1、新人教版九年級(jí)上冊(cè)化學(xué)金剛石、石墨和C60-知識(shí)點(diǎn)整理及重點(diǎn)題型梳理新人教版九年級(jí)上冊(cè)初中化學(xué)重難點(diǎn)有效突破知識(shí)點(diǎn)梳理及重點(diǎn)題型鞏固練習(xí)金剛石、石墨和C60【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.了解金剛石和石墨的物理性質(zhì)和主要用途；知道木炭、活性炭的吸附性。2.知道碳單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)，掌握碳跟氧氣、氧化銅的反應(yīng)。3.知道不同元素可以組成不同的物質(zhì)，同一種元素也可以組成不同物質(zhì)。【要點(diǎn)梳理】要點(diǎn)一、碳的單質(zhì)1.同一種元素可以組成不同的單質(zhì)： 金剛石 、石墨和C60都是由碳元素組成的單質(zhì)，但是由于碳原子排列方式不同，即結(jié)構(gòu)不同，因此它們的性質(zhì)存在著差異。 金剛石的結(jié)構(gòu)石墨的結(jié)構(gòu) C60的結(jié)構(gòu)2.金剛石 、石墨和C60的比

2、較：（金剛石、石墨和C60）名稱金剛石石墨C60外觀無色透明、正八面體形狀的固體，仔細(xì)琢磨后有璀璨奪目的光澤深灰色不透明的細(xì)鱗片狀的固體，有金屬光澤C60分子形狀似足球?qū)щ娦詭缀醪粚?dǎo)電良好幾乎不導(dǎo)電硬度天然存在的最硬的物質(zhì)質(zhì)軟（最軟的礦物之一）質(zhì)脆導(dǎo)熱性良好 良好很差用途鉆頭、刻刀、裝飾品等電極、鉛筆芯、潤(rùn)滑劑等制備新材料、超導(dǎo)材料等3.木炭、活性炭的吸附性：木炭、活性炭、焦炭、炭黑等物質(zhì)都是由石墨的微小晶粒和少量雜質(zhì)構(gòu)成的，所以從嚴(yán)格的意義上來說它們還不是碳的單質(zhì)（被稱為無定形碳）。由于木炭和活性炭均具有疏松多孔的結(jié)構(gòu)，因此它們具有較強(qiáng)的吸附能力，可以吸附毒氣、色素以及有異味的物質(zhì)等。木炭和

3、活性炭有吸附性，所以它們?cè)谥铺枪I(yè)、食品工業(yè)、防毒面具制作等方面有重要的應(yīng)用?！疽c(diǎn)詮釋】1.金剛石和石墨在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化，這個(gè)轉(zhuǎn)化過程發(fā)生了化學(xué)變化。2.物質(zhì)的組成和結(jié)構(gòu)決定物質(zhì)的性質(zhì)，物質(zhì)的性質(zhì)決定物質(zhì)的用途。3.由于木炭疏松多孔，有很大的表面積，因此它具有吸附性，活性炭的吸附性比木炭更強(qiáng)。吸附作用是將氣體或溶液里的微小粒子吸附在固體表面，沒有生成新物質(zhì)，屬于物理變化。4.“碳”和“炭”的區(qū)別：“碳”是元素的名稱，是核電荷數(shù)為6的一類原子的總稱。比如碳元素、碳單質(zhì)、含碳化合物、一氧化碳等，這兒不能用“炭”。而“炭”指的是具體物質(zhì)，它表示由碳元素組成的某種單質(zhì)木炭、活性炭、焦炭等。一

4、般在未指明具體單質(zhì)時(shí)，習(xí)慣上用碳，如“熾熱的碳”、“當(dāng)碳燃燒時(shí)”。要點(diǎn)二、碳的化學(xué)性質(zhì)1.穩(wěn)定性：在常溫下，碳的化學(xué)性質(zhì)不活潑。在高溫下，碳能夠與很多物質(zhì)起反應(yīng)。2.可燃性（碳與氧氣反應(yīng)）：（1）當(dāng)氧氣充足時(shí)，碳完全燃燒，生成二氧化碳，同時(shí)放出大量的熱。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：木炭在氧氣中劇烈燃燒，發(fā)出白光，放熱，生成無色無味能使澄清石灰水變渾濁的氣體。C+O2CO2 （2）當(dāng)氧氣不足時(shí)，碳不完全燃燒，生成一氧化碳，同時(shí)放出熱量。2C+O22CO3.還原性（碳與某些氧化物反應(yīng)）：高溫下碳能跟某些氧化物反應(yīng)，奪取某些氧化物中的氧元素，使這些氧化物失去氧而發(fā)生還原反應(yīng)。木炭還原氧化銅實(shí)驗(yàn)：（金剛石、石墨和C60

