基础知识手册（金刚石石墨碳60）

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第七章碳和碳的氧化物
课题一 金刚石、石墨、C60、无定形碳
一、碳单质
1．金刚石
组成、构成、结构（原子排列方式） 物理性质 用途
由碳元素组成、由碳原子构成、碳原子以空间网状排列 纯净的是无色透明、正八面体形状的固体 可以被加工成钻石
天然存在最硬的物质 切割玻璃、钻头、切割金属
不导电 ————————————
2.石墨
组成、构成、结构（原子排列方式） 物理性质与 用途 用途
由碳元素组成、由碳原子构成、碳原子以层状排列 深灰黑色固体、质软 制做铅笔芯
有良好的导电性 干电池中石墨电极
导电、润滑性、耐高温 电车上的电刷
耐高温、润滑性 高温条件下的润滑剂
3、木炭和活性炭（木炭经过高温水蒸汽处理更加的疏松多孔）
组成、构成、结构（原子排列方式） 物理性质 用途
主要是由石墨微小的晶体和少量杂质构成的、属于混合物、具有疏松多孔的结构 具有吸附性 净化多种气体和液体，作为除色剂、除臭剂、滤毒剂
炭黑、焦炭和木炭的构成和结构类似
用途：炭黑→油墨、鞋油、颜料、橡胶的填料（增加橡胶的耐磨性）
焦炭→冶炼生铁
4、C60巴基球或足球稀，现在正式叫富勒烯
组成、构成、结构 物理性质与 用途
由碳元素组成、由富勒烯分子构成、富勒烯分子由碳原子构成 正在深入的研究中 应用于材料科学、超导材料正在研究中
为什么碳的单质都是由碳元素组成，但是它们的物理性质相差却很大呢？
答：是因为碳原子的排列方式不同。
二、碳的化学性质：
1、碳单质的化学性质在常温下不活泼。
原因是：碳原子的最外层电子数是“4”常温下不易得到电子也不易失去电子。
该性质应用：用木炭作画，用墨汁创作的字画保存的时间长不变色、钉木桩前将地下部分先烧成木炭增加地下部分耐腐蚀性、档案合同类重要的资料用碳素墨水书写以便保存时间长不变色。
第七章碳和碳的氧化物
课题一 金刚石、石墨、C60、无定形碳
一、碳单质
1．金刚石
组成、构成、结构（原子排列方式） 物理性质 用途
由 组成、由 构成、碳原子以空间网状排列 纯净的是 色透明、正八面体形状的 体 可以被加工成
天然存在最 的物质 切割玻璃、钻头、切割金属
不导电 ————————————
2.石墨
组成、构成、结构（原子排列方式） 物理性质与 用途 用途
由 组成、由 构成、碳原子以层状排列 深灰黑色固体、质 制做
有良好的 性 干电池中石墨
_____、_____、_____ 电车上的电刷
_____、_________ 高温条件下的润滑剂
3、木炭和活性炭（木炭经过高温水蒸汽处理更加的疏松多孔）
组成、构成、结构（原子排列方式） 物理性质 用途
主要是由石墨微小的晶体和少量杂质构成的、属于_____、具有__________的结构 具有_____性 净化多种气体和液体，作为_____剂、_____剂、_____剂
炭黑、焦炭和木炭的构成和结构类似
用途：炭黑→油墨、鞋油、颜料、橡胶的填料（增加橡胶的_____）
焦炭→冶炼__________
4、C60 巴基球或足球稀，现在正式叫富勒烯
组成、构成、结构 物理性质与 用途
由_____组成、由__________构成、C60分子由__________构成 正在深入的研究中 应用于材料科学、超导材料正在研究中
为什么碳的单质都是由碳元素组成，但是它们的物理性质相差却很大呢？
答：是因为碳原子的排列方式不同。
二、碳的化学性质：
1、碳单质的化学性质在常温下不活泼。
原因是：____________________________________________________________。
该性质应用：用木炭作画，用墨汁作的字画保存的时间长_____、钉木桩前将地下部分先烧成木炭增加地下部分__________、档案合同类重要的资料用________书写以便___________________。
2、碳的的可燃性
常温化学性质稳定，一般不与其它物质反应；但随着温度的升高，碳的活动性也跟着增强，在高温下，单质碳可与许多物质发生化学反应。可以看出碳的活动性与温度的关系最密切。
单质碳的可燃性
a. 完全燃烧： C + O2 CO2
b不完全燃烧：2C + O2 2CO
c. 密闭容器中，一定质量碳与一定质量氧气反应情况的判定(按碳与氧气的质量比进行判定)：
CO2 CO
CO2和O2 CO2和CO CO和C
3/8 3/4
可燃性应用：由于碳具有可燃性，所以木炭、焦炭常用作燃料。
3、单质碳的还原性：应用：用来冶炼金属
（1）木炭还原氧化铜
装置注意事项
酒精灯上面为什么罩上铁丝网？
答：集中酒精灯火焰，来提高酒精灯温度达到高温。
结束时怎样操作？
答：先撤掉装有澄清石灰水的试管。防止石灰水回流造成试管炸裂。
化学方程式： 2CuO + C 2Cu + CO2↑
现 象：黑色固体中出现红色固体、生成使澄清石灰水变混浊的气体
（2）木炭还原氧化铁：
化学方程式：2Fe2O3 + 3C 4Fe + 3CO2↑
