专题11 碳单质和二氧化碳的制取-【题高分】2022-2023学年九年级化学上册同步教学专题讲义（人教版）

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常见的碳单质

碳单质的化学性质

实验室制取二氧化碳

常见气体的制取

知识点一常见的碳单质

1. 常见碳单质：

单质是__________元素组成的纯净物，一种元素可形成多种单质。例如：______ 、

___________、___________ 都是由碳元素组成的单质。

2. 金刚石、石墨、C60 的性质及用途：

金刚石石墨 C60

外观无色、透明、正八面

体形状的固体

深灰色、不透明、鳞片

状的固体，有金属光泽

分子形似足球，有金属光泽

的固体，其晶体粉末显黄色

导电性良好几乎不导电

硬度天然存在最硬 —— 质脆

导热性 —— —— 很差

用途材料科学、超导领域等

备注人们对 C60 性质的认识正在不断地深入

3. 金刚石、石墨、C60 的结构：

金刚石、石墨、C60 物理性质有很大差异的原因是这些单质中 ________________________ 。

图1所示是它们的结构示意图，图中小点均代表碳原子。

金刚石石墨

C60

4．无定形碳

（1）木炭、活性炭、焦炭和炭黑等通常称为无定形碳（主要是由结构类似石墨的微小晶体和少量杂质构

成），属于混合物，主要成分是碳单质，结构与石墨类似。

（2）木炭具有疏松多孔的结构，因此具有吸附能力。利用木炭的这个性质来吸附一些食品和工业产品里

的色素，也可以用它来吸附有异味的物质。木炭经水蒸气高温处理后，可得到活性炭。活性炭的吸附作用

比木炭强。活性炭的用途：用在防毒面具里吸附毒气；用于制糖工业脱色以制白糖；污水的深度净化；吸

附有害气体。

（3）焦炭用于冶金工业，作还原剂。炭黑用于制造油墨、油漆、鞋油、颜料、橡胶工业的填充剂等。

【典例 1】★★☆☆☆

下列关于金刚石、石墨和 C60 的说法正确的是（　　）

A．都是由碳原子构成的，性质相同

B．取相同质量的金刚石、石墨和 C60 完全燃烧，得到相同质量的 CO2

C．三种单质中碳原子的排列方式相同

D．金刚石和石墨是单质，C60 是化合物

[答案]：B

[解析]：都是碳单质，所以取相同质量的金刚石、石墨和 C60 完全燃烧，得到相同质量的 CO2

【典例 2】★★☆☆☆

防毒面具中用于吸附有毒气体的物质是（　　）

A．活性炭 B．炭黑 C．石墨 D．焦炭

[答案]：A

[解析]：活性炭的吸附作用比木炭强。活性炭的用途：用在防毒面具里吸附毒气；用于制糖工业脱色以制

白糖；污水的深度净化；吸附有害气体。

【训练 1】★★☆☆☆

继发现 C60 后，C70 也已制得。下列有关 C70 的说法中，正确的是 ( )

A．它是一种化合物 B．它是一种单质

C．它是一种混合物 D．它的相对分子质量是 70g

[答案]：B

[解析]：C70 由碳元素组成的纯净物，因此是碳单质

【训练 2】★★★☆☆

中国科学技术大学钱逸泰教授等以 CCl4和金属钠为原料，在 700℃时制造出纳米级金刚石粉末。该成果被

科学家们高度评价为“稻草变黄金”。同学们对此的一些“理解”，不正确的是 ( )

A．金刚石属于金属单质 B．制造过程中元素种类没有变化

C．CCl4是一种化合物 D．这个反应是置换反应

[答案]：A

[解析]：金刚石是碳元素组成的单质，因此，属于非金属单质。

知识点二碳单质的化学性质

1.碳单质的化学性质

2 重要化学性质的应用

方程式C + 2CuO 2Cu + CO2↑

现象黑色固体变红色，澄清石灰水变浑浊

细

节

①属网罩作用使火焰集中并提高温度

②验结束时先撤导管，后熄酒精灯

碳的化学性质

常温稳定

高温

可燃性

氧气充足：碳充分燃烧化学方程式：C + O2 CO2

氧气不充足：碳不充分燃

烧化学方程式： 2C + O22CO

用途：碳单质有可燃性，可用作燃料

还原性

碳还原氧化铜化学方程式： C + 2CuO 2Cu +

CO2↑

碳还原氧化铁化学方程式： 3C+2Fe2O3

4Fe+3CO2↑

碳还原二氧化碳化学方程式： C+CO22CO

用途：碳单质具有还原性，可作还原剂。

点燃点燃

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