5、）（1）藥品：木炭粉（黑色）、氧化銅（黑色粉末）。 （2）實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：黑色粉末逐漸變紅，澄清石灰水變渾濁。（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)論：2CuOC2CuCO2 （4）幾點(diǎn)說明：酒精燈加網(wǎng)罩可使火焰集中并提高溫度；試管口要略向下傾斜；裝置的氣密性要良好；實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，先撤出導(dǎo)氣管，然后再熄滅酒精燈（防止澄清石灰水倒流入熱的試管致使試管破裂），待試管冷卻后再把試管內(nèi)的粉末倒在紙上（防止生成的銅再被氧化成氧化銅）。【要點(diǎn)詮釋】1碳單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)都相同。如金剛石、石墨和C60以及木炭等都是由碳元素組成的，其碳原子的最外層電子的數(shù)目一樣多（都是4個(gè)），因此，不同碳單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)相同。2碳單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)在常溫下穩(wěn)定。但隨著

6、溫度的升高，能和許多物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)；反應(yīng)的條件不同，產(chǎn)物也不同。如：碳和氧氣在點(diǎn)燃條件下反應(yīng)，氧氣充足時(shí)生成的是CO2，而氧氣不充足時(shí)主要生成CO。3性質(zhì)決定用途：（1）碳在常溫下具有穩(wěn)定性，所以古代用墨寫的字經(jīng)久不褪色。（2）碳具有可燃性，可用作燃料。（3）碳具有還原性，可用作還原劑，可用來冶煉金屬。如2Fe2O33C4Fe3CO2，在該反應(yīng)中，碳得到氧、被氧化生成二氧化碳，碳是還原劑。氧化鐵失去氧、被還原成鐵，是氧化劑。4.碳的還原性還體現(xiàn)在反應(yīng)CO2C2CO中，該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)?！镜湫屠}】類型一、考查碳單質(zhì)的性質(zhì)和用途1.（2015衡陽中考）在書寫檔案文書時(shí)，最好使用（）A鉛筆 B純

7、藍(lán)墨水筆 C碳素墨水筆 D圓珠筆【思路點(diǎn)撥】碳在常溫下化學(xué)性質(zhì)不活潑，很難與其它物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，據(jù)此進(jìn)行分析判斷。【答案】C【解析】碳素墨水中含有碳，碳在常溫下化學(xué)性質(zhì)不活潑，很難與其它物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，保存的時(shí)間較長(zhǎng)，重要文件資料書寫時(shí)最好使用碳素墨水筆。A、重要文件資料需要長(zhǎng)期保存，書寫時(shí)最好使用碳素墨水筆，而不是鉛筆，因?yàn)殂U筆書寫的字能用橡皮擦去，故選項(xiàng)錯(cuò)誤；B、重要文件資料需要長(zhǎng)期保存，書寫時(shí)最好使用碳素墨水筆，而不是純藍(lán)墨水筆，故選項(xiàng)錯(cuò)誤；C、重要文件資料需要長(zhǎng)期保存，書寫時(shí)最好使用碳素墨水筆，故選項(xiàng)正確；D、重要文件資料需要長(zhǎng)期保存，書寫時(shí)最好使用碳素墨水筆，而不是圓珠筆，故選項(xiàng)錯(cuò)誤。故

8、選C?！究偨Y(jié)升華】掌握常溫下碳的化學(xué)性質(zhì)不活潑并能靈活應(yīng)用是正確解答本題的關(guān)鍵。2“輕軌電車”（如右圖）是近年來新興的城市高架交通工具，具有污染小的特點(diǎn)。當(dāng)輕軌電車開動(dòng)時(shí)，輕軌電車上裸露的“電刷”沿架空電線滑動(dòng)。電刷材料中含有石墨。選擇石墨作電刷材料是因?yàn)槠渚哂邢铝行再|(zhì)： ； ； 。【答案】導(dǎo)電 潤(rùn)滑 耐高溫（或不易氧化；或化學(xué)性質(zhì)不活潑）【解析】電刷沿架空電線長(zhǎng)時(shí)間滑動(dòng)，因摩擦產(chǎn)生大量的熱，這就要求電刷材料具有潤(rùn)滑、導(dǎo)電和耐高溫的性能。而石墨恰好具有潤(rùn)滑、導(dǎo)電和耐高溫的性質(zhì)，因此石墨是制作電刷的理想材料?！究偨Y(jié)升華】解答本題可從石墨的優(yōu)良性能和輕軌電車對(duì)電刷的要求兩方面綜合考慮。3碳單質(zhì)中，

