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金刚石、石墨和C
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黄勇
一、碳的单质
金刚石、石墨、C60和碳纳米管等
1、金刚石与石墨
（1）物理性质 (对比）
（2）用途
① 金刚石
无色透明、正八面体状晶体-----装饰品（钻石）
天然存在的最_____物质-----切割玻璃、钻探机钻头
*良好的导热性、硬-----芯片基体材料（金刚石薄膜）
② 石墨
深灰色、软、有滑腻感-----铅笔芯
软、有滑腻感-----润滑剂（电车电刷）
良好的_____性-----电极（干电池）
*良好的导热性、熔点高-----石墨坩埚
“石墨炸弹”爆炸后能释放出大量纤维状的石墨，它们覆盖在
发电厂的设备上，造成设备短路而停电。试解释原因。
金刚石和石墨都是由碳元素组成的单质，但为什么在物理性质上有这
么大的差异呢？
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同一种元素可以组成不同的单质！
石墨在高温高压条件下转化为人造金刚石的变化是物理变化还是化
学变化？
2、C
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20个六边形和12个五边形 （俗称：足球烯）
1个_____分子是由_____个碳原子构成的
C 是由大量_____分子构成的
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用途：超导体等新型材料
3、木炭、活性炭、焦炭、炭黑
由石墨的微小晶体和少量杂质组成的混合物
（1）木炭
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实验现象：
实验结论：
（2）活性炭
比木炭的吸附性更强
实验现象：
用途：
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防毒面具
制糖工业中利用活性炭脱色制白糖
（3）炭黑
实验结论：
用途：油墨、橡胶制品的增强填料
（4）焦炭
可通过煤隔绝空气加强热制得
用途：冶炼金属（高炉炼铁）
墨迹为何能保存很长时间而不变色？
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二、碳的化学性质
1、稳定性
常温下，碳的化学性质稳定。
实例：
（1）古代字画，年深日久，仍不变色；
（2）打木桩前把埋入地下部分的木头表面稍稍烤焦。
2、可燃性
（1）氧气充足
实验现象：
（2）氧气不足
问题：
① 两个反应属于什么基本反应类型？
② 标出CO、CO中碳元素的化合价。
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③ 等质量的碳在空气中完全燃烧和不完全燃烧，哪个放出的热量多一点？
④ 3 g C和5 g O 反应的生成物是什么？多少克？
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⑤ 设计实验证明金刚石和石墨都是由碳元素组成的单质。
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3、还原性
（1）碳还原某些金属氧化物
碳还原氧化铜
实验现象：
化学方程式：
① 碳发生了何种反应？
② 氧化铜失去了什么元素？
写出下列反应的化学方程式：
碳还原氧化铁
碳还原氧化亚铁
碳还原四氧化三铁
（2）碳还原某些非金属氧化物
碳还原二氧化碳
*碳还原水蒸气
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