碳单质物理性质共20页
人教版(2024版)九年级化学上册课件-6.1 课题1 碳单质的多样性
一般在未 指明具体 单质时, 习惯上用 碳,如 “炽热的 碳”
“当碳燃 烧时”。
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第六单元 碳和碳的氧化物 课题1 碳单质的多样性
木炭主要是由石墨的 微小晶体和少量杂质构成的, 具有疏松多孔的结构,因此 它具有吸附能力。
利用木炭的这个性质 可以收集到炭黑 来吸附一些食品和工业产品 里的色素,也可以用它来吸 附有异味的物质。
讨论:你认为吸附的 电 过程是物理变化, 子显微 镜下看 还是化学变化呢? 到的木 你的根据是什么? 炭结构
如果将1 cm3的 木炭的表面积平铺开 来,约有一个标准足 球场那样大。
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第六单元 碳和碳的氧化物 课题1 碳单质的多样性
木炭的用途
活性炭的用途
冰 箱 去 味 高性能木炭填充的枕头 剂
木炭做成的 小盆饰
活性炭
防毒面具
辅助 材料
活性炭的吸附 作用比木炭还
活性炭 要强,防毒面
具里的滤毒罐 就是利用活性 炭来吸附毒气
滤毒罐 的。
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第六单元 碳和碳的氧化物 课题1 碳单质的多样性
木炭、活性炭的吸附性
木炭和活性炭都是由石墨的 微小晶粒和少量杂质构成的。
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第六单元 碳和碳的氧化物 课题1 碳单质的多样性
第六单元 碳和碳的氧化物 课题1 碳单质的多样性
2、石墨
是一种深灰色的
有金属光泽而不透明
的细鳞片状固体。
石墨很软,熔点 高、有滑腻感。在纸 上画过能留下深灰色 的痕迹。
此外,石墨还具 有优良的导电性能。
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第六单元 碳和碳的氧化物 课题1 碳单质的多样性
石墨中碳原子呈平面层 状结构,层与层之间作 用力小,所以石墨能导 电、且质软、有滑腻感。
碳单质的性质与用途
1.金刚石、石墨、活性炭、焦炭、炭黑、C60的性质与用途碳的单质有金刚石、石墨、木炭、焦炭、活性炭等等,从晶体形态考虑,碳有两种同素异形体——石墨和金刚石。
平常所说的无定形碳如木炭、活性炭、焦炭、炭黑等实际上也具有石墨的晶体结构,并不是真正的另一种晶体类型。
直到8O 年代中期,人类发现了富勒烯(Fullerene),科学家进一步研究确认富勒烯是碳元素存在的第三种晶体形态,至此人类对碳的认识提高了一个新层次。
美国科学家Curl和Smalley教授及英国科学家Kroto教授为此荣获1996年诺贝尔化学奖。
金刚石:金刚石为无色透明固体,硬度10莫氏,熔点3550℃,沸点4827℃,密度3.51g/cm3,是天然存在的最硬的物质。
在温室下对所有化学试剂都显惰性,在氧气中燃烧温度为777℃,燃烧热为395.40KJ/mol。
透明的金刚石可以作宝石或钻石。
黑色和不透明的金刚石在工业上用以制钻头和切割金属、玻璃或矿石的工具。
金刚石粉是优良的研磨材料,可以制砂轮[1]。
石墨:石墨为灰黑色不透明固体,硬度1莫氏,熔点3652℃,沸点4827℃,密度2.2g/cm3,是电和热的良导体。
化学性质比金刚石稍活泼,在氧气中燃烧温度687℃,燃烧热为393.50KJ/mol。
石墨能被强氧化剂如浓HNO、NaCIO4和KMnO4等氧化为石墨氧化物。
石墨在工业上被大量地用于制造电极、坩埚、某些化工设备及高温热电偶,也可以作原子反应堆中的中子减速剂。
石墨粉可以作润滑剂、颜料和铅笔芯。
石墨能与许多金属生成碳化物,如青铜色的C8K[1]。
无定形碳:无定形碳大都为黑色不透明固体,物理性质各不相同。
化学性质比金刚石和石墨都稍活泼。
在高温下,除与O2及金属氧化物反应外,还与硫反应。
与某些金属反应,可得到碳化物。
(1)木炭一般是由木材、纤维在隔绝空气的条件下加热制得,主要用于冶金、吸附剂、黑色火药原料。
(2)焦炭若是由煤干馏得到的,其成分和机械性能不一;若是由沥青或天然气的蒸馏残渣碳化得到的产物成分一致。
3.1_碳的多样性_PPT课件1
Na2CO3
CO32 -+Ca2+=CaCO3
易与Ba2+、Ca2+的碱反应生成碳酸 盐沉淀和NaOH
NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O
NaHCO3
HCO3-+OH -=CO32-+H2O
能与所有可溶碱反应生成碳酸盐和 水
二、化学性质
3、与盐反应
Na2CO3+CaCl2=CaCO3 +2NaCl
习 题 一
有一包白色碳酸钠粉末,如何证明里面是否混
有碳酸氢钠?如果有碳酸氢钠,如何除去?