9、C60的分子結(jié)構(gòu)形似足球（如下圖所示）。關(guān)于C60的說法中，錯(cuò)誤的是（ ）A它是一種單質(zhì)B每個(gè)C60 分子由60個(gè)碳原子構(gòu)成C它與金剛石是同一種物質(zhì)D它完全燃燒后的產(chǎn)物是CO2【答案】C【解析】C60是由碳元素組成的一種單質(zhì)，一個(gè)C60分子由60個(gè)碳原子構(gòu)成；碳的單質(zhì)有金剛石、石墨、C60等，它們是由碳元素組成的不同單質(zhì)，完全燃燒都生成二氧化碳，故選C。【總結(jié)升華】由于構(gòu)成碳單質(zhì)的碳原子排列方式不同，導(dǎo)致幾種碳單質(zhì)的物理性質(zhì)不同，但碳單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)相同。4金剛石、石墨、木炭和C60都是由碳元素組成的單質(zhì)，下列關(guān)于碳的單質(zhì)的敘述正確的是（ ）A. 都是黑色固體 B在氧氣中充分燃燒時(shí)都生成二氧化碳

10、C. 碳原子的排列方式相同 D一定條件下，石墨轉(zhuǎn)化成金剛石是物理變化【答案】B【解析】金剛石是無色透明的，故A錯(cuò)；由于它們都是由碳元素組成的，所以燃燒產(chǎn)物相同，都是二氧化碳，故B正確；金剛石是正八面體結(jié)構(gòu)，而石墨是層狀結(jié)構(gòu)，故碳原子的排列方式不同，C錯(cuò)；石墨轉(zhuǎn)化為金剛石生成了新的物質(zhì)，發(fā)生的是化學(xué)變化，故D錯(cuò)?！究偨Y(jié)升華】金剛石、石墨、木炭、和C60屬于碳的同素異形體（即相同的元素組成的不同單質(zhì)），它們的化學(xué)性質(zhì)相同，但物理性質(zhì)相差很大。舉一反三：【變式1】（2014·鹽城中考）2013年3月，我國(guó)研制出世界上最輕、吸油力最強(qiáng)的固體碳海綿。碳海綿由碳元素組成，具有疏松多孔的結(jié)構(gòu)。下列

11、關(guān)于碳海綿的說法不正確的是（ ） A常溫下化學(xué)性質(zhì)不活潑 B是一種新型的化合物 C具有較強(qiáng)的吸附性 D可處理海上泄漏的石油【答案】B 【解析】碳海綿是由碳元素組成的單質(zhì)，常溫下碳的化學(xué)性質(zhì)不活潑，A正確，B不正確；碳海綿是吸油力最強(qiáng)的固體，說明碳海綿具有較強(qiáng)的吸附性，C正確；碳海綿能吸油，可處理海上泄漏的石油，D正確?！咀兪?】金剛石可裝在鉆探機(jī)的鉆頭上，是由于 。石墨可作鉛筆芯，是利用了 和顏色為深灰色的性質(zhì)，刻畫時(shí)容易留下痕跡；石墨可作潤(rùn)滑劑，是由于 ；石墨可作電極，是由于 ?；钚蕴靠勺鞣蓝久婢叩臑V毒劑，是由于 ?！敬鸢浮拷饎偸捕却?石墨很軟 石墨具有潤(rùn)滑性 石墨具有導(dǎo)電性 活性炭具有吸

12、附性石墨作鉛筆芯，是利用了石墨很軟和顏色為深灰色的性質(zhì)，刻畫時(shí)容易留下痕跡類型二、考查木炭還原氧化銅的實(shí)驗(yàn)5用木炭還原氧化銅的實(shí)驗(yàn)如下圖所示。(1)酒精燈加燈罩的目的 ；(2)剛開始加熱時(shí)，試管中立即產(chǎn)生氣泡，但石灰水不變渾濁，原因是 ；(3)繼續(xù)加熱，觀察到石灰水逐漸變渾濁，黑色粉末中出現(xiàn)紅色物質(zhì)。請(qǐng)你寫出中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式 ；(4)停止加熱時(shí)，應(yīng)先將導(dǎo)管從試管中撤出，待試管冷卻后再把試管里的粉末倒出。這樣操作的原因是 ?！敬鸢浮?1)提高酒精燈火焰的溫度(2)開始排出的是裝置內(nèi)的空氣 (3)C+2CuO 2Cu+CO2 (4)防止試管中的液體倒流入試管，防止生成的銅再被氧化成氧化銅【解析】木炭還原氧化銅的化學(xué)方程式為：C+2CuO 2Cu+CO2，其反應(yīng)條件是高溫，所以酒精燈要加網(wǎng)罩以提高火焰的溫度。剛開始加熱時(shí)，裝置中的空氣會(huì)首先逸出，所以看到試管中立即產(chǎn)生氣泡，但石灰水不變渾濁。停止加熱時(shí)，應(yīng)先將導(dǎo)管從試管中撤出，否則試管內(nèi)溫度降低，其壓強(qiáng)會(huì)減小，外界大氣壓會(huì)把試管中的液體壓進(jìn)試管內(nèi)，致使試管破裂。待試管冷卻后再