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第五节 正十二二十面体与碳-60

第五节 正十二二十面体与碳-60
第五节 正十二二十面体与碳-60

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第 五节 正十二二十面体与碳-60

在学习完正四面体、正方体、正八面体以后,我们再来学另两种正多面体——正十二面体与正二十面体,以及用它们完美组合而成的碳-60的空间模型。

【讨论】在平面上,我们用单位正方形,可紧密地铺

满一个无限平面;用单位正六边形也是可以紧密地铺满一

个平面的;那么单位正三角形可以吗?由于一个六边形可

分割成六个完全相同的正三角形,显然,单位正三角形也

是可以的;再来看正五边形,它的每个顶点是108°(不是360°的约数),如右图5-1所示,它在平面不可能铺满而不留任何空隙。在空间正多面体中,共一顶点的棱至少

3条,共一顶点的夹角之和应小于360(如正方体270o

,正八

面体240o),因此正六边形不能在空间构成一个每个面是正六

边形的正多面体,那么五边形是否可以构成正多面体呢?由于

3×108o<360o,因此就存在可能性。如右图5-2所示,这就由正五边形构成的正多面体——正十二面体。请看例题1。

【例题1】如图5-2所示是十二面体烷的空间构型,写出它的化学式并计算它的一氯取代物和二氯取代物的数目。

【分析】在前几节,我们曾探讨了空间多面体中点、线、面的关系。在正十二面体中,每个面是正五边形,三条棱共一顶点,因此顶点数应为12×5/3=20,而棱数应为12×5/2=30。既然是空间正多面体,它的每个顶点必须是等价的,一氯取代物只可能是一种。我选定一个顶点,与它最近的顶点是3个(共棱),然后是6个,然后依次是6个,3个,1个,故二氯取代物有5种。

【解答】化学式C 20H 20,1种一氯取代物,5种二氯取代物。

【讨论】继续讨论上文的话题,当用正方形(90o)构成空

间正多面体时,共顶点的也只可以是三条棱,故只有一种正多

面体—正方体;当用正三角形(60o)构成空间正多面体时,共

顶点的棱可以是三条、四条、五条,三条时是正四面体,四条时是正八面体,五条时就是最后一个正多面体——正十二面体。如图5-3所示,这就是由正三角形构成的空间正二十面体。请看例题2。

【例题2】晶体硼的基本结构单元是由硼原子组成的正二十面体(如图5-3所示),每个三角形均为正三角形,每个顶点为一硼原子。则每一个此基本单元由 个原子组成;该单元中有2个原子为10B (其余为11B ),那么该结构单元有 种不同类型。

【分析】如同例题1,先根据20个正三角形计算顶点数为20×3÷5=12;

图5-1 图5-3 图5-2

当选定1个顶点后,与它最近的顶点数为5个,然后就是5个和1个,即二取代物有3种。

【解答】12个3种

【讨论】我们看一下正十二面体与正二十面体的关系,它们都是30条棱;其中正十二面体是12个顶点;正十二面体是20个顶点,而正二十面体是20个面。我们连接正十二面体的12个面的面心构成的空间图形就是正二十面体,再连接正二十面体的20个面的面心构成的空间图形就是正十二面体。

【练习1】正十二面体与正二十面体是否都存在三次轴和五次轴(n次轴表示绕该轴旋转360o/n与图形完全重合)。

【讨论】我们连接正十二面体的两个相对面的面心,就是一条五次轴,而连接相对顶点就是一条三次轴;那么正二十面体是否也存在类似的呢?

【讨论】关于C60(如图5-4所示),大家已很熟悉,

在这里我们只讨论它的空间结构。虽然C60不是一种空

间正多面体,但它还是一种很完美的、对称性很强的空

间多面体。C60中每个碳原子与3个碳原子相连,共12

个五元环(正五边形)与20个六元环(正六边形)构成

C60的封闭多面体骨架。这里的12与20是否与正十二面

图5-4

体和正二十面体中的12、20有关系呢?其实,我们将正

那么怎么截呢?我们过二十二十面体截去12个顶点剩下的多面体就是C60

面体的30条棱的三等分点去截12个顶点,由于1个顶点连出了5条棱,截面显然是个正五边形;原来的正三角形面在截取3个顶点后就变成正六边形了,原来的20个正三角形面就变成C60中的20个正六边形面了。

【例题3】1996年度诺贝尔化学奖授予三位大学教授,以表彰他们在1985年发现碳的球状结构。碳的球状结构,就是富勒烯家族的由若干个碳原子组成的笼状分子结构。这种笼状分子的典型代表是C60。C60是具有60个碳原子并组成1个酷似足球的笼状分子,如图5-4所示。

