碳和碳的氧化物 課題1 金剛石、石墨和C60
5分鐘訓(xùn)練 (預(yù)習(xí)類訓(xùn)練，可用于課前)
1. 碳原子的核外電子排布K(第一)層_______個(gè)電子，______________層4個(gè)電子，常溫下碳的化學(xué)性質(zhì)_______，自然界存在的碳單質(zhì)有_______和_______。
思路解析：碳原子有兩個(gè)電子層，最外層有4個(gè)電子，次外層有2個(gè)電子。碳在常溫下性質(zhì)穩(wěn)定，但高溫容易與氧氣反應(yīng)，生成一氧化碳和二氧化碳?xì)怏w。自然界中存在多種碳單質(zhì)，如金剛石、石墨等。
答案：2 L 穩(wěn)定 金剛石 石墨
2.碳的單質(zhì)有______________、______________和_____________等，其中_______是天然存在的最硬的物質(zhì)，_______是最軟的礦物之一，金剛石和石墨性質(zhì)的差異是因?yàn)開______。由此說明_______決定物質(zhì)的性質(zhì)。
思路解析：本題考查碳的單質(zhì)基本物理性質(zhì)，性質(zhì)的差異來自于結(jié)構(gòu)的不同。
答案：金剛石 石墨 C60 金剛石 石墨 它們的原子排列方式不同 物質(zhì)的結(jié)構(gòu)
3.我國(guó)北京大學(xué)化學(xué)系和物理系研究小組研制出了C60分子，它形如足球。它的一個(gè)分子是由_______個(gè)_______原子構(gòu)成的，相對(duì)分子質(zhì)量是_______。
思路解析：C60分子是碳的一種單質(zhì)，它的結(jié)構(gòu)像足球，由60個(gè)碳原子組成，相對(duì)分子質(zhì)量為720。
答案：60碳720
4. 選用下列物質(zhì)：炭黑、木炭、活性炭、焦炭填在有關(guān)用途的空格內(nèi)：冰箱去味劑_______，制墨汁_______，用于冶金工業(yè)_______，用來除去食品和工業(yè)產(chǎn)品里的色素_______，制造防毒面具里的濾毒罐_______，加入橡膠里增強(qiáng)輪胎的耐磨性_______，上述用途都是利用了物質(zhì)的_______性質(zhì)。
思路解析：物質(zhì)的性質(zhì)決定了物質(zhì)的用途。根據(jù)碳的同素異形體的性質(zhì)，選擇合適的用途。
答案：活性炭 炭黑 焦炭 活性炭 活性炭 炭黑 物理
10分鐘訓(xùn)練 (強(qiáng)化類訓(xùn)練，可用于課中)
1.木炭具有吸附作用，是因?yàn)樗衉_____的結(jié)構(gòu)，它是由______在______的條件下加強(qiáng)熱制得的。
思路解析：木炭因?yàn)槭杷啥嗫祝瑳Q定了木炭具有很強(qiáng)的吸附能力。它的多孔結(jié)構(gòu)是由于強(qiáng)熱下干餾得到的。
答案：疏松多孔 木材 隔絕空氣
2.寫出下列物質(zhì)或物質(zhì)主要成分的化學(xué)式：
(1)大理石______。(2)煤氣____________。(3)生石灰____________。(4)金剛石______。
思路解析：本題考查物質(zhì)的化學(xué)式的書寫方法。
答案：(1)CaCO3 (2)H2、CO (3)CaO (4)C
3.打水井時(shí)常在水井周圍埋一些木炭,其作用是__________________。這是由于木炭有______結(jié)構(gòu),因此具有____________的性能。
思路解析：由于井水中含有雜質(zhì)，利用木炭疏松多孔結(jié)構(gòu)，可以吸附除去水中雜質(zhì)。
答案：吸附水中的雜質(zhì)疏松多孔吸附
4.下列關(guān)于金剛石和石墨的說法正確的是( )
A. 金剛石和石墨都能導(dǎo)電 B. 金剛石很硬，石墨很軟
C. 金剛石和石墨都很名貴 D. 金剛石和石墨的外觀很相似
思路解析：此題考查金剛石和石墨的物理性質(zhì)的不同。
答案：B
5. 下列幾種情況，能證明金剛石和石墨是由相同元素組成的是( )
A. 它們的熔點(diǎn)相同 B. 都不溶于水
C. 燃燒后都得同一產(chǎn)物二氧化碳 D. 石墨在一定條件下可轉(zhuǎn)化為金剛石
思路解析：由于金剛石和石墨都是碳元素的單質(zhì)，它們?nèi)紵蟮漠a(chǎn)物均是二氧化碳。
答案：C
6.下列說法中正確的是( )
A. 由一種元素組成的物質(zhì)，一定是純凈物
B. 吸附是化學(xué)變化
C. 在一定條件下，石墨可轉(zhuǎn)化為人造金剛石，這個(gè)變化是化學(xué)變化
D. 一種元素只能形成一種單質(zhì)
思路解析：金剛石和石墨均是由碳元素組成的，它們放在一起是混合物，A錯(cuò)。吸附是物理變化，B錯(cuò)。一種元素能形成一種或多種單質(zhì)，如碳元素能形成金剛石、石墨和C60等單質(zhì)，D錯(cuò)。
答案：C
快樂時(shí)光
報(bào)警
一位著名鋼琴家乘火車赴K城演出。她在包廂里休息時(shí)，用手彈動(dòng)床邊練習(xí)指法。?
