定義：
木炭、活性炭、炭黑、焦炭是由石墨的微小晶體和少址雜質(zhì)構(gòu)成的，均屬混合物。沒有固定的幾何外形，所以稱為無定形碳。

無定形碳的物理性質(zhì)、主要用途及制法

	物理性質(zhì)	用途	制法
木炭	灰黑色多孔固體	制黑火藥。制活性炭，制炭筆，吸附色素	木材隔絕空氣加強熱
活性炭	黑色粉末或顆粒狀固體	凈化多種氣體和液體，制作防毒面具，使溶液脫色	木炭在高溫下用水蒸氣處理
炭黑	黑色粉末狀固體	制造油墨、油漆、鞋油、顏料、墨汁及橡膠制品的填料	含碳物質(zhì)不完全燃燒
焦炭	淺灰色多孔固體，質(zhì)地堅硬	作燃料，作冶金工業(yè)還原劑	煙煤隔絕空氣條件下加強熱制得

木炭、活性炭的吸附作用：
木炭、活性炭因具有疏松多孔的結(jié)構(gòu)，表面積很大，所以吸附能力很強，吸附時被吸附物(有色液體、有毒氣體等)吸附在其表面(細孔管道內(nèi))，這個過程是物理變化。木炭、活性炭的吸附性屬于物理性質(zhì)。活性炭是木炭經(jīng)過水蒸氣高溫處理得到的，它具有很大的表面積，因此活性炭的吸附能力比木炭強。


相關(guān)初中化學(xué)知識點：S，F(xiàn)e，C，P等物質(zhì)在氧氣中的燃燒

氧化的化學(xué)性質(zhì)很活潑，很多物質(zhì)都能與氧氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。

部分物質(zhì)在空氣中和氧氣中反應(yīng)的對比：

a)碳和氧氣反應(yīng)
方程式：C + O₂CO₂
現(xiàn)象：劇烈燃燒，發(fā)白光，放熱，生成使澄清石灰水變渾濁的氣體

b)硫和氧氣反應(yīng)
方程式：S + O₂SO₂
現(xiàn)象：發(fā)出明亮的藍紫色火焰，放熱，生成有刺激性氣味的氣體
注意：實驗前應(yīng)在瓶底放少量水，用來吸收生成的有毒氣體。

c)紅磷和氧氣反應(yīng)：
方程式：4P + 5O₂2P₂O₅
現(xiàn)象：發(fā)出耀眼的白光，放熱，生成大量白煙
生成的P₂O₅是固體小顆粒，現(xiàn)象為白煙，不是白霧。

d)鐵和氧氣的反應(yīng)：
方程式：3Fe + 2O₂Fe₃O₄
現(xiàn)象：劇烈燃燒，火星四射，放出熱量，生成黑色物質(zhì)
注意：集氣瓶底放一層細沙或少量水。

e)鎂和氧氣反應(yīng)：
方程式：2Mg + O₂2MgO
現(xiàn)象：劇烈燃燒，發(fā)出耀眼的白光，放出熱量，生成白色粉末狀固體，有白煙。
注意：不能手持鎂條，應(yīng)用坩堝鉗夾持。

f)石蠟和氧氣反應(yīng)
文字表達式：石蠟+氧氣水+二氧化碳
現(xiàn)象：劇烈燃燒，放出熱量，發(fā)出白光，如果在火焰上方罩一個干冷燒杯，
燒杯內(nèi)壁有水珠，生成使澄清石灰水變渾濁的氣體。

煙和霧的區(qū)別：

a)煙：大量固體小顆粒分散在空氣長產(chǎn)生煙。紅磷燃燒產(chǎn)生大量白煙，是燃燒生成的固體P₂O₅分散在空氣中形成的
b)霧：大量小液滴分散在氣體中產(chǎn)生霧。打開盛濃鹽酸的瓶塞，瓶口有白霧，是揮發(fā)的HCl氣體遇到空氣中的水蒸氣形成了鹽酸小液滴。
a)光：固體物質(zhì)燃燒使發(fā)光。鎂條燃燒發(fā)出耀眼的強光，木炭在氧氣中燃燒產(chǎn)生白光
b)氣體物質(zhì)和容易氣化的物質(zhì)燃燒時產(chǎn)生火焰。蠟燭在氧氣中燃燒產(chǎn)生白色的火焰，是石蠟熔化后生成的氣體燃燒而產(chǎn)生的。

