第六单元 碳和碳的氧化物
课题1 金刚石、石墨和C60
一、 碳单质
⒈金刚石、石墨的物理性质和用途的比较 名称 金刚石 石墨 C60 无色透明、正八面体形深灰色不透明的细鳞C60分子形似足球,外观 状的固体,有璀璨夺目片状的固体,有金属有金属光泽的固体,的光泽 熔点 很高 光泽 高、耐高温 良好 质软(最软的矿物之一) 良好 其微晶粉末呈黄色 几乎不导电 导电性 几乎不导电 硬度 天然存在的最硬的物质 质脆 导热性 很好 很差 制备新材料、制作新器件、医学应用等 用途 钻头、刻刀、装饰品等 电极、铅笔芯、润滑剂等 结论 碳单质的物理性质不同,是由于金刚石、石墨中碳原子的排列不同 ⒉木炭、活性炭、焦炭、炭黑主要是由石墨的微小晶体和少量杂质构成的。 ⑴木炭:有吸附作用,用于吸附一些食品和工业产品里的色素,吸附有异味的物质。
⑵活性炭:有较强的吸附作用,用于防毒面具中除去毒气、制糖业中脱色以制白糖、冰箱的除臭剂。 (3)焦炭:用于冶铁
(4)炭黑:加到橡胶里,能够增加轮胎的耐磨性。
注:木炭、活性炭具有强烈的吸附性是因为具有疏松多孔的结构。
吸附性是活性炭、木炭的物理性质。
3. 同一种元素可以组成不同的单质。
二、单质碳的化学性质
⒈常温下,碳的化学性质不活泼(碳原子最外层有4 个电子)
应用:解释古代字画为什么经历几千年而不变色?档案资料为什么要求用碳素墨水书写?
⒉碳的可燃性(相同的反应物,因反应物的量不同,生成物不同)
点燃 充分燃烧 C + O2 ===== CO2 碳在氧气中燃烧的现象:燃烧剧烈,发出白光,放热,生成能使
点燃 澄清石灰水变浑浊的气体。
不充分燃烧 2C + O2 ===== 2CO
3. 碳的还原性(以木炭还原CuO为例)——用于冶炼金属
⑴现象:黑色粉末变红色,澄清的石灰水变浑浊。
高温 ⑵化学方程式:C + 2CuO ===== 2Cu + CO2↑ (3)反应开始的标志:澄清的石灰水变浑浊。
(4)在酒精灯上加网罩的目的:使火焰集中并提高温度。
(5)配制混合物时木炭粉应稍过量的目的:防止已经还原的铜被氧气重新氧化。
(6)实验完毕后先熄灭酒精灯的后果:石灰水倒吸入热的试管中使试管炸裂。
(7)C在反应中得到氧元素,发生氧化反应,是还原剂,具有还原性。
CuO在反应中失去氧元素,发生还原反应,是氧化剂,具有氧化性。
(8)应用:用于冶金工业。 高温 C + CO2 ===== 2CO
C+2Fe2O3
4Fe+3CO2↑
三、氧化还原反应(从得氧失氧的角度分析)
1. 氧化反应、还原反应:物质与氧发生的反应叫氧化反应,含氧化合物里的氧被夺去的反应叫还
原反应。
⒉氧化剂、还原剂:在化学反应中,供给氧的物质叫氧化剂,得氧的物质叫还原剂。
⒊氧化性、还原性:在化学反应中,物质供给氧的性质叫氧化性,物质夺取氧的性质叫还原性。