第六单元 课题1金刚石、石墨和C60
1. 透明的金刚石、灰色的石墨和足球状的C60都是由碳元素组成的单质，但是由于它们的碳原子排列方式不同，因此它们的性质存在着明显差异。
2. 同种元素也可以组成不同的单质，例如金刚石、石墨和C60都由碳元素组成；氧气(O2)和臭氧(O3)都由氧元素组成；白磷和红磷都由磷元素组成。
3. 金刚石、石墨和C60虽然是同一种元素，但是是不同物质，因此混合在一起是混合物，物理性质不同，化学性质相同，它们之间可以相互转化，转化过程是化学变化。
4. 金刚石由碳元素组成，由碳原子构成。
5. 纯净的金刚石是无色透明，正八面体形状的固体。
6. 钻石是金刚石。
7. 金刚石是天然存在的最硬的物质。
8. 金刚石可以用来切割玻璃，切割大理石。
9. “没有金刚钻，就别揽瓷器活”说的就是金刚石。
10. 金刚石是立体网状结构。
11. “钻石恒久远，一颗永流传”体现了常温下钻石（C）的化学性质稳定。
12. 石墨由碳元素组成，由碳原子构成。
13. 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。
14. 石墨很软（质软石墨的性质），因此可以用来制铅笔芯（质软性质决定用途）；石墨有滑腻感（润滑性是石墨的性质），因此可以用作润滑剂（润滑性决定的用途）。
15. 石墨是层状结构。
16. 我们的生活中，还会用到一些无定形炭，例如木炭、焦炭、活性炭和炭黑等，这些物质的成分也是碳单质，结构与石墨类似。
17. 实验：在盛有半瓶水的小锥形瓶里，加入一滴红墨水，使水略显红色。投入几块烘烤过的木炭（或活性炭），轻轻振荡锥形瓶，观察现象。
现象：液体颜色由红色逐渐变浅，最终褪为无色。
分析：木炭（或活性炭）有吸附性[重要]，吸附了水中的色素，色素减少，水的颜色变浅直至无色。
18. 木炭（活性炭）具有疏松多孔[重要]的结构，因此具有吸附性。
19. 木炭可以吸附色素和异味。
20. 活性炭的吸附性比木炭更强，可以用于防毒面具，制糖工业也利用活性炭来脱色。污水、废水处理也要用到活性炭，还可以吸附装修时产生的对人体有害的气体。
21. C60由碳元素组成，由C60分子构成。
22. C60中60的含义：每个C60分子是由60个碳原子构成的。
23. 常温下，碳的化学性质不活泼。
24. “卖炭翁，伐薪烧炭南山中。”体现了碳具有的化学性质可燃性。
25.木炭在氧气中燃烧的现象：发出光，放出热量，生成一种能使澄清石灰水变浑浊的气体。
26.碳充分燃烧的方程式：
27. 碳不充分燃烧的方程式：
28. 碳在氧气中无论燃烧是否充分都是放热反应，因为所有的燃烧都是放热反应。
29. 碳也能与某些氧化物发生还原反应。
30. 实验：检查装置气密性，将烘干的木炭粉末和氧化铜粉末混合均匀，小心地铺放进试管，并将试管固定在铁架台上。
① 烘干是为了排除水蒸气的干扰，使现象更明显。
② 木炭粉末和氧化铜粉末都是黑色粉末，此外我们还学过MnO2和Fe3O4都是黑色固体。
试管口装有通入澄清石灰水的导管，用酒精灯加热混合物几分钟。
③ 酒精灯可加网罩以使火焰集中并提高温度，最好使用酒精喷灯。
然后先撤出导气管，待试管冷却后再把试管里的粉末倒在纸上，观察现象并分析。
④ 先撤出导气管，后熄灭酒精灯，防止石灰水回流吸入试管，使试管炸裂。
⑤ 待试管冷却后再把试管里的粉末倒在纸上，防止热的Cu再被空气中的氧气氧化为CuO。
⑥ 实验现象：黑色粉末变为红色且澄清石灰水变浑浊。
⑦ 实验分析：开始加热时，试管中的空气因受热体积膨胀而逸出；温度达到高温后，木炭与氧化铜开始反应，生成的铜为红色固体，另一种生成物二氧化碳为无色气体，能使澄清石灰水变浑浊[理解]。
⑧ 实验结论：木炭与氧化铜在高温条件下反应，生成铜和二氧化碳，木炭具有还原性。
⑨ 加热时，试管口略向下倾斜，防止产生的水蒸气冷凝回流炸裂试管。
⑩开始加热时，导管口处有无色气泡逸出，但澄清石灰水不变浑浊，因为刚开始排出的是空气。
⑪ 碳还原氧化铜方程式：
31. 还原反应：含氧化合物里的氧被夺去的反应。
32. 碳的还原性可用于冶金工业。
33.碳高温还原三氧化二铁方程式：
34.碳能使二氧化碳转化成一氧化碳：
35. 分析
CuO在反应中失去氧，发生还原反应，本身具有氧化性，做氧化剂。
C在反应中得到氧，发生氧化反应，本身具有还原性，做还原剂。
36. 总结氧化还原一般规律：氧化剂具有氧化性，发生还原反应，失去氧；还原剂具有还原性，发生氧化反应，得到氧。
37. 一般C还原反应条件都是高温，H2、CO还原时绝大部分都是加热，只有还原铁化合物时都是高温。
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