆、鞋油和颜料，还可以增加轮胎制品的耐磨性 焦炭 冶炼金属 4.C60分子 C60是一种新的以单质形式存在的碳，是一种由60个碳原子构成的分子，它形似足球，很稳定。 要点提示 　　C60分子结构与足球相似，所以又称“足球烯”，这种“足球”结构的碳分子很稳定，一个C60分子中含有60个碳原子，每个碳原子都和其他三个碳原子结合形成正六边形，这样C60有30个六边形组成。 5.金刚石、石墨和C60的物理性质和用途 金刚石 石墨 物 理 性 质 外观 无色透明正八面体形状的固体 深灰色细鳞片状固体 光泽 加工琢磨后有夺目光泽 有金属光泽 硬度 最硬（天然存在） 很软 导电性 不导电 优良的导电性 用途 刻刀、钻石、钻头 铅笔芯、电极、润滑剂 要点提示 　　①金刚石的碳原子在空间构成连续、坚固的骨架结构，所以坚硬。石墨的碳原子呈平面层状结构，层与层之间的作用力小，所以很软，能导电，有滑腻感。除了金刚石和石墨以外，生活中我们还常常用到木炭、活性炭、炭黑、焦炭等，它们主要由石墨的微小晶体和少量杂质构成。 ②物质的组成结构决定体现物质的性质决定体现物质的用途 二、碳的化学性质 在常温下，碳的化学性质不活泼。常温下，碳受日光照射或跟空气、水分接触，都不容易发生变化。 1.碳跟氧气的反应 单质碳可以在氧气里燃烧，放出热量，燃烧充分时，生成二氧化碳气体；燃烧不充分时，产生一氧化碳气体。化学方程式为： 氧气充足时：C+O2CO2 氧气不足时：2C+O22CO 2.碳跟某些氧化物的反应 （1）木炭和氧化铜反应，生成铜和二氧化碳： 2CuO+C2Cu+CO2↑ ［实验探究］木炭还原氧化铜 原理：C+2CuO2Cu+CO2↑ 装置：铁架台、大试管、酒精灯（用高锰酸钾制氧气的装置）。 实验步骤：①按(上图)从下到上安装好仪器，试管口略向下倾斜。②将木炭粉和黑色氧化铜分别充分烘干后，按一定的质量比称取两种黑色粉末。放入研钵中反复研碎、混匀。③用药匙或小纸槽将黑色混合物放进试管底部，塞上带有橡皮塞的直角玻璃导管，玻璃导管的另一端插入另一支盛有澄清石灰水的试管中。④点燃酒精灯，先预热试管，然后集中在盛有混合粉末处加强热。几分钟后，可观察到澄清石灰水变浑浊。⑤拔下橡皮塞，熄灭酒精灯，待试管自然冷却后，将试管中的混合物倒在一张白纸上。⑥混合粉末中有红色的单质铜生成。 现象：黑色粉末变成红色固体，放出的气体能使澄清石灰水变浑浊。 要点提示 　　①试管口略向下倾斜。 ②实验结束先从澄清石灰水中拿出导管再停止加热。 ③待试管冷却后再把试管中的红色固体倒出来，防止生成的铜再被氧化； ④用酒精灯加热时可用网罩提升温度，也可用酒精喷灯加热。 氧化铜与碳的配比：由化学方程式计算，氧化铜与碳的质量比应当是13∶1，在实际操作中，氧化铜粉与炭粉的质量比控制在(9～13)∶1的范围内效果较好。 （2）木炭还原氧化铁 2Fe2O3+3C4Fe+3CO2↑ 三、还原反应 含氧化合物里的氧被夺去的反应叫做还原反应。含氧化合物提供氧的性质叫做氧化性，含氧化合物是氧化剂；夺取含氧化合物中氧的物质是还原剂，它的这种性质叫做还原性。用于冶金工业，如3C+2Fe2O34Fe+3CO2↑ 要点提示 　　①氧化剂和和还原剂描述的对象是反应物，还原反应和氧化反应描述的是反应过程，氧化剂具有氧化性，还原剂具有还原性。如：反应2CuO+C2Cu+CO2↑。 氧化铜失去氧而变成单质铜，氧化铜被还原发生了还原反应。木碳得到氧变成二氧化碳，木碳被氧化发生了氧化反应。木炭使氧化铜还原为铜，木炭具有还原性，是一种还原剂。氧化铜能使木炭氧化为二氧化碳，那