试题-全国-2009_九年级化学周课题：金刚石、石墨和C60 二氧化碳制取的研究.rar

用心爱心专心周课题：金刚石、石墨和C60二氧化碳制取的研究【学习目标集成】1．了解金刚石和石墨的物理性质和主要用途。2．知道碳单质的化学性质。3．了解木炭、活性炭的吸附性。4．通过对金刚石、石墨和C60的初步了解，认识结构与性质、性质与用途之间的关系。5．一种元素可以形成多种单质。通过碳在不同条件下可以生成一氧化碳和CO2的事实，初步领悟物质的多样性和复杂性。6．了解实验室制取CO2的反应原理。7．学习实验室制取CO2的装置、操作步骤和CO2的收集方法。8．了解实验室中制取气体的思路和方法。重点：碳单质的性质及用途；实验室中制取CO2的反应原理、装置设计等。难点：碳的还原性；探究实验室中制取CO2使用的装置。[知识要点梳理]知识点一：碳的单质1．同一种元素可以组成不同的单质：如金刚石、石墨和C60都是由碳元素组成的单质，但由于碳原子在这些物质里的排列方式不同，即结构不同，导致它们在性质尤其是物理性质上有很大的差异。由此可知：物质的组成和结构决定物质的性质。【要点诠释】金刚石和石墨在一定条件下可相互转化，属于化学变化。同种元素可以组成不同单质。因此，我们不能说“由同种元素组成的物质叫单质”。2．金刚石、石墨和C60的性质比较及用途：名称金刚石石墨C60外观无色透明、正八面体形状的固体，有璀璨夺目的光泽深灰色不透明的细鳞片状的固体，有金属光泽C60分子形似足球。有金属光泽的固体，其微晶粉末呈黄色导电性几乎不导电良好几乎不导电硬度天然存在的最硬的物质质软（最软的矿物之一）质脆导热性很差良好很差用途钻头、刻刀、装饰品等电极、铅笔芯、润滑剂等制备新材料、超导材料、医学应用等（注：人们对C60性质的认识正在不断的深入）【要点诠释】金刚石、石墨和C60都是由碳元素组成的单质，但由于碳原子的排列不同（见图16－1），物理性质有很大的差异，用途也有较大不同。3．木炭、活性炭的吸附性：木炭、活性炭、焦炭、炭黑等物质都是由石墨的微小晶粒和少量杂质构成的，由于木炭和活性炭均具有疏松多孔的结构，因此它们具有较强的吸附能力，可以吸附毒气、色素以及有异味的物质等。据此，木炭和活性炭在制糖工业、食品工业、防毒面具制作等方面有重要的应用。【要点诠释】1．吸附是物理现象，与吸收具有不同的含义。由于木炭疏松多孔，有很大的表面积，因此它具有吸附性，活性炭的吸附性比木炭更强。吸附作用是将气体或溶液里的微小粒子吸附在固体表面，没有生成新物质，属于物理变化。吸收一般为化学变化，如：CO2气体被氢氧化钠溶液吸收的过程中生成了碳酸钠或碳酸氢钠等物质，就是化学变化。2．“碳”和“炭”的区别：“碳”是元素的名称，是核电荷数为6的一类原子的总称。比如碳元素、碳单质、含碳化合物、一氧化碳等，这儿不能用“炭”。而“炭”指的是具体物质，它表示由碳元素组成的某种单质——木炭、活性炭、焦炭等。一般在未指明具体单质时，习惯上用碳，如“炽热的碳”、“当碳燃烧时”。知识点二：碳的化学性质1．稳定性：常温下碳单质很稳定，几乎与所有物质都不发生化学反应。2．可燃性：（1）高温下碳在氧气（或空气）中完全燃烧生成CO2，并放出大量的热。C＋O2CO2（2）如果燃烧不充分，则生成CO，同时也放出热。2C＋O22CO3．还原性：高温下碳能跟某些氧化物反应，夺取某些氧化物中的氧元素，使这些氧化物失去氧而发生还原反应。如图16－2所示可用木炭还原氧化铜。注意问题：①酒精灯加网罩可使火焰集中并提高温度；②试管口要略向下倾斜；③装置的气密性要好；④实验结束时，先撤出导气管，然后再熄灭酒精灯（防止澄清石灰水倒流入热的试管致使试管破裂），待试管冷却后再把试管内的粉末倒在纸上（防止生成的铜再被氧化成氧化铜）。实验现象：黑色固体变红色，并有使澄清的石灰水变浑浊的气体产生。实验结论：2CuO＋C2Cu＋CO2↑【要点诠释】1．所有碳单质的化学性质都相同。比如金刚石、石墨和C60以及木炭等都是由碳元素组成的，其碳原子的最外层电子的数目一样多（都是4个），因此，不同碳单质的化学性质相同。2．碳单质的化学性质在常温下稳定。但随着温度的升高，能和许多物质发生化学反应。反应的条件不同，产物也不同。如：碳和氧气在点燃条件下反应，氧气充足时生成的是CO2，而氧气不充足时主要生成CO。3．性质决定用途：①碳在常温下具有稳定性，所以古代用墨写的字经久不褪色。②碳具有可燃性，可用作燃料。③碳具有还原性，用作还原剂，可用来冶炼金属。如2Fe2O3＋3C4Fe＋3CO2↑，在该反应中，碳得到氧、被氧化生成二氧化碳，碳是还原剂。氧化铁失去氧、被还原成铁，是氧化剂。4．碳的还原性还体现在反应CO2＋C2CO中，该反应吸收大量的热。知识点三：实验室制取二氧化碳的研究1．实验室制取二氧化碳的药品和原理：（1）药品：大理石（或石灰石）与稀盐酸。（2）反应原理：