Question

16、1985年科學家發現的C₆₀分子是由60個碳原子構成的，它的形狀象足球，因此又叫足球烯．1991年科學家又發現一種碳的單質--納米碳管，它是由六邊環形的碳原子構成的管狀大分子．

用你所學到的化學知識回答下列問題．
（1）金剛石、石墨、足球烯、碳納米管物理性質有較大差異的原因是

碳原子排列不同

．
（2）請你根據納米碳管的管狀結構推測，它與下列哪種碳單質的性質最相似

活性炭

．（金剛石、石墨、炭黑、活性炭）
（3）根據碳的原子結構推測，常溫下足球烯和納米碳管的化學性質是否活潑？簡要說明理由

不活潑，因為它們均是由碳原子構成的單質，碳原子的最外層為4個電子，常溫下不易得失電子

．并請你設計一個實驗方案，證明足球烯和碳納米管都是由碳元素組成的單質（以足球烯為例，用文字簡要敘述）．

將它放在充滿氧氣的密閉容器里使之燃燒，用澄清的石灰水測定其生成物是二氧化碳，且二氧化碳里所含碳的質量等于燃燒前后足球烯所減少的質量

．

Answer 1

分析：（1）由圖可知：金剛石、石墨、足球烯、碳納米管物理性質有較大差異的原因．
（2）根據納米碳管的管狀結構推測，它與下列哪種碳單質的性質最相似；
（3）根據碳的原子結構推測，常溫下足球烯和納米碳管的化學性質．并請你設計一個“在充滿氧氣的密閉容器里使之燃燒”的實驗方案，證明足球烯和碳納米管都是由碳元素組成的單質．

解答：解：
（1）金剛石、石墨、足球烯、碳納米管物理性質有較大差異的原因是碳原子排列不同．
（2）根據納米碳管的管狀結構推測，它與下列哪種碳單質的性質最相似活性炭；
（3）根據碳的原子結構推測，常溫下足球烯和納米碳管的化學性質不活潑，因為它們均是由碳原子構成的單質，碳原子的最外層為4個電子，常溫下不易得失電子．
設計一個實驗方案，證明足球烯和碳納米管都是由碳元素組成的單質（以足球烯為例，用文字簡要敘述）：將它放在充滿氧氣的密閉容器里使之燃燒，用澄清的石灰水測定其生成物是二酶氧化碳，且二氧化碳里所含碳的質量等于燃燒前后足球烯所減少的質量．
故答為：
（1）碳原子排列不同．（2）活性炭．（3）不活潑，因為它們均是由碳原子構成的單質，碳原子的最外層為4個電子，常溫下不易得失電子． 將它放在充滿氧氣的密閉容器里使之燃燒，用澄清的石灰水測定其生成物是二氧化碳，且二氧化碳里所含碳的質量等于燃燒前后足球烯所減少的質量

點評：通過給出微粒的模型，考查學生的觀察能力和對基本概念的理解與運用能力；了解化學實驗方案的設計與評價方法．