现 象：红色固体变成黑色、生成使澄清石灰水变混浊的气体。
巧记反应条件：碳还原谁都是高温，氧化铁被谁还原都是高温。熟记下列化学方程式揣摩规律
氧化铁被一氧化碳 FeO + CO Fe + CO2
四氧化三铁被一氧化碳还原Fe3O4 + 4CO 3Fe + 4CO2
碳还原氧化亚铁2FeO + C 2Fe + CO2↑
碳还原四氧化三铁Fe3O4 + 2C 3Fe + 2CO2↑
（3）碳还原非金属氧化物： 碳还原二氧化碳：C＋CO2 2CO
碳还原水：C＋H2OH2 ＋ CO （水煤气的制取，一氧化碳的工业制取方法）
4、氧化还原反应概念：
2、碳的的可燃性
常温化学性质稳定，一般不与其它物质反应；但随着温度的升高，碳的活动性也跟着______，在高温下，单质碳可与许多物质发生化学反应。可以看出碳的活动性与_________的关系最密切。
单质碳的可燃性
a. 完全燃烧： __________________
b不完全燃烧：__________________
c. 密闭容器中，一定质量碳与一定质量氧气反应情况的判定(按碳与氧气的质量比进行判定)：
CO2 CO
CO2和O2 CO2和CO CO和C
3/8 3/4
可燃性应用：由于碳具有可燃性，所以木炭、焦炭常用作____________。
3、单质碳的还原性 应用：用来
（1）木炭还原氧化铜
装置注意事项
酒精灯上面为什么罩上铁丝网？
答：____________________________________。
结束时怎样操作？
答：_____________________________________________
_________________________________。
化学方程式：____________________________________
现 象：____________________________________、______________________________
（2）木炭还原氧化铁：
化学方程式：______________________________
现 象：________________________、______________________________。
巧记反应条件：碳还原谁都是高温，氧化铁被谁还原都是高温。熟记下列化学方程式揣摩规律
氧化铁被一氧化碳_____________________________________
四氧化三铁被一氧化碳还原____________________________
碳还原氧化亚铁____________________________________
碳还原四氧化三铁______________________________________
（3）碳还原非金属氧化物： 碳还原二氧化碳：__________________________
碳还原水：______________（水煤气的制取，一氧化碳的工业制取方法）
4、氧化还原反应概念：
判断： CuO + H2 Cu + H2O 反应中 谁提供“氧”____谁接受氧_____
谁是还原剂？ H2 谁是氧化剂？ CuO 谁发生氧化反应？ H2
发生还原反应？ CuO 谁体现氧化性？ CuO 谁体现还原性？_ H2 _
2Fe2O3 + 3C 4Fe + 3CO2↑该反应中
谁是还原剂？_C 谁是氧化剂？ Fe2O3 谁发生氧化反应？C
谁发生还原反应？Fe2O3 谁体现氧化性？Fe2O3 谁体现还原性？C
金刚石 富勒烯 碳纳米管 石墨
看图分析为什么碳的不同的单质物理性质相差很大？
答：碳原子的排列不同。
判断： CuO + H2 Cu + H2O 反应中 谁提供“氧”____谁接受氧_____
谁是还原剂？______ 谁是氧化剂？_____ 谁发生氧化反应？_____
发生还原反应？_____ 谁体现氧化性？_____ 谁体现还原性？_____
2Fe2O3 + 3C 4Fe + 3CO2↑该反应中
谁是还原剂？_____ 谁是氧化剂？ _____ 谁发生氧化反应？_____
谁发生还原反应？_____ 谁体现氧化性？_____ 谁体现还原性？_____
金刚石 富勒烯 碳纳米管 石墨
看图分析为什么碳的不同的单质物理性质相差很大？
答：_________________________。
+6
2
4
+6
2
4
2CuO + C EMBED Equation.3 2Cu + CO2↑
特点：反应中提供“氧”，叫作氧化剂，
体现氧化性，发生还原反应
特点：在反应中接受氧，叫作还原剂，
体现还原性，发生氧化反应
2CuO + C EMBED Equation.3 2Cu + CO2↑
特点：反应中______“氧”，叫作______剂，
体现______性，发生______反应
特点：在反应中______氧，叫作______，
体现______，发生______反应
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