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3．所有碳單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)都相同嗎？比如金剛石、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．“炭”和“碳”兩字容易混淆、寫錯(cuò)。“碳”是元素名稱，在書寫含碳元素的物質(zhì)的名稱時(shí)使用，如二氧化碳；而“炭”表示物質(zhì)，如“活性炭”。

1．對(duì)同一元素不一定只組成一種單質(zhì)的說法理解不透。如氧元素可組成O₂ 和O₃ 兩種單質(zhì)，所以說只含一種元素的物質(zhì)不一定是單質(zhì)，也可能是幾種單質(zhì)組成的混合物。

3．對(duì)單質(zhì)碳相關(guān)性質(zhì)和用途的推測(cè)和探究，可根據(jù)題中所給條件推斷反應(yīng)物、生成物，也可以實(shí)驗(yàn)題的形式來考查反應(yīng)的現(xiàn)象，如例3。

[典例精析]

例1：(2005·南通市)下圖是金剛石、石墨、C₆₀的結(jié)構(gòu)示意圖，它們的化學(xué)性質(zhì)相似，物理性質(zhì)卻有很大差異。其原因是(　　 )

A．構(gòu)成它們的原子大小不同　　　　　 　　

B．構(gòu)成它們的原子數(shù)目不同

C．金剛石、石墨、C₆₀由不同種原子構(gòu)成 　

D．金剛石、石墨、C₆₀里碳原子的排列不同

解析　 物質(zhì)的結(jié)構(gòu)決定了物質(zhì)的性質(zhì)。由圖可知，金剛石、石墨、C₆₀都是由碳原子構(gòu)成的單質(zhì)，但碳原子的排列方式不同。

答案：D　

例2：(2005 ·宜昌市課改區(qū))“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)：

①　　　　　　　　　 ；②　　　　　　　　　 ；

③　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

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。

答案：①導(dǎo)電　 ②潤(rùn)滑　 ③耐高溫(或不易氧化；或化學(xué)性質(zhì)不活潑……)

例3：(2004·濰坊市)小強(qiáng)、小明和小梅三同學(xué)在學(xué)習(xí)了木炭還原氧化銅的實(shí)驗(yàn)后，提出如下問題：“木炭與一氧化鉛(化學(xué)式為PbO)反應(yīng)生成鉛的同時(shí)產(chǎn)生的氣體一定全部為二氧化碳嗎?”請(qǐng)你和他們一起對(duì)產(chǎn)物中氣體的成分進(jìn)行研究，并回答有關(guān)問題。

　 (1)猜想：小強(qiáng)認(rèn)為：反應(yīng)產(chǎn)生的氣體全部為二氧化碳。小明認(rèn)為：反應(yīng)產(chǎn)生的氣體全部為一氧化碳。小梅認(rèn)為：反應(yīng)產(chǎn)生的氣體既有二氧化碳又有一氧化碳。

(2)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：根據(jù)各自的猜想，他們共同設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)裝置如右圖

(他們?cè)趯?shí)驗(yàn)中進(jìn)行了規(guī)范操作和細(xì)致的觀察)。

　 (3)現(xiàn)象與結(jié)論：如果小強(qiáng)猜想正確，裝置B、C中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是　　　　 　　　　　　；

如果小明猜想正確，裝置B、C中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是　

　　　　　　　 　；

如果小梅猜想正確，裝置B、C中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是　　　　　　　　　　 　　　　　。

　 (4)此實(shí)驗(yàn)裝置有不足之處，請(qǐng)你對(duì)該裝置進(jìn)行改進(jìn)，具體措施是　　　　　　　　　　　　　　　 。

　 (5)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)及學(xué)習(xí)的木炭與CuO、Fe₂O₃的反應(yīng)，請(qǐng)你歸納出單質(zhì)碳的一項(xiàng)重要用途是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

解析 　根據(jù)澄清的石灰水是否變渾濁，就可知是否有CO₂ 產(chǎn)生；根據(jù)新鮮的雞血是否變色，可判斷反應(yīng)過程中是否有CO 產(chǎn)生；尾氣中含有CO，一般用點(diǎn)燃的方法來處理；木炭能還原CuO、Fe₂O₃的，說明用木炭可冶煉金屬。

答案：(3)石灰水變渾濁，雞血顏色不變；石灰水無明顯變化，雞血顏色發(fā)生變化；石灰水變渾濁，雞血顏色發(fā)生變化

　 (4)在裝置C的出氣口接一個(gè)尖嘴玻璃管和燃著的酒精燈(或在裝置C的出氣口用氣球或塑料袋收集尾氣)

　 (5)冶煉金屬

[常見誤區(qū)]

2．利用金剛石、石墨、木炭、活性炭的性質(zhì)來考查它們?cè)谌粘Ｉ�活和生產(chǎn)的用途，如例2。

1．金剛石與石墨物理性質(zhì)的差異及其原因，或以足球烯C₆₀、C₇₀、碳納米管等新型材料為試題背景，推測(cè)它們的結(jié)構(gòu)，如例1。

3．掌握單質(zhì)碳的化學(xué)性質(zhì)，并能根據(jù)碳單質(zhì)的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)開發(fā)其不同用途。

2．了解木炭、活性炭的吸附性。

1．知道不同元素可以形成不同物質(zhì)，同種元素也可以形成不同物質(zhì)；了解金剛石、石墨和C₆₀都是由碳元素形成的單質(zhì)。