目前,化学家们已经找到十余种富勒烯家族的C x,它们分子结构中都由正五边形和正六边形构成,C80是其中一种。列式计算C80中五边形和六边形的个数。①

【分析】我们设正五边形与正六边形数分别为a和b,利用点、线、面的空间关系可列式(5a+6b)/2=80×3/2=120 ①(120就是棱的数目),另外利用封闭多面体的不饱和度也可列式(a+b-1+40)×2=80×2+2 ②(40可认为是双键数)。由①②,我们可解得a=12;b=30。

在C80中,五边形数与在C60中五边形数是一样的(97年高考中的C70中五边形数也是12个),这儿是否有其内在规律呢?我们将①②式中的80改为x,将40改为x/2,这就是任意由五边形和六边形构成的富勒烯家族的C x应满足的方程式。在解这两个方程时,消去b的同时,也消去了x,并解

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出a =12。因此C x 中,五边形数都是12个。另外,x 是不可能为奇数的,每增加2个碳原子,就增加1个六元环(在一个六边形的相对顶点串连两个点不就构成2个六边形了吗?例题1中的C 20骨架是只有五边形构成的,与C 60相比,正好少了40个碳原子和20个六元环。

【解答】12个五边形 20个六边形

【练习2】稠环分子的三维结构常常可以用角张力的减小得以解释。考虑十二面体烷(如图5-2所示):②

1.哪一种构型(平面三角形120o;四面体109.5o;或者八面体90o)跟它的键角的角度最接近?

2.十二面体烷的的立体结构式跟哪一种杂化类型(sp

、sp 2 or sp 3)最接近?

定义“连接处”为分子中任何一个三环体系共用的中心碳原子。

试观察十二面体烷中用粗线标出的三个五角形(如图5-5所示)。设有一根轴穿过连接处的中心碳原子,该轴跟三个C —C 键的夹角是相同的(如图5-6所示)。

3.试作一个理智的猜测,对于十二面体烷,这个角度的

精确到的数值是多大?

4.上述角度减去90o可以描述它们偏离平面性。十二面

体烷的连接处是否是平面的? 现在再加富勒烯。所有己知的富勒烯中任何一个连接处偏

离平面性都比十二面体烷小。对于C 60,所有的连接处都是完全

相同的。

已经证实存在比C 60更小的富勒烯,例如C 58。如果忽略C 58的结构中任何一个双键和单键的区别(如图5-7所示)。为清楚起见,把该分子中的连接处的中心碳原子标为A 、B 和C 并用

如图5-8所示标出。

5.哪一个连接处偏离平面性最小?

哪一个最大? A 、B 还是C ?

最后考虑更大的富勒烯C 180,作一级

近似,设C 60和C 180。都是“完美的”球体(如图5-9所示)。

6.它们的结构中哪一个连接处偏离平面性比较大些?

是C 60呢?还是C 180?

7.C 180中A 、B 、C 型碳原子各有几个?

A 、

B 、

C 8.若把周围全是六边形的六边形的中心标出一个*,那么这些*构成的几何图形为

【讨论】在C 180中,也是12个五边形,六边形数为(180-20)/2=80。

图5-5 图5-6

图5-7 图5-8 图5-9

12个五边形空间排布呈正二十面体(完美对称,十二个面心相当于正二十面体的12个顶点)。不可能有C型碳原子,五边形周围都是六边形,A型碳原子有5×12=60个,即与五边形相邻的六边形有60个,当然剩下的20个六边形不与五边形相邻,它们在空间的完美对称排布应是一个正十二面体。

【练习3】C24H24有三种特殊的同分异构体A、B、C,它们都是笼状结构,不含有双键和三键;它们都只有一种一氧取代物,而二氯取代物不完全相同。试画出或说明A、B、C的碳原子空间构型和二氯取代物的具体数目,并比较A、B、C分子的稳定性。③

【讨论】只有一种一氯取代物,说明分子的对称性很强。先考虑一下五种正多面体,正方体与正八面体都有12条棱(24的约数),在棱上的三等分点是等价的,因此削去正方体的8个顶点和正八面体的6个顶点都可以。另外也别忘了十二棱柱烷。

【练习参考答案】

1.连接正二十面体的两个相对面的面心,就是一条三次轴,而连接相对顶点就是一条五次轴。

2.l.四面体

2.sp3

3.107o~114o都可以

4.不是平面的

5.B最小C最大

6.C60

7.A 60 B 120 C 0

8.正十二面体

3.A.正方体去8个顶点,C原子组成8个正三角形和6八边形;共有11种二氯取代物

B.正八面体去6个顶点,C原子组成6个正方形和8个正六边形;共有11种二氯取代物

C.正十二棱柱;共有13种二氯取代物

稳定性:B>A>C

【附录】

①1998年全国化学竞赛预赛模拟试卷(三)第四题第2题(已上传)