描述物質(zhì)在氧氣中燃燒的現(xiàn)象的技巧：

可按三個順序從三個方面進行：
（1）劇烈燃燒，有什么顏色的光，火焰；
（2）放熱；
（3）生成物的特性


相關(guān)初中化學(xué)知識點：木炭還原氧化鐵

氧化鐵自身具有氧化性，我們可以用碳來還原氧化鐵。
灼熱的氧化鐵可以和氫氣（H₂）、碳（C）、一氧化碳（CO）等具有還原性物質(zhì)反應(yīng)，生成鐵+X（氧化物）。

木炭還原氧化鐵實驗：

1.原理：3C+2Fe₂O₃4Fe+3CO₂↑
2.裝置：

3.現(xiàn)象：①紅色粉末變成黑色；②澄清石灰水變渾濁

4.步驟：
①裝藥品；②固定試管，連接裝置；③加熱；④撤出導(dǎo)管；⑤熄滅酒精燈

5.注意：
①要先撤導(dǎo)管再扯酒精燈，防止水倒吸。
②要充分加熱木炭和氧化鐵粉末，除去其中水分。
③研磨混合要充分。
④加熱溫度要足夠，最好使用酒精噴燈或煤氣燈


相關(guān)初中化學(xué)知識點：金剛石、石墨、C60的結(jié)構(gòu)和用途

金剛石：
金剛石俗稱“金剛鉆”。也就是我們常說的鉆石，它是一種由純碳組成的礦物。金剛石是自然界中最堅硬的物質(zhì)。金剛石的用途非常廣泛，例如：工藝品、工業(yè)中的切割工具。碳可以在高溫、高壓下形成金剛石。


石墨：
石墨是元素碳的一種同素異形體，每個碳原子的周邊連結(jié)著另外三個碳原子（排列方式呈蜂巢式的多個六邊形）以共價鍵結(jié)合，構(gòu)成共價分子。由于每個碳原子均會放出一個電子，那些電子能夠自由移動，因此石墨屬于導(dǎo)電體。石墨是其中一種最軟的礦物，它的用途包括制造鉛筆芯和潤滑劑。


C60：
C60分子是一種由60個碳原子構(gòu)成的分子，它形似足球，因此又名足球烯。（C60這種物質(zhì)是由C60分子組成的，而不是由原子構(gòu)成的。） C60是單純由碳原子結(jié)合形成的穩(wěn)定分子，它具有60個頂點和32個面，其中12個為正五邊形，20個為正六邊形。其相對分子質(zhì)量約為720。

金剛石，石墨，碳60性質(zhì)及用途比較

名稱	金剛石	石墨	碳60
外觀	純凈無色透明，正八 面體形狀的晶體	深灰色，有金屬光澤，不 透明的細鱗片狀的固體， 質(zhì)軟，有滑膩感	分子型似足球狀， 有金屬光澤，其微晶 粉末呈黃色
結(jié)構(gòu)模型
導(dǎo)電性	幾乎不導(dǎo)電	良好	幾乎不導(dǎo)電
硬度	天然存在的最硬物質(zhì)	質(zhì)軟	質(zhì)脆
導(dǎo)熱性	很差	良好	很差
熔點	很高	很高	較低
用途	鉆頭，刻刀，裝飾品	電極，鉛筆芯，潤滑劑	制備新材料，新配 件，醫(yī)學(xué)應(yīng)用
區(qū)別與聯(lián)系	金剛石、石墨,C60,，的物理性質(zhì)有很大差異，原因是這些單質(zhì)中碳原子的排列方式不同，但由于它們都是由碳元素組成的單質(zhì)，故化學(xué)性質(zhì)相同。金剛石與石墨通過化學(xué)反應(yīng)可以相互轉(zhuǎn)變。

人造金剛石：
20世紀80年代，人們發(fā)現(xiàn)人造金剛石在半導(dǎo)體制造行業(yè)具有廣泛的應(yīng)用前景。因為計算機芯片的基體材料?硅的導(dǎo)熱性不好，這成為進一步提高芯片性能的難題。而金剛石在導(dǎo)熱性方而遠遠超過硅(甚至超過銅和銀)，于是它成了芯片基體材料的最佳選擇。正是這種需求推動了人造金剛石的研究。