加热,产生气体,而且气体能使澄清石灰水变混浊 则证明碳酸钠粉末中含有碳酸氢钠。 加热直到没有气体放出,碳酸氢钠就已除尽。
习 题 二
有两瓶无色溶液,分别是稀盐酸(a)和碳酸钠(b) 溶液,不用任何试剂,如何鉴别这两种溶液? a滴入b: CO32 - + H+ = HCO3 HCO3 - + H += H2O + CO2 刚开始没有气泡,随a滴入量的增加才产生气泡。 b滴入a: CO32 - + 2H += H2O + CO2 一滴入就有气泡产生
大理石
溶洞
大理石
方解石
白云石
菱锌矿
菱镁矿
菱铁矿
纳米自净玻璃
纺 织 品
肥皂
面包
灭 火 剂
制胃药
有机化合物
含碳化合物 无机化合物
活动探究
根据学过的碳酸钙的性质预测碳酸钠和碳酸氢钠的 性质
1、碳酸钠可能与哪些物质反应?
2、碳酸氢钠可能与哪些物质反应?
物 理 性 质
Na2CO3 俗 名 纯碱、苏打 Na2CO3.10H2O NaHCO3 小苏打 ——
2024年新人教版9年级上册化学教学课件 第6单元 课题1 碳单质的多样性(第1课时)
导电性
几乎不导电
金刚石的物理性质及用途
金 刚 石
用途
①裁玻璃、切割大理石、加工坚硬的金属,以及装在钻机的钻头上,钻凿坚硬的岩层等;
金刚石的物理性质及用途
②作装饰品——钻石;
③在特殊条件下制备的金刚石薄膜:透光性好、硬度大,可用作光学窗口和透镜的涂层;
导热性好,用于集成电路基板散热
加工坚硬的金属
“碳”是元素名称,是核电荷数(或质子数)为6的一类原子的总称,并不具体指某种物质,在化合物名称中用“碳”表示碳元素。如二氧化碳、一氧化碳、碳酸钙等。
“炭”是由碳元素组成的具体物质的名称,如木炭、焦炭、活性炭和炭黑等。
典例1 下列是有关物质的性质与用途的说法,错误的是( )A.金刚石的硬度很大,可用来切割玻璃B.石墨有滑腻感,可用来作电极 C.活性炭有吸附性,可用来吸附异味D.焦炭有还原性,可用于冶金工业
熔点
高(耐高温)
导电性
优良的导电性
用途
铅笔芯(质软),高铁列车的受电弓滑板、电极(优良的导电性),润滑剂(有滑腻感)等
石墨
碳原子的排列结构是一层一层的,是平面层状的结构,层与层之间作用力很小,容易滑动。故石墨很软,有滑腻感。
石墨的结构
交流讨论:金刚石和石墨均由碳元素组成,为什么物理性质却有很大差异呢?