②1999年全国化学竞赛预赛模拟试卷(七)第七题部分(已上传)

③1998年全国化学竞赛预赛模拟试卷(四)第五题(已上传)

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初三化学一氧化碳

学科:化学 教学内容:初三化学一氧化碳 【基础知识精讲】 1.CO的物理性质 通常状况下,CO是无色、无味的气体,密度比空气略小,难溶于水.2.CO的化学性质 (1)可燃性:2CO + O2点燃 2CO2 (2)还原性CuO+CO△ Cu+CO2(可还原Fe、Cu等的氧化物) (3)毒性:是一种对空气产生污染的物质,因此实验中多余的CO要进行处理,不能随意放入空气中. 3.产生CO的主要反应 2C + O2点燃 2CO(氧气不充足) CO2+C 高 2CO 此外,一些含碳化合物不充分燃烧也会产生CO. 【重点难点解析】 例1如果要除去二氧化碳气体中混有少量一氧化碳,应采用的方法是() A.把混合气体点燃 B.把混合气体通过澄清的石灰水 C.把混合气体通过灼热的氧化铜 D.把混合气体由一个容器倒入另一个容器 分析除杂质时要考虑:(1)保留何物质;(2)除去何物质(杂质);(3)方法要简单可行;(4)不能产新的杂质(必须产生新的杂质时,新杂质要更容易除去);(A)因为CO太少不能被点燃;(B)CO不与澄清石灰水反应,相反可将CO2吸收;(D)不可能实现. 解答选(C) 例2煤炉很旺时,添加适量新煤后,炉温下降,其原因是什么?但过一会儿后,发现新炉上有蓝色火焰产生,炉温升高,这又是什么原因? 分析这实际上是碳、一氧化碳、二氧化碳和空气中的氧气相互间发生一系列化学变化的结果,因为反应时有热量变化,所以产生了上述现象. 解答煤炉很旺时,碳充分燃烧产生大量的二氧化碳.加新煤后,一方面冷煤要吸收一 部分热量,而更主要的是CO2+ C高温 2CO,此反应吸收热量,所以炉温下降;又因为2 CO + O2点燃 2CO2,此反应放热且产生蓝色火焰,所以炉温上升,新煤上可见蓝色火焰. 例3在密闭的容器中将5g木炭和8g氧气加热,使之充分反应,下列叙述正确的是

同素异形体教案

新课标(苏教版)化学2 第三单元从微观结构看物质的多样性 同素异形现象(1课时) 漳州二中化学组黄凌燕 【教学设计思路概述】 本课与同分异构现象、不同类型的晶体共同构成一单元,帮助学生认识物质的多样性与微观结构的关系,为《化学2》中的有机化合物的知识、选修《物质结构与性质》及《有机化学基础》的学习打好基础。教材以碳的同素异形体为例,帮助学生认识金刚石与石墨中碳原子间的结合方式、作用力和空间排列方式的不同,并简要介绍了氧和磷的同素异形体,丰富了学生对同素异形体的认识,故而在设计课堂教学环节时,碳的同素异形现象及同素异形体是重点,从学生熟悉的金刚石和石墨入手,从“同”和“异”两个角度帮助学生认识自然界的同素异形现象,本堂课中,碳、氧、磷三种元素的同素异形体就如同语文中的排比句式,但尤为突出碳的同素异形体,从学生熟悉的物质到新鲜的物质,符合学生认知规律。【教学目标】 1、知识与技能 从同素异形现象认识物质的多样性与微观结构的关系; 以金刚石、石墨、富勒烯等碳的同素异形体为例,认识由于微观结构不同而导致的同素异形现象 2、过程与方法 以生活中熟悉的两种碳的同素异形体——金刚石和石墨性质的“异”“同”为切入点,从“同素”和“异形”两个角度帮助学生认识同素异形现象和同素异形体。 3、情感态度价值观 学生在认识同素异形体的过程中加深了对原子不同连接方式的印象,从中体会到化学学习的趣味性和科学性,使学生在丰富的教学活动中深刻认识到“物质的性质决定性质,性质体现结构”这一观点。 【教学重点】同素异形现象、同素异形体 【教学难点】同素异形体的判断、同位素与同素异形体的辨别 【教学过程】 多媒体展示铅笔芯、钻石图片 引导学生思考比较:金刚石与石墨物理性质的差异

