本單元從碳單質(zhì)入手，以名稱→結(jié)構(gòu)→性質(zhì)→用途這條線展開，重點學習了碳的化學性質(zhì)及其用途、二氧化碳制取的研究、二氧化碳和一氧化碳的化學性質(zhì)及其用途等。除了掌握這些知識要點外，還要密切聯(lián)系它們在生產(chǎn)生活實際中的應(yīng)用，并關(guān)注它們在新情景中的考查。

一、知識考查點

考點1 碳單質(zhì)的性質(zhì)與用途

碳單質(zhì)包括金剛石、石墨、無定形碳(木炭、活性炭、焦炭、炭黑)、C60、碳納米管、石墨烯等，學習或復(fù)習時按“名稱――結(jié)構(gòu)性質(zhì)用途”這條線來掌握這部分知識。

1. 碳單質(zhì)的物理性質(zhì)與用途。金剛石的正八面體結(jié)構(gòu)堅硬性作玻璃刻刀、機器鉆頭、裝飾品等;石墨的細鱗片狀結(jié)構(gòu)質(zhì)軟、導(dǎo)電性、滑膩性、耐高溫 鉛筆芯、電極、潤滑劑、坩堝;木炭和活性炭的疏松多孔的結(jié)構(gòu)吸附性吸附食品色素、除臭、防毒面具、冰箱除味劑等;C60分子(又稱足球烯)的球狀結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性超導(dǎo)體等;碳納米管的多孔結(jié)構(gòu)儲氫等。

2. 碳單質(zhì)的化學性質(zhì)與用途。碳單質(zhì)物理性質(zhì)各異，但化學性質(zhì)類似，都具有可燃性作燃料，家庭取暖、做飯等;具有還原性冶煉金屬，如冶煉金屬銅、鐵等;常溫下穩(wěn)定性制作字畫、書寫檔案等。

例1 (2011·日照市)2010年諾貝爾物理獎授予發(fā)現(xiàn)石墨烯的開創(chuàng)性研究者。以石墨為原料，先制備氧化石墨, 再經(jīng)過熱還原制備石墨烯。石墨烯硬度大，導(dǎo)電性能好，有韌性，可彎曲。下列關(guān)于金剛石、石墨、C60和石墨烯四種單質(zhì)的敘述錯誤的是

A.將石墨變成石墨烯發(fā)生了化學變化 B.四種物質(zhì)碳原子的排列方式不同

C.四種物質(zhì)完全燃燒后的產(chǎn)物都是CO2 D.石墨烯是一種新型的有機物

點撥 石墨烯以石墨為原料制備而成的，中間經(jīng)過氧化還原反應(yīng)，屬于化學變化。四種物質(zhì)物理性質(zhì)各異的根本原因是結(jié)構(gòu)不同，即碳原子的排列方式不同。但他們化學性質(zhì)類似，都具有可燃性，完全燃燒后的產(chǎn)物都是CO2。石墨烯只有碳元素組成，類屬于碳單質(zhì)，所以選項D是錯的。答案為D。

考點2 二氧化碳制取的探究

氣體制取設(shè)計思路一般為發(fā)生裝置(先組裝裝置并檢驗裝置的氣密性)→凈化裝置→干燥裝置→收集裝置→驗證氣體性質(zhì)裝置→尾氣處理裝置(對有毒氣體用溶液吸收或燃燒掉)等。

實驗室里制取二氧化碳是根據(jù)反應(yīng)物的狀態(tài)(大理石為固體、稀鹽酸為液體)和反應(yīng)條件(常溫)發(fā)生裝置(與用過氧化氫溶液制取氧氣類似)，二氧化碳的密度比空氣大且易溶于水收集裝置(用向上排氣法，不用排水法)。工業(yè)上常用煅燒石灰石可制得副產(chǎn)品二氧化碳氣體(CaCO3CaO + CO2↑)。另外，從實驗室制取二氧化碳可得到碳酸鹽的檢驗方法：用試管取樣品少許，滴加稀鹽酸，并將產(chǎn)生的氣體通入到澄清石灰水，若澄清石灰水變渾濁，證明是二氧化碳氣體，原樣品含有碳酸鹽。

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