结构
用途
性质
决定
决定
C60
一个C60分子是由60个碳原子构成的,分子结构形似足球,又名足球烯。具有特殊的物理和化学性质,可应用于超导、催化、能源及医学等领域。
碳家族的其他成员
——石墨烯
用途
结构
物理性质
电动车
导热性
厚度
碳家族的其他成员——碳纳米管
6.1 碳单质的多样性+课时2碳单质的化学性质课件-2024-2025学年九年级化学人教版上册
防止生成的铜 色;澄清石灰
课堂要点
(2)碳还原氧化铁
高温
化学方程式: 3C+2Fe2O3
4Fe+3CO2↑ 。
(3)碳还原二氧化碳
高温
化学方程式: C+CO2
2CO (吸热反应)。
注:碳参加的很多还原反应都要高温条件。
课堂要点
二、氧化与还原 1. 氧化反应:物质与 氧 发生的反应,特征:“得 氧”。
(2)氧气不充足时,不完全燃烧的化学方程式为 2C
点燃
+O2
2CO ;
m (O2)∶ m (C)= 4∶3 (填最简整数比)。 碳和氧气在不同的质量比的情况下,反应后的产物不同
(如下图)。
课堂要点
3. 还原性——能与某些氧化物反应 应用: 冶金
(1)碳还原氧化铜
高温
①化学方程式: 2CuO+C
有 气味的气体, 可溶 于水,密度比空气的密 度大。
课后作业
(2)二氧化碳在低温下可形成冰块状固体,俗称 “ 干冰 ”,该物质在升华时能 吸收大量的热 ,
因此可以作制冷剂,用于 人工降雨 ,还可以用作干 冰灭火剂。
课后作业
2. 二氧化碳的化学性质:
(1)二氧化碳不燃烧也不支持燃烧。
(2)二氧化碳可与水反应,生成的 碳酸 能使紫色
石蕊溶液 变红 。但是反应生成的物质不稳定,在加
热时分解,已经变红的石蕊溶液变为 紫色 。二氧化
碳与水反应的化学方程式为 H2O+CO2
H2CO3 。
课后作业
(3)二氧化碳可使澄清石灰水 变浑浊 ,该反应的
化学方程式为 CO2+Ca(OH)2 CaCO3 +
碳及其化合物 课件(共45张PPT)
[答案:(1)可燃性、还原性、双原子分子、 气体、难溶于水等(2)都是化合物、都能 发生复分解反应、都能跟某些盐反应、都 含有氢元素等(3)与酸性氧化物反应、与 酸反应、水溶液可使酸碱指示剂变色等 (开放性试题,考生写出其他合理答案均 给分)
3、知道二氧化碳的主要性质和用途;
存在:空气中,体积比0.3%
60g
6、了解自然界中的碳循环;
人、动植物的呼吸, 化石燃料的燃烧, 动植物尸体被分解; 灰烬中的碳酸盐进 入土壤。
二氧化碳 氧气
光合作用
7、用二氧化碳的性质解释一些常见的现 象; 见上面习题。
(提示:H2+CuO=Cu+H2O) (无水硫酸铜遇水变蓝) 水煤气的主要成份是CO和H2,还含有少量的 CO2和水蒸气,如用下列装置证明水煤气中含 有CO和H2
请说出各装置的作用
CO、CO2比较
一氧化碳 碳化合价 溶解性 密度与空气比 可燃性 二氧化碳
还原性
与水反应 与碱反应 毒性 主要用途
CO、CO2相关问题
物理性质:无色无味气体、比空气重、能溶于水
用途(性质决定用途): 灭火——不可燃、不助燃 干冰作致冷剂、人工降雨 制汽水 光合作用 化工原料
你学过CO2哪些化学性质?