[初中化学]单质碳的化学性质教案 人教版

第二节单质碳的化学性质教案之一 教学目的 1.了解碳的各种单质具有相同的化学稳定性和化学活动性。 2.通过对实验现象的观察分析,掌握碳的可燃性和还原性。 3.初步了解化学反应中的能量变化。 重点和难点 1.重点:碳的可燃性和还原性。 2.难点:碳与氧化铜、二氧化碳的反应。 教学方法 实验、分析讲解相结合 教学过程 [引言] 我们在第一节学习了碳的几种单质,知道它们的物理性质差异很大,那么它们的化学性质怎样呢? [板书] 第二节单质碳的化学性质 [提问] 碳的几种单质化学性质是否相同?为什么? [讲解] 碳的单质都由碳原子构成,因此,它们具有相同的化学性质。 [组织讨论] 根据碳原子的结构简图,分析碳单质的化学活动性。 [共同分析] 元素的化学性质主要决定于其原子的最外层电子数,碳原子最外层电子数为4,得到或失去4个电子成为稳定结构都比较困难,故常温下单质碳的化学性质较稳定。(联系生活实际,以我国古代字画墨迹及焦炭、木炭等具有稳定性为例进行讨论。) 碳原子的最外层电子结构毕竟不是稳定结构,升高温度时,单质碳的化学活动性增强,可与许多物质反应。 [板书] 一、碳与氧气的反应──可燃性

[提问] 写出碳与氧气反应的化学方程式。 [板书] [讲解] 氧气不充足时,碳燃烧不充分生成一氧化碳,也放出热量。 [板书] [讲解] 煤的主要成份是碳,煤在空气充足和不充足时燃烧,分别生成二氧化碳和一氧化碳,放出热量。煤是常用的燃料。 [讨论] 用什么方法可证明金刚石和石墨都是碳的单质? [学生阅读] 课本金刚石元素组成发现史。 [引导讲解] 将金刚石或石墨放在纯氧中燃烧,生成唯一的产物——二氧化碳,则说明金刚石、石墨是碳元素组成的单质。 [引入] 碳与氢气一样,也具有还原性。 [板书] 二、碳与某些氧化物的反应──还原性 [演示实验] 氧化铜与木炭混合加热 1.边操作边讨论:气密性的检查、药品的取用、仪器的装配顺序及装配要点等。 2.引导学生比较碳还原氧化铜与氢气还原氧化铜装置的异同。 3.提示学生观察的重点:①反应物颜色的改变;②石灰水是否变化。 4.实验完成后,向学生展示实验结果。 [提问] 根据实验现象,分析反应产物是什么? [板书] 实验:氧化铜与木炭混合加热。 现象:黑色粉末变红,石灰水变浑浊。 结论:反应生成铜和二氧化碳。

碳当量计算

碳当量计算小结 主要描述了碳当量的定义和一些计算公式,自己编程实现,为以后应用提供方便。并收集下载了 一些相关文献参考。 钢铁材料的焊接性能一般是指焊缝及热影响区是否容易形成裂纹,焊接接头是否出现脆性等等。由于很多高压管、罐、船体、桥梁等重要结构件都是用焊接方式连接起来的,一旦出现质量问题,将造成灾难性的事故。如1943年,美国一个电站的蒸气管道,在500摄氏度温度下工作了5年,突然发生爆炸,经检查发现,断裂发生于焊缝热影响区。因此材料的焊接性能一直是一个非常重要的工艺指标。 人们通过大量的实验结果,发现钢的焊接性能与其成分关系很大,尤其是碳含量。当碳含量高时,焊接区容易产生裂纹,合金元素含量增加也容易产生开裂现象,因此可以用合金成分的"碳当量"概念来表示焊接性能的好坏 ,常用的碳当量[C]的经验计算公式为: [C]=C + Mn/6 + (Ni+Cu)/15 + (Cr+Mo+V)/5 式中的元素符号代表这些元素在钢中的重量百分比 。经验表明 ,当[C]小于0.4%时,钢材焊接冷裂倾向不大,焊接性良好 ;[C]在0.4%~0.6 %之间时,钢材焊接冷裂倾向较显著 ,焊接性较差,焊接时需要预热钢材和采取其它工艺措施来防止裂纹;当[C]大于0.6%时,钢材焊接冷裂严重,焊接性能很差,基本上不适合于焊接,或者只有在严格的工艺措施下和较高的预热温度下才能进行焊接操作。 为了得到较高的强度,一个最有效的办法就是提高钢中的碳含量,但由于碳含量高导致焊接性能降低,因此低合金高强钢必须是低碳的(一般小于含碳0.25%),如16Mn, 15MnVN ,20CrMnTi 等。一些高碳的工具钢,如 T7~T13(含碳0.7~1.3%)和铸铁零件,通常是不能焊接的。开发和使用高强度钢铁材料,用于制造工程结构件,必须考虑焊接性能 。 以下内容摘自[第14 卷第1期 材料开发与应用1999 年2月 经验交流] 钢的碳当量就是把钢中包括碳在内的对淬硬、冷裂纹及脆化等有影响的合金元素含量换算成碳的相当含量。通过对钢的碳当量和冷裂敏感指数的估算, 可以初步衡量低合金高强度钢冷裂敏感性的高低,这对焊接工艺条件如预热、焊后热处理、线能量等的确定具有重要的指导作用。 50 年代初, 当时钢的强化主要采用碳锰, 在预测钢的焊接性时, 应用较广泛的碳当量公式主要有国际焊接学会( IIW ) 所推荐的公式和日本J IS 标准规定的公式。 60 年代以后, 人们为改进钢的性能和焊接性, 大力发展了低碳微量多合金之类的低合金高强度钢, 同时又提出了许多新的碳当量计算公式。由于各国所采用的试验方法和钢材的合金体系不尽相同, 所以应搞清楚各国所使用的碳当量公式的来源、用途及应用范围等, 以免应用不当。 1 国际焊接学会推荐的碳当量公式CE(IIW): [1 ] (1) ()/6()/5()/15(%CE IIW C Mn Cr Mo V Ni Cu =++++++式中采用)(式中的元素符号均表示该元素的质量分数, 下同。) 该式主要适用于中、高强度的非调质低合金高强度钢( Rb=500~900MPa 。当板厚小于20mm,CE(IIW)< 0. 40% 时, 钢材淬硬倾向不大, 焊接性良好, 不需预

