Question

20．含碳元素的物質在自然界中普遍存在．
（1）從結構上看，碳單質在常溫下化學性質穩定的原因是碳原子最外層電子數是4個，不易得失電子．
（2）下面是碳的幾種單質的結構示意圖，圖中小圓圈均代表碳原子．

①請寫出物質甲的一條用途制作玻璃刀（合理均可）．
②物質乙是由碳原子構成的（填具體粒子名稱），在一定條件下，物質乙轉化為物質甲是化學（填“物理”或“化學”）變化，請從微觀角度解釋發生此變化的原因碳原子排列方式發生了改變（或碳原子排列方式不同）．
③圖中物質丙的化學式為C₆₀，從其化學式可以獲得的信息是1個C₆₀分子由60個碳原子構成（合理均可）（寫一條）．

Answer 1

分析 （1）根據元素的化學性質由原子的最外層電子數決定，并結合碳原子結構決定；
（2）①根據常見的碳單質的結構分析回答，金剛石的碳原子的排列是空間網狀結構，金剛石可用于切割大理石、制作玻璃刀等；
②石墨的碳原子的排列是層狀結構，石墨由碳原子構成，石墨轉化為金剛石生成了新物質，是化學變化，碳原子排列方式改變，生成新物質；
③C₆₀的碳原子的排列是由60個原子構成的分子，形似足球，根據物質丙的化學式為C₆₀，分子是由原子構成的進行分析解答．

解答 解：（1）從結構上看，碳單質由碳元素組成，碳是6號元素，其最外層電子數是4個，不易得失電子，所以在常溫下化學性質穩定；
（2）①由物質甲的結構示意圖可知，甲具有正八面體結構，是金剛石；金剛石是天然存在的最硬的物質，可用于切割大理石、制作玻璃刀等；
②石墨的碳原子的排列是層狀結構，石墨由碳原子構成，石墨轉化為金剛石生成了新物質，金剛石與石墨的組成相同但結構不同，主要是碳原子的排列方式發生了變化，從而使物質發生了變化；
③C₆₀的碳原子的排列是由60個原子構成的分子，形似足球，所以物質丙是C₆₀，從其化學式可知：它的一個分子是由60個碳原子構成的，由碳元素組成等；
故答案為：（1）碳原子最外層電子數是4個，不易得失電子；
（2）①制作玻璃刀（合理均可）；
②碳原子；化學；碳原子排列方式發生了改變（或碳原子排列方式不同）；
③C₆₀；1個C₆₀分子由60個碳原子構成（合理均可）．

點評 本題難度不大，物質的性質決定物質的用途，掌握常見碳單質的性質和用途、化學式的含義等知識是正確解答本題的關鍵．