1. 烧杯现象_____,说明CO2具有____和____性质 2. 证明与水反应,所放的试剂____,现象___,方程式___
CO
O2 O2 CuO C O2 CuO Fe2O3 H2 O NaOH H+
H2CO3
C
CO2
O2
Na2CO3 NaHCO3
H+
Ca(OH)2
CH4 C2H5OH
CaCO3
20碳及其性质
碳的单质一、碳的单质的物理性质(一)金刚石金刚石,俗称“金刚钻”。
宏观角度,金刚石是由碳元素组成的;微观角度,金刚石是由碳原子构成的,其化学式为C 。
注意:高品质的天然金刚石才能做钻石,低品质天然金刚石一般做钻头。
(二)石墨宏观角度,石墨是由碳元素组成的;微观角度,石墨是由碳原子构成的。
其化学式为C 。
石墨结构石墨的物理性质 石墨的用途 黑灰色,硬度小(质地软)制作铅笔芯 具有良好的导电性干电池的电极 具有滑腻感润滑剂 (三)碳60 C60C60是由 C60分子构成的。
一个C60分子是由60个碳原子构成的。
C60分子形似足球,有金属光泽。
(四)无定形碳由石墨的微小晶体和少量杂质组成。
主要有:焦炭,木炭,活性炭,炭黑等。
活性炭、木炭具有强烈的吸附性,但活性炭的吸附作用比木炭要强,如制糖工业利用其来脱色,防毒面具里的滤毒罐也是利用活性炭来吸附毒气。
焦炭用于冶铁,炭黑加到橡胶里能够增加轮胎的耐磨性。
金刚石结构金刚石的物理性质 金刚石的用途 无色透明,正八面体形状的固体装饰品,如钻石自然界中存在着的天然的最硬的物质刻划玻璃、切割大理石 钻探机的钻头思考问题:金刚石与石墨都是由碳元素组成的,都是由碳原子构成的,(1)为什么金刚石可以用来做钻石,而石墨却用来做铅笔芯?(2)在高温高压催化剂的作用下可以将石墨转化为金刚石,涉及的变化是什么变化?二、碳的单质的化学性质金刚石、石墨等碳的单质是由碳原子构成的。
碳原子的排列方式:最外层电子数为4,所以碳的单质的化学性质是相似的。
(一)常温下,碳的化学性质稳定,不容易与其他物质发生反应。
碳原子的最外层有4个电子,既不容易得电子,也不容易失去电子,因此常温下碳的化学性质比较稳定。
档案材料一般用碳素墨水书写、古代书画历经百年也安然无恙、木质电线杆埋入地下部分用火烧焦可防腐都是利用这个原理。
(二)可燃性完全燃烧(氧气充足),生成CO2: C+O2点燃CO2不完全燃烧(氧气不充足),生成CO:2C+O点燃2CO(三)还原性还原性,是一种化学性质,一种可以将氧化物中的氧元素夺去的性质。
碳的三种单质
纯净金刚石:无色透明、正八面体形状的固体。 是天然存在的硬度最大的物质。
2、石墨
石墨是一种深灰色有金属光泽而不透明的细鳞片 状固体。石墨很软,在纸上画过可留下痕迹;有 滑腻感。另外还是电的良导体。
石墨与少量的杂质混在一起构成的四种物质:
木炭、 焦炭、 炭黑、 活性炭
1、木炭与活性炭: 具有疏松多孔结构,有较强的吸附能
高
导电性
不导电
导热性
很差
用途 刻划玻璃.切割大理石.
钻石
高 导电 良好 电极.铅笔芯.润滑剂
金刚石:碳原子间是立体 网状结构,硬度大
石墨:碳原子间是平 面层状结构,层与层 之间很容易滑动,硬 度较小。
第3种碳单质:C60
由60个碳原子构成的一个分子,结构类似足球,又名足 球烯。良好的超导体,使超导体的温度为12.8K。
“当碳 燃烧 时”。
练一练
1.下列关于金刚石和石墨的说法中,正确的是( D )
A.它们的物理性质相同
B.它们是两种不同的碳元素
C.它们 是两种不同的碳的化合物
D.它们都是由碳元素组成的单质
2.1999年北约曾用“石墨炸弹”,该炸弹爆炸后 释放出大量的纤维状石墨覆盖在发电厂的设备上, 使南联盟的高压输电线路短路,这是利用了石墨 的什么性质?