碳的同素异形体

碳的同素异形体 同素异形体,是相同元素组成,不同形态的单质。如碳元素就有金钢石、石墨、无定形碳等同素异形体。同素异形体由于结构不同,彼此间物理性质有差异;但由于是同种元素形成的单质,所以化学性质相似。 同素异形体的化学性质相似。 例如氧气是没有颜色、没有气味的气体,而臭氧是淡蓝色、有鱼腥味的气体;氧气的沸点-183℃,而臭氧的沸点-111.5℃;氧气比臭氧稳定,没有臭氧的氧化性强等。一定要是单质.比如氧气和臭氧,一个是O2一个是O3 同素异形体 金刚石和石墨,都是碳 同素异形体之间的转化不一定属于化学变化(例如:单斜硫和斜方硫)。 形成方式 有三种: 1.组成分子的原子数目不同,例如:氧气O2和臭氧O3 2.晶格中原子的排列方式不同,例如:金刚石和石墨和C60 3.晶格中分子排列的方式不同,例如:正交硫和单斜硫 4. 还有红磷和白磷 性质特点 化学性质:相似或略有差异 物理性质:差别很大 示例 碳的同素异形体 (1)碳的同素异形体有金刚石、石墨和碳60等富勒烯,它们的不同性质是由微观结构的不同所决定的。 金刚石呈正四面体空间网状立体结构,碳原子之间形成共价键。当切割或熔化时,需要克服碳原子之间的共价键,金刚石是自然界已经知道的物质中硬度最大的材料,它的熔点高。上等无暇的金刚石晶莹剔透,折光性好,光彩夺目,是