碳纖維：
碳纖維是一種纖維狀碳材料，它是將有機纖維與塑料樹脂結(jié)合在一起，放在惰性氣氛中，在一定壓強下加強熱、炭化而成的。碳纖維是一種強度比鋼大，密度比鋁小，比不銹鋼還耐腐蝕，比耐熱鋼還耐高溫，又能如銅那樣導(dǎo)電，具有電學(xué)、熱學(xué)和力學(xué)性能的新型材料。用碳纖維與塑料制成的復(fù)合材料，可以代替鋁合金來制造飛機。制成的飛機，不僅輕巧，而且消耗動力少、推力大、噪音小。用碳纖維制電子計算機的磁盤，能提高計算機的貯存量和運算速率。用碳纖維增強塑料來制造衛(wèi)星和火箭等宇宙飛行器，機械強度高，質(zhì)量小，可節(jié)省大量的燃料。總之，用碳纖維或碳纖維增強的塑料、玻璃、陶瓷和金屬等材料來代替鋼材和合金等，在化工、機電、造船，特別是飛機制造、宇航器材等領(lǐng)域中有廣泛的應(yīng)用。


相關(guān)初中化學(xué)知識點：碳的性質(zhì)

概述：
碳是一種非金屬元素，位于元素周期表的第二周期IVA族。拉丁語為Carbonium，意為“煤，木炭”。漢字“碳”字由木炭的“炭”字加石字旁構(gòu)成，從“炭”字音。碳是一種很常見的元素，它以多種形式廣泛存在于大氣和地殼之中。碳單質(zhì)很早就被人認識和利用，碳的一系列化合物??有機物更是生命的根本。碳是生鐵、熟鐵和鋼的成分之一。碳能在化學(xué)上自我結(jié)合而形成大量化合物，在生物上和商業(yè)上是重要的分子。生物體內(nèi)大多數(shù)分子都含有碳元素。

碳的存在形式：
碳的存在形式是多種多樣的，有晶態(tài)單質(zhì)碳如金剛石、石墨；有無定形碳如煤；有復(fù)雜的有機化合物如動植物等；碳酸鹽如大理石等。單質(zhì)碳的物理和化學(xué)性質(zhì)取決于它的晶體結(jié)構(gòu)。高硬度的金剛石和柔軟滑膩的石墨晶體結(jié)構(gòu)不同，各有各的外觀、密度、熔點等。

碳的化學(xué)性質(zhì)：
1.穩(wěn)定性：在常溫下碳的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，點燃或高溫的條件下能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)

2.可燃性：
氧氣充足的條件下：C+O₂CO₂
氧氣不充分的條件下：2C+O₂2CO

3.還原性：
木炭還原氧化銅：C+2CuO2Cu+CO₂↑
焦炭還原氧化鐵：3C+2Fe₂O₃4Fe+3CO₂↑
焦炭還原四氧化三鐵：2C+Fe₃O₄3Fe+2CO₂↑
木炭與二氧化碳的反應(yīng)：C+CO₂CO

碳”與“炭”的區(qū)別：
“碳”是一種核電荷數(shù)為6的非金屬元素，而“炭” 一般是指由石墨的微小晶體和少量雜質(zhì)組成的混合物，如木炭、焦炭、活性炭、炭黑等。在說明碳元素時，用“碳”表示，如碳單質(zhì)、二氧化碳、碳酸等；在說明含石墨的無定形碳時，用“炭”表示，如木炭、焦炭等。

碳燃燒生成物的判斷：
氧氣量充足時，碳充分燃燒：C+O₂CO₂
氧氣量不充足時，碳不充分燃燒：2C+O₂2CO
mg碳與ng氧氣反應(yīng)：
① 時，生成物只有CO，且O₂有剩余；
②時，恰好完全反應(yīng)生成CO₂；
③時，生成物既有CO₂，也有CO；
④ 時，恰好完全反應(yīng)生成CO；
⑤時，生成物只有CO，且C有剩余。

碳單質(zhì)及其化合物間的轉(zhuǎn)化：

（1）C+2CuO2Cu+CO₂↑
（2）C+O₂CO₂
（3）3C+2Fe₂O₃4Fe+3CO₂↑
（4）2C+O₂2CO
（5）CO₂ + H₂O===H₂CO₃
（6）H₂CO₃==CO₂ + H₂O
（7）2CO + O₂2CO₂
（8）C+CO₂2CO
（9）3CO + Fe₂O₃2Fe + 3CO₂
（10）CO+ 2CuO2Cu + CO₂

（11）Ca(OH)₂ + CO₂====CaCO₃↓+ H₂O
（12）CaCO₃+2HCl==CaCl₂+CO₂↑+H₂O
（13）CaCO₃CaO+CO₂
（14）CaO+H₂O==Ca（OH）₂
（15）C₂H₅OH+3O₂2CO₂+3H₂O
（16）CH₄+O₂CO₂+2H₂O

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