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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
113.3)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110~111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撤离出石灰水的液面,防止倒吸石灰水引起试管骤冷炸裂,但是仔细想一想,若仅仅按照课本图示这样的装置,即使将导管撤离出液面了,本实验也会失败的,因为刚刚被还原出来的铜暴露在空气中,会导致铜表面逐渐变黑,为什么(用化学方程式表示)?,考虑此,课本实验应该改进,改进方法是?.
11、本实验有多种原因可能导致实验过程中产生CO,故还应该添加尾气处理装置请思考哪些因素可能产生CO?又如何处理CO?答产生CO的可能原因;尾气处理的方法【思考题】
1、当氧化铜种有少量木炭粉,如何提纯氧化铜?答.
2、等质量的金刚石、石墨和足球烯,所含的C原子数目比为多少?答.
3、如何证明金刚石或石墨或足球烯是由C元素组成的单质?答。