人们喜爱的饰品,也是尖端科技不可缺少的重要材料。颗粒较小、质量略为低劣的金刚石常用在普通工业方面,如用于制作仪器仪表轴承等精密元件、机械加工、地质钻探等。钻石在磨、锯、钻、抛光等加工工艺中,是切割石料、金属、陶瓷、玻璃等所不可缺少的;用金刚石钻头代替普通硬质合金钻头,可大大提高钻进速度,降低成本;镶嵌钻石的牙钻是牙科医生得心应手的工具;镶嵌钻石的眼科手术刀的刀口锋利光滑,即使用1000倍的显微镜也看不到一点缺陷,是摘除眼睛内白内障普遍使用的利器。金刚石在机械、电子、光学、传热、军事、航天航空、医学和化学领域有着广泛的应用前景。 石墨是片层状结构,层内碳原子排列成平面六边形,每个碳原子以三个共价键与其它碳原子结合,同层中的离域电子可以在整层活动,层间碳原子以分子间作用力(范德华力)相结合。石墨是一种灰黑色、不透明、有金属光泽的晶体。天然石墨耐高温,热膨胀系数小,导热、导电性好,摩擦系数小。石墨被大量用来做电极、坩埚、电刷、润滑剂、铅笔等。具有层状结构的石墨在适当条件下使某些原子或基团插入层内与C原子结合成石墨层间化合物。这些插入化合物的性质基本上不改变石墨原有的层状结构,但片层间的距离增加,称为膨胀石墨,它具有天然石墨不具有的可绕性,回弹性等,可作为一种新型的工程材料,在石油化工、化肥、原子能、电子等领域广泛应用。 (2)碳60 1985年,美国德克萨斯洲罗斯大学的科学家们制造出了第三种形式的单质碳C60,C60是由60个碳原子形成的封闭笼状分子,形似足球,C60为黑色粉末,易溶于二硫化碳、苯等溶剂中。人们以建筑大师 B.富勒的名字命名了这种形式的单质碳,称为富勒烯(fullarene)。这是因为富勒设计了称为球状穹顶的建筑物,而某些富勒烯的结构正好与其十分相似。C60曾又被称足球烯、巴基球等,它属于球碳族,这一类物质的分子式可以表示为Cn,n为28到540之间的整数值,有C50、C70、C84、C240等,在这些分子中,碳原子与另外三个碳原子形成两个单键和一个双键,它们实际上是球形共轭烯。 富勒烯分子由于其独特的结构和性质,受到了广泛的重视。人们发现富勒烯分子笼状结构具有向外开放的面,而内部却是空的,这就有可能将其他物质引入到该球体内部,这样可以显著地改变富勒烯分子的物理和化学性质。例如化学家已经尝试着往这些中空的物质中加进各种各样的金属,使之具有超导性,已发现C60和某些碱金属化合得到的超导体其临界温度高于近年研究过的各种超导体,科学家预言C540有可能实现室温超导;也有设想将某些药物置入C60球体空腔内,成为缓释型的药物,进入人体的各个部位。在单分子纳米电子器件等方面有着广泛的应用前景,富勒烯已经广泛地影响到物理、化学、材料科学、生命及医药科学各领域。 (3)碳纳米管 碳纳米管可分单层及多层的碳纳米管,它是由单层或多层同心轴石墨层卷曲而成的中空碳管,管直径一般为几个纳米到几十个纳米,多层碳纳米管是管壁的石墨层间距为0.34纳米,与平面石墨层的间距一样,不论是单层还是多层碳纳米管,前后末端类似半圆形,结构基本上与碳六十相似,使整个碳管成为一个封闭结构,故纳米碳管也是碳族的成员之一。碳纳米管非常微小,5万个并排起来才有人的一根头发丝宽,是长度和直径之比很高的纤维。 碳纳米管强度高具有韧性、重量轻、比表面积大,性能稳定,随管壁曲卷结构不同而呈现出半导体或良导体的特异导电性,场发射性能优良。自1991年单

初三化学碳和碳的氧化物的实验专题

九—年级化学科辅导讲义(第—讲) 学生姓名: _______ 授课教师: _________ 授课时间: 专 题 碳和碳的氧化物的实验专题 目 标 掌握单质碳的化学性质,一氧化碳的化学性质,二氧化碳的化学性质,两者的区别和鉴别 方法,能掌握不同的试剂对混合气体中的杂质进行除杂。以及发生反应时的相关实验现象 重难点 一氧化碳和二氧化碳的区分 常考点 对混合气体进行验证或者除杂 1. 达州盛产天然气,有“中国气都”之称的美誉?天然气的主要成分是甲烷( CH 4),我校化学兴趣小组的 同学对甲烷燃烧的产物产生了兴趣,请你参与: 【提出问题】:甲烷燃烧后生成哪些物质? 【查阅资料】:含碳元素的物质完全燃烧生成 CQ,不完全燃烧生成 CQ 无水CuSQ 遇水变蓝. 【猜想与假设】:甲 CO H 2Q 乙 CO H 2Q 丙 NHCQ H 2Q 丁 CO CO HO. 你认为 丙一同学的猜想是错误的,理由是 根据质量守恒定律,反应前后元素种类不变 ? 【实验探究】:为了验证上述猜想与假设,将甲烷在一定量的 Q 中燃烧的产物依次通过如图所示装置: (1) A 、B 装置的顺序能否颠倒?(填“能“或“否”) 否. (2) 实验中用纯净 Q 而不用空气的原因是 因为空气中含有其他气体杂 质,会引起实验干扰 (3) 实验中观察到 A 中无水CuSO 变蓝,B 、D 中澄清石灰水变浑浊,C 中红色粉末变成黑色, 由此推断 乙 同 学猜想成立. (4) 请写出B 中澄清石灰水变浑浊、 C 中红色粉末变成黑色的化学方 程式: Ca(OH )2+CO 2===CaCO 3J +H 2O 、 高温CL 甲烷 燃烧―? 无水 大 球 D 澧唐石抚水 澄唐石坂水