1.下列物质中肯定是纯净物的是( D )
(1)木炭 (2)只含一种元素的物质(3)金刚石 (4)黑火药(5)铅笔芯
A.(1)(2)(4) B.(2)(3)(5) C.(2)(3) D.(3)
2.下列叙述中正确的是( A )
A.金刚石.石墨都是碳的单质 B.碳单质都是黑色固体 C.所有物质中金刚石最硬.石墨最软 D.石墨是优质绝缘材料
碳、硅单质及重要化合物的性质
碳、硅单质及重要化合物的性质1.C、Si单质的存在形态、物理性质及用途(1)自然界中碳元素既有游离态,又有化合态,而硅元素因有亲氧性,所以仅有化合态。
碳单质主要有金刚石、石墨、C60等同素异形体,硅单质主要有晶体硅和无定形硅两大类。
(2)单质的结构、物理性质与用途比较碳硅结构金刚石:空间网状结构石墨:层状结构晶体硅:与金刚石类似的空间网状结构物理性质金刚石熔点高、硬度大石墨熔点高、质软,有滑腻感晶体硅为灰黑色固体,有金属光泽、硬度大、熔点高用途金刚石用作切割刀具,石墨用作电极、铅笔芯晶体硅用作半导体材料、硅芯片和硅太阳能电池2.碳、硅在参与化学反应时,一般表现还原性。
3.二氧化碳和二氧化硅的比较物质 二氧化硅二氧化碳 结构 空间立体网状结构,不存在单个分子存在单个CO 2分子 主要物 理性质 硬度大,熔、沸点高,常温下为固体,不溶于水熔、沸点低,常温下为气体,微溶于水化 学 性 质①与水 反应 不反应CO 2+H 2OH 2CO 3②与酸 反应只与氢氟酸反应:SiO 2+4HF===SiF 4↑+2H 2O 不反应③与碱 反应SiO 2+2NaOH===Na 2SiO 3+H 2O(盛碱液的试剂瓶用橡胶塞)CO 2少量:CO 2+2NaOH===Na 2CO 3+H 2O 、 CO 2过量:CO 2+ NaOH===NaHCO 3④与盐 反应 如与Na 2CO 3反应:SiO 2+Na 2CO 3=====高温Na 2SiO 3+CO 2↑如与Na 2SiO 3反应:Na 2SiO 3+H 2O +CO 2(不足)===H 2SiO 3↓+Na 2CO 3或Na 2SiO 3+2H 2O +2CO 2(足量)===H 2SiO 3↓+2NaHCO 3⑤与碱 性氧化 物反应 如与CaO 反应:SiO 2+ CaO=====高温CaSiO 3如与Na 2O 反应:Na 2O + CO 2===Na 2CO 3用途光导纤维、光学仪器、电子部件制饮料、制碳酸盐4.(1)硅酸硅酸不溶于水,其酸性比碳酸弱,硅酸不能(填“能”或“不能”)使紫色石蕊试液变红色。
碳单质的物理性质精品课件
角黄 赤 交
气候现象 天津的年降水量 比乌鲁木齐多 青藏高原是我国夏季气温最低 的地方 安第斯山脉南段西侧降水充沛, 而东侧降水稀少 赤道地区终年炎热,而南极大陆终年冰雪 覆盖
主要因素
海陆因素 海拔因素 地形因素 纬度因素
五
900
带
66.50 北 极 圈
的 23.50
划
00
分 23.50
北回归线
地球的运动
影响气候 的因素
海陆分布
地形地势
人类活动
止
返回
一.地球的形状与气候 二.地球的运动与气候 三.海陆分布与气候 四.地形地势与气候 五.人类活动与气候
地球影形状响气候的主要因素
(太阳辐射)
地球的运动 海(陆大分气布环流)
气温 降水
气候
地形地势 (人地类面活状动况)
一.地球的形状与气候 太阳高度角:a>b >c 获得的太阳光热多少:a>b >c
五带: 热带、
北、温带 、 南温带、 北;寒带 南寒带
2、热带和温带的分界是
南北;回归线
温带和寒带的分界是
南;北极圈
3、热带有 太阳直现射象;寒带有
现象极。昼极夜
我国东部沿海地区降水多,
西部内陆地区降水少,影响降
✓ 水多少的因素是?
A 纬度因素 B 海陆因素
C 地形因素 D 洋流因素
返回
线太 阳 光
我国江西庐山为什
么是夏季避暑胜地?
A 纬度因素 B 海陆因素
✓C 地形因素 D 洋流因素 返回
由于地球是斜着身子绕日公转,使得太阳有时直射
线太 阳 光
地球的公转
1、地球公转的方向是
自;西向东
2、地球公转的周期是
碳的单质物理性质
金刚石、石墨和都是碳的单质,为什么物 理性质不同呢? P106
因为它们的碳原子排列方 式不同!
