← 课程目录 第6章 碳和碳的氧化物 > 6.1 碳单质
第6章 · 第1节
碳单质
金刚石 · 石墨 · 碳60

📖 知识点学习

🎯 学习目标

  • 认识金刚石、石墨等碳单质的性质
  • 理解结构决定性质的关系
  • 了解碳60等新型碳材料
  • 掌握碳的化学性质
知识点一：碳的单质
金刚石
无色透明、正八面体形状的固体，是天然存在的最硬物质。碳原子呈空间网状结构。
石墨
深灰色有金属光泽不透明的细鳞片状固体，质软，有优良导电性，滑腻感。
金刚石:硬度最大 石墨:质软导电
碳单质的物理性质对比
知识点二：结构与性质关系
结构决定性质
金刚石和石墨物理性质差异大，是因为碳原子排列方式不同（同素异形体）
C60
由60个碳原子构成的足球状分子，发现于1985年
知识点三：碳的化学性质
稳定性
常温下碳的化学性质不活泼
可燃性
点燃: C+O2→CO2(充足)；2C+O2→2CO(不充足)
还原性
高温: 3C+2Fe2O3→4Fe+3CO2↑（冶炼金属）

🎬 动画讲解

📣
点击「播放动画」按钮开始学习...

🧪 互动实验：碳单质性质对比

💡 拖动滑块切换不同选项，观察变化
⚙️ 实验参数
碳单质金刚石
特性最硬
📋 实验结论
碳有多种同素异形体（金刚石、石墨、C60），结构不同导致性质不同。常温下碳化学性质不活泼，具有可燃性和还原性。

📝 例题精讲

💡 提示：点击「下一步」按钮，逐步查看详细解题过程
例题 1碳的还原性应用
用碳还原氧化铁：3C+2Fe2O3→4Fe+3CO2↑，若用36g碳，理论可还原多少克氧化铁？
🔍 解题过程
1分析：3C+2Fe2O3→4Fe+3CO2↑
2质量比：3×12 : 2×160 = 36:320（即36g:320g）
3计算：36g碳可还原320g氧化铁
36g碳可还原320g氧化铁。质量比C:Fe2O3=36:320。

🚀 拓展提升

同素异形体

由同一种元素形成的几种性质不同的单质叫做同素异形体。金刚石、石墨、C60都是碳的同素异形体。氧气(O2)和臭氧(O3)也是同素异形体。

碳的还原性应用

碳的还原性在工业上有重要应用。如冶炼金属（3C+2Fe2O3→4Fe+3CO2↑），制造水煤气（C+H2O→CO+H2）。古代用碳还原矿石冶炼金属是重要的技术进步。

✏️ 练习巩固

💡 提示：每道题作答后会立即显示解析，请认真思考后再作答
第 1 题基础
下列关于金刚石和石墨的说法正确的是？
A都是碳元素的单质
B物理性质完全相同
C碳原子排列方式相同
D都是化合物
第 2 题巩固
石墨可以做电极，因为石墨具有？
A金属光泽
B导电性
C滑腻感
D硬度大
第 3 题基础
常温下碳的化学性质是？
A很活泼
B不活泼
C极易反应
D容易燃烧

🧠 知识点问答

老师来考考你！下面的问题都来自本节课的知识点，看看你掌握了多少。每次点击“再考一次”题目顺序都会随机打乱哦！
🎉

课程完成！

恭喜你完成了「碳单质」的学习！

核心：1.金刚石最硬、石墨质软导电 2.结构决定性质（同素异形体） 3.常温不活泼 4.可燃性：C+O2→CO2 5.还原性：3C+2Fe2O3→4Fe+3CO2↑