到K城時(shí)，火車晚點(diǎn)兩小時(shí)，她責(zé)怪列車長(zhǎng)。?
列車長(zhǎng)抱歉地回答說：我們?cè)诼飞舷群蠊餐＼噧尚r(shí)，因?yàn)椴粫r(shí)有人彈動(dòng)警報(bào)器，可又找不到是誰(shuí)。
30分鐘訓(xùn)練 (鞏固類訓(xùn)練，可用于課后)
1. 以美國(guó)為首的北約曾用石墨炸彈使南聯(lián)盟的高壓輸電線短路，這是因?yàn)槭? )
A. 質(zhì)軟 B. 耐高溫 C. 具有導(dǎo)電性 D. 具有潤(rùn)滑性
思路解析：能使南聯(lián)盟的高壓輸電線短路，說明石墨具有導(dǎo)電性。
答案：C
2.(經(jīng)典回放)最近中國(guó)科技大學(xué)陳乾旺教授領(lǐng)導(dǎo)的研究組以二氧化碳和金屬鈉作原料，在440 ℃和800 atm的條件下，成功合成了金剛石，同時(shí)生成氧化鈉，首次實(shí)現(xiàn)了從二氧化碳到金剛石的逆轉(zhuǎn)變。該反應(yīng)的化學(xué)方程式是_________________，反應(yīng)類型是_____________。
思路解析：這是一道信息給予題，主要考查學(xué)生根據(jù)信息書寫化學(xué)方程式的能力。題目給出了反應(yīng)物、生成物及反應(yīng)條件，按信息書寫即可。書寫時(shí)兩個(gè)反應(yīng)條件一個(gè)也不能落下，否則，會(huì)因?yàn)闀鴮懖煌暾Х帧?/p>
答案：CO2+4Na C+2Na2O 置換?反應(yīng)
3.(廣東廣州中考，4)下列物質(zhì)的用途主要由其化學(xué)性質(zhì)決定的是( )
A.用金剛石做玻璃刀的刀頭 B.用碳酸氫鈉治療胃酸過多癥
C.用石墨做鉛筆芯寫字 D.用鎢做電燈泡里的燈絲
思路解析：NaHCO3與鹽酸反應(yīng)的原理是NaHCO3+HCl====NaCl+CO2+H2O。胃酸的主要成分是鹽酸，用NaHCO3來治療胃酸過多癥，主要是利用了它能與胃酸發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)性質(zhì)。
答案：B
4. 防毒面具中用來除去有毒氣體的物質(zhì)是( )
A. 焦炭 B. 炭黑 C. 活性炭 D. 石墨
思路解析：此題考查碳的不同單質(zhì)的用途。其中活性炭具有疏松多孔的結(jié)構(gòu)，有很好的吸附性，能夠吸附氣體和固體微小顆粒。
答案：C
5.用墨書寫的字或繪的畫能保存多年不褪色，是由于常溫下碳( )
A. 化學(xué)性質(zhì)不活潑 B. 具有吸附性
C. 具有還原性 D. 具有氧化性
思路解析：墨的主要成分是碳單質(zhì)，由于碳在常溫下化學(xué)性質(zhì)不活潑，所以用墨書寫的字或繪的畫能保存多年不褪色。
答案：A
6.有關(guān)碳的化學(xué)性質(zhì)的敘述錯(cuò)誤的是( )
A. 碳和氧氣反應(yīng)時(shí)，產(chǎn)物可以是CO2也可以是CO
B. 碳和氧氣的反應(yīng)無論產(chǎn)物是什么，都是吸熱反應(yīng)
C. 碳和氧氣的反應(yīng)無論產(chǎn)物是什么，都是放熱反應(yīng)
D. 灼熱的碳能還原二氧化碳
思路解析：燃燒是發(fā)光、發(fā)熱的劇烈的反應(yīng)，因此燃燒是放熱反應(yīng)。
答案：B
7.下列說法正確的是( )
A. 碳元素形成的單質(zhì)均是黑色的
B. 碳和氧氣反應(yīng)時(shí)生成物一定是二氧化碳
C. 碳的幾種單質(zhì)具有相同的化學(xué)性質(zhì)