碳的单质
C60—— 神奇的碳单质分子 请 说出图 文中给 出的信 息。
⒈C60是由C60分子构成的。 C60 BUCKYBALL ⒉ 每个C60的分子是由60个碳 原子构成。P108
⒊ C60分子的结构形似足ห้องสมุดไป่ตู้。
• 7.下列关于碳的几种单质的组成和用途的说法,错 C 误的是( ) • A.璀灿夺目的天然钻石是由碳元素组成的 • B.长期未用而难开启的铁锁,可在锁孔中加入少量 铅笔芯来作润滑剂 • C.铅笔芯主要是用铅和少量碳粉制成的 • D.活性炭可作防毒面具的滤毒剂
• 8.纳米材料被誉为21世纪最有前途的新型材料。纳 米碳管是一种由碳原子构成的直径为几个纳米(1 A nm=10-9 m)的空心管。下列说法错误的是( ) • A.纳米碳管是一种新型的化合物 • B.纳米碳管材料如果完全燃烧,生成物是二氧化碳 • C.纳米碳管材料管道多,表面积大,吸附能力强 • D.纳米碳管在常温下性质稳定
1.下列变化中,属于化学变化的是(
B
)
A.混有红棕色的二氧化氮气体的空气通过活性炭后,气体 颜色消失 B.石墨在一定条件下转变成金刚石 C.石墨导电
D.蒸馏水中滴入红黑水,加入几块木炭后振荡,过滤后滤液无色
2.金刚石和石墨物理性质有很大差异的原因是( D )
A.两者核电荷数不同
B.两者核外电子数同
颜色手感硬度导电性复习小结复习小结金刚石导电性导热性比较金刚石和石墨的性质和用途比较金刚石和石墨的性质和用途钻石王冠钻石王冠工业石墨工业石墨无色透明无色透明正八面体状晶体正八面体状晶体深灰色鳞片状固体深灰色鳞片状固体加工琢磨后加工琢磨后有夺目光泽有夺目光泽略有金属光泽略有金属光泽自然界最硬物质自然界最硬物质最软矿物质之一最软矿物质之一良好良好良好良好做电极铅笔芯做电极铅笔芯润滑剂等润滑剂等钻头切玻璃刻大钻头切玻璃刻大理石装饰品等理石装饰品等p106cc6060神奇的碳单质分子神奇的碳单质分子碳的单质碳的单质cc6060buckyballbuckyball文中给文中给c60c60每个每个cc6060的分子是由的分子是由6060个碳原子构成
碳的单质物理性质
金刚石 物 光泽 理 硬度 性 质 导电性 用途
经加工后 光彩夺目
石墨
金属光泽 很软 能导电
最硬
不导电
无定性碳—— 木炭、活性炭、焦炭、炭黑
无定形碳
通常称为无定 形碳的有木炭、焦 炭、活性炭、碳黑 等。 木炭是一种灰黑 色的多孔性固体,燃 烧时,产生的烟很少, 火焰很小
无定形碳的用途
无定性碳的主要用 途有取暖、写生、作吸 附剂、颜料等。
6.不同元素可以组成不同物质, 同种元素也可以组成不同的物质
∴由同种元素组成的物质不一定是单质
1.请将下列物质的性质与用途的相关内容用 直线连接起来 金刚石硬度大 冰箱除臭剂 石墨的导电性好 切割玻璃 活性炭的吸附能力强 干电池电极 2.碳单质中质地较软,常用作电极的是( D ) A.金刚石 B.活性炭 C.炭黑 D.石墨 3.金刚石、石墨、C60的物理性质相差很大, 原因是 碳原子的排列方式不同 。 4.“依靠科学战胜非典”佩戴一种含有活性炭 的口罩可以预防“非典”,这是利用活性炭 的 吸附 作用。
4、木炭、活性炭有强吸附性 利用这一性质,活性炭有什么用途?
1、防毒面具(利用活性碳吸附毒气); 2、冰箱的除臭剂; 3、制糖工业的脱色剂。
碳单质的不同结构
金刚石
石墨
碳60
讨论:物质的性质和用途之间有什么关系?
5.性质
决定 体现
用途
金刚石、石墨、C60三种碳的单质, 它们的物理性质类似吗?
碳 元素 金刚石和石墨都是由_____ 组成,但是它们的物理性质各不相同, 碳原子的排列方式不同 。 是因为_______________________
石墨具有金属光泽耐高温有滑腻感金刚石石墨光泽硬度导电性用途最硬金属光泽能导电不导电经加工后光彩夺目木炭是一种灰黑色的多孔性固体燃烧时产生的烟很少火焰很小4木炭活性炭有强吸附性利用这一性质活性炭有什么用途