初中化学教案碳的化学性质之三

初中化学教案:碳的化学性质之三 碳的化学性质之三 教学目的 知识:使学生初步掌握碳的化学性质――稳定性、可燃性、还原性。 能力:进一步培养学生的观察能力和思维能力。 思想教育:通过碳与氧在不同条件下反应的产物不同,渗透物质所发生的化学反应既决定于物质本身的性质,又决定于反应条件的学习方法的指导。 重点难点 碳的可燃性和还原性;碳与氧化铜、二氧化碳发生的氧化、还原反应,以及分析。 教学方法 实验探讨法。 教学用品 仪器:大试管、铁架台、酒精灯、带导管的单孔塞、烧杯。药品:炭粉、氧化铜、澄清石灰水。 教学过程 附1:课堂练习一 1.碳原子的核电荷数是__,核外电子总数是__,最外层电子数是__。 2.常温下,碳的化学性质__,随着温度的升高,碳的活动性__。 3.碳燃烧可以生成两种氧化物,__和__,其中碳元素的化合价分别为__和__。 4.下列符号,既能表示一种元素,又能表示该元素的一个原子,还能表示一种单质的是[] A.O2B.N C.2HD.C 5.下列性质中,不属于碳的化学性质的是[] A.稳定性B.吸附性C.可燃烧D.还原性

6.下列各组物质中,具有可燃性的一组物质是[] A.H2和O2B.H2和CO2 C.C和H2D.C和O2 附2:课堂练习二 7.写出碳分别跟氧气和二氧化碳反应生成一氧化碳的两个反应的化学方程式:____、____,前者说明碳具有____性,后者说明碳具有____性。 8.已知碳的某种氧化物中,碳元素和氧元素的质量比为3∶8,该氧化物中碳原子和氧原子的个数比为____,该氧化物的化学式为____。 9.在C+CO22CO反应中,被氧化的物质是[] A.CB.CO C.CO2D.C和CO 10.试管中装有黑色粉末,加热后变成红色固体,同时有一种无色气体生成 ,该气体能使澄清的石灰水变浑浊。根据上述现象判断该黑色粉末可能是[] A.木炭粉B.氧化铜粉末 C.二氧化锰D.炭粉和氧化铜 附3:课堂练习答案 1.664 2.稳定增强 3.COCO2+2+4 4.D 5.B 6.C 7.2C+O22COC+CO22CO可燃还原 8.1∶2CO29.A10.D 附4:随堂检测 1.用墨书写和绘制的字画,年深日久也不易褪色,这是因为[] A.墨是黑色的,颜色深,褪一点色不明显 B.墨跟纸张发生了化学反应 C.字画上的墨迹干后,不易起变化 D.常温下碳(墨的主要成分)的化学性质稳定,不易发生化学变化

碳当量计算公式

钢的碳当量公式及其在焊接中的应用 曹良裕 魏战江 摘 要 介绍了目前世界各国常用的碳当量公式及其适用的钢种、强度级别、化学成分范围及应用判据。 关键词关键词 碳当量 焊接裂纹 低合金高强度钢 钢的碳当量就是把钢中包括碳在内的对淬硬、冷裂纹及脆化等有影响的合金元素含量换算成碳的相当含量。通过对钢的碳当量和冷裂敏感指数的估算,可以初步衡量低合金高强度钢冷裂敏感性的高低,这对焊接工艺条件如预热、焊后热处理、线能量等的确定具有重要的指导作用。 50年代初,当时钢的强化主要采用碳锰,在预测钢的焊接性时,应用较广泛的碳当量公式主要有国际焊接学会(IIW)所推荐的公式和日本JIS 标准规定的公式。 60年代以后,人们为改进钢的性能和焊接性,大力发展了低碳微量多合金之类的低合金高强度钢,同时又提出了许多新的碳当量计算公式。 由于各国所采用的试验方法和钢材的合金体系不尽相同,所以应搞清楚各国所使用的碳当量公式的来源、用途及应用范围等,以免应用不当。 1 国际焊接学会推荐的碳当量公式CE(IIW)CE(IIW)::[[11] ] CE(IIW)=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15 (%) (1) (式中的元素符号均表示该元素的质量分数,下同。) 该式主要适用于中、高强度的非调质低合金高强度钢(σb =500~900 MPa。当板厚小于20 mm,CE(IIW)<0.40%时,钢材淬硬倾向不大,焊接性良好,不需预热;CE(IIW)=0.40%~0.60%,特别当大于0.5%时,钢材易于淬硬,焊接前需预热。 2 日本推荐的碳当量公式 2.12.1 日本JIS 和WES 标准规定的碳当量公式标准规定的碳当量公式::[[22]] Ceq(JIS)=C+Mn/6+Si/24+Ni/40+Cr/5+Mo/4+V/14 (%) (2) 该式主要适用于低碳调质的低合金高强度钢(σb =500~1000 MPa)。 当板厚小于25 mm,手工焊线能量为17 kJ/cm 时,确定的预热温度大致如下: 钢材σb =500 MPa, Ceq(JIS)≈0.46%, 不预热 σb =600 MPa, Ceq(JIS)≈0.52%, 预热75 ℃

