初三化学复习 金刚石 石墨和C60 二氧化碳制取的研究 人教实验版 试题VIP专享VIP免费

初三化学金刚石石墨和C60二氧化碳制取的研究一.本周教学内容：第六单元碳和碳的氧化物课题1金刚石、石墨和C60课题2二氧化碳制取的研究［主要内容］课题1金刚石、石墨和C60［教学目标］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.知道不同的元素可以组成不同的物质，同一种元素也可以组成不同的单质。［教学过程］同一元素可以组成不同的单质吗？同学们在前面的课程中曾经遇到过同一元素形成不同单质的现象。例如：磷元素可以组成红磷、白磷。氧元素可以组成氧气和臭氧。而碳元素则可以组成更多的单质，如：金刚石、石墨、足球状的C60等都是由碳元素形成的。下面我们将对它们分别进行探究。（一）碳的单质1.金刚石2.石墨3.C60分子金刚石、石墨物理性质及用途对比成份游离态碳游离态碳色态无色、透明、固体深灰色、磷片状固体光泽性加工后有光泽有金属光泽硬度最硬质软、滑腻熔点高高传热性传热易传热导电性不导电易导电用途钻头、玻璃刀、装饰品铅笔芯、坩埚、润滑剂、电极（二）碳的化学性质1.稳定性：单质碳常温下性质稳定，不易和其他物质发生反应。但随着温度的升高活动性大大增强。如由墨书写的字画，虽年久日长，但仍不变色等。2.可燃性：单质碳可以在氧气里燃烧，放出热量，燃烧充分时，生成二氧化碳气体；燃烧不充分时，产生一氧化碳气体。化学方程式为：充分燃烧不充分燃烧3.还原性：单质碳在高温下可以跟某些氧化物反应，夺取这些氧化物中的氧，表现出还原性。例如：现象：黑色固体变成亮红色，澄清石灰水变浑浊。分析：CuO失去氧，变成单质Cu，发生还原反应。木炭使CuO还原成Cu，它具有还原性，是还原剂。利用碳单质的还原性，可用于冶金工业，例如：用焦炭炼铁。［探究题］1985年科学家发现的C60分子是由60个碳原子构成的，它的形状像足球（如图1C所示），因此又叫足球烯。1991年科学家又发现一种碳的单质——碳纳米管，它是由六边环形的碳原子构成的管状大分子（如图1D所示）。图1A、图1B分别是金刚石和石墨的结构示意图。图中小黑点均代表碳原子。图1用你所学到的化学知识回答下列问题。（1）金刚石、石墨、足球烯、碳纳米管物理性质有较大差异的原因是什么？（2）常温下足球烯和碳纳米管的化学性质是否活泼？简要说明理由。（3）请你设计一个方案，证明足球烯和碳纳米管都是由碳元素组成的（以足球烯为例，用文字简要叙述）。提示：分析题目时应将足球烯、碳纳米管的结构、性质与金刚石、石墨的结构性质相联系。由于碳原子排列的不同，导致它们的物理性质有较大差异。金刚石、石墨、足球烯、碳纳米管都是由碳原子构成的碳单质，它们的化学性质（常温下稳定性、可燃性、还原性）是相同的，而且由于碳原子的最外层电子数为4，常温下不易得失电子，决定了这些碳单质在常温下性质稳定。证明足球烯和碳钠米管都是由碳元素组成的，首先利用其可燃性说明其含有碳元素，其次通过定量测定证明其只含碳元素。答案：（1）碳原子的排列不同；（2）不活泼，因为碳原子的最外层电子数为4，常温下不易得失电子；（3）将足球烯放在充满氧气的密闭容器里使之燃烧，测定其生成物是二氧化碳，且二氧化碳里所含碳的质量等于燃烧前后足球烯所减少的质量。课题2二氧化碳制取的研究［教学目标］1.了解实验室中制取二氧化碳的反应原理。2.探究实验室中制取二氧化碳的装置，并利用设计的装置制取二氧化碳。3.了解实验室中制取气体的思路和方法。［教学过程］CO2与日常生活关系非常密切，空气中有CO2，人和动物的呼吸，煤等燃料的燃烧都产生CO2，那么在实验室里怎样制取CO2？（一）室验室制取CO2的药品，反应原理的探究。实验室用什么药品来制取CO2？制取时有什么现象发生？做如下几个实验：1.稀盐酸与大理石反应：有气泡产生，原理：2.稀硫酸和大理石反应：刚有气泡，马上又停止。分析：生成微溶物，覆盖在大理石或石灰石表面，阻止反应继续进行，不宜采用。3.用稀盐酸与碳酸钠反应立即有大量气泡产生，速度很快。分析：速度太快，来不及收集，不宜采用。结论：实验室制取CO2的药品：大理石或石灰石与稀盐酸反应原理：（二）实验室制取CO2装置的探究：1.实验室里制取...