D. 碳的幾種單質(zhì)具有相同的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)
思路解析：金剛石是無色透明的晶體，不是黑色，A錯(cuò)。碳和氧氣反應(yīng)，氧氣充足時(shí)生成物是二氧化碳，氧氣不足時(shí)生成物是一氧化碳，B錯(cuò)。碳的幾種單質(zhì)具有不同的物理性質(zhì)，相同的化學(xué)性質(zhì)，D錯(cuò)。
答案：C
8. 下列物質(zhì)中，既有可燃性，又有還原性的固體單質(zhì)是( )
A. 氫氣 B. 二氧化碳 C. 木炭 D. 二氧化硫
思路解析：根據(jù)題意固體單質(zhì)即可得出答案。
答案：C
9.在下列各種碳單質(zhì)的用途中，利用其化學(xué)性質(zhì)的是( )
A. 石墨用作電極 B. 焦炭用于金屬的冶煉
C. 活性炭用于某些氣體或液體的凈化 D. 炭黑用于制造油墨、鞋油和顏料
思路解析：用焦炭冶煉金屬，發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)，該反應(yīng)利用焦炭的還原性。其他均是利用的是物理性質(zhì)。
答案：B
10.在木炭還原氧化銅的實(shí)驗(yàn)中：
(1)反應(yīng)開始后，在盛澄清石灰水的試管中觀察到的現(xiàn)象是________________，說明反應(yīng)中有_____________生成，被加熱的試管中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式是_____________________。
(2)反應(yīng)完成后，把被加熱的試管里的粉末倒在紙上可以看到有_______色的銅，這是由于_______________________________________。
(3)右圖中酒精燈上加一金屬網(wǎng)罩的作用__________________________。
(4)實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，應(yīng)先_____________，再撤掉____________。
思路解析：木炭還原氧化銅的實(shí)驗(yàn)中，木炭生成二氧化碳;酒精燈上加上金屬網(wǎng)，有利于集中加熱，產(chǎn)生高溫;由于澄清石灰水容易倒吸，必須先撤導(dǎo)氣管，再熄滅酒精燈，否則會(huì)炸裂試管。
答案：(1)澄清石灰水變渾濁二氧化碳
C+2CuO 2Cu+CO2
(2)亮紅 木炭有還原性，能與氧化銅反應(yīng)，生成金屬銅
(3)使酒精燈的火焰集中，使被加熱部位的溫度更高
(4)把導(dǎo)氣管從澄清石灰水中移出酒精燈
11.金剛石與石墨混合在一起,組成的物質(zhì)是單質(zhì)還是混合物?
甲生:是單質(zhì)。因?yàn)榻饎偸翘嫉膯钨|(zhì),石墨也是碳的單質(zhì),它們混合在一起,仍只含一種元素,所以仍是單質(zhì)。
診斷:
乙生:是混合物。金剛石和石墨都是碳的單質(zhì),但它們是兩種不同的物質(zhì)，所以它們混合在一起不是單質(zhì)而是混合物。診斷：
思路解析：金剛石和石墨都是由一種元素組成,但它們是兩種不同的物質(zhì)(這是由各自本身的結(jié)構(gòu)決定的)，所以它們混合在一起是混合物。因此判斷單質(zhì)必須強(qiáng)調(diào)是純凈物，一種元素可以形成多種不同的單質(zhì)，某物質(zhì)中只含一種元素,也不一定是純凈物。
答案：錯(cuò)誤正確
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