最新初三化学碳和碳的氧化物(习题答案知识点)

碳和碳的氧化物习题附答案 1.具有保存价值的档案等都使用碳素墨水书写,这是因为墨汁中的碳 ( ) A.常温下化学性质稳定B.常温下被氧化成稳定性的物质 C.常温下被还原成稳定性的物质 D.常温下跟纸反应生成稳定性的物质 2.下列变化属于物理变化的是() A.用活性炭净化水B.干冰能灭火 C.二氧化碳通入水中D.一定条件下,石墨转化为金刚石 3.将燃着的木条伸入某种集气瓶中,木条熄灭,对瓶中气体判断错误的是() A.一定是CO2B.一定不是O2C.可能是CO2D.可能是氮气 4.关于CO2的说法,不正确的是() A.CO2是由1个碳原子和2个氧原子构成B.CO2中碳氧元素的质量比为3:8 C.CO2的相对分子质量为44D.CO2是由碳、氧元素组成 5.实验室制CO2选用的合适药品为() A.木炭燃烧B.煅烧石灰石 C.石灰石跟稀硫酸反应D.大理石(或石灰石)跟稀盐酸反应 6.按碳元素化合价由高到低顺序排列,正确的是() A.C、CO、CO2B.CO、C、CO2C.CO2、C、CO D.CO2、CO、C 7.下列各物质和用途相符合的是() A.干冰可用于人工降雨B.石墨可用于冰箱除臭 C.石灰石可用来粉刷墙壁D.二氧化碳可用来抢救病人 8.某同学为解决助力车污染空气问题,提出以下建议:①马路上喷洒石灰水②在助力车尾部燃烧尾气③改进助力车发动机结构,提高燃料的燃烧效率④控制助力车数量。这些建议中,你认为切实可行的是() A.①②B.②③C.①④D.③④ 9.用一氧化碳在加热的条件下还原氧化铜,发现已制得的铜很快又变黑了。你推测发生这种现象的原因是 ( ) A.反应开始时,没有把试管内的空气排干净 B.温度太低 C.铜没有在一氧化碳气流中冷却而又被空气中的氧气所氧化 D.试管口倾斜了 10.分子数相同的一氧化碳和二氧化碳,它们的质量比为() A.1:2B.2:1C.7:11D.11:7 11.大气层中,因二氧化碳的含量不断增加而引起“温室效应”。造成大气中二氧化碳含量增多的主要原因是() A.人口不断增多、呼吸作用增加B.绿色植物减少、光合作用减少 C.大量燃烧矿物燃料D.冰箱中制冷剂“氟里昂”的泄漏 12.测得某物质中只含有碳元素,这种物质 ( ) A.一定是一种单质 B.一定是石墨 C.可能是二氧化碳 D.可能是一种单质,也可能是几种碳的单质的混合物 13.铜粉和碳粉的混合物在空气中充分灼烧后,最终得到的黑色物质与原混合物质量相等,则碳粉在原混合物中的质量分数为() A.20%B.80%C.15.8%D.84.2% 14.下列气体中,只能用向上排空气法收集的是() A.O2B.H2C.CO2D.CH4 15.除去二氧化碳中混有的少量一氧化碳,应采取的方法是()

电焊工计算题

四、计算题 1. 已知3个电阻值为R1=8Ω,R2=12Ω,R3=500Ω的电阻串联电路,试求该电路中的总电阻? 2.已知Rl,R2串联电路中,电阻两端的电压分别为Ul=10V,U2=15V,试求该电路两端的总电压? 3.已知3个电阻值为R1=2kΩ,R2=4kΩ,R3=6kΩ的电阻并联电路,试求该电路中的总电阻? 4.已知R1,R2并联电路中,流过电阻的电流分别为I l=50mA,I2=25mA,试求该电路中的总电流? 5.已知某变压器的初级电压为220V,次级电压为36V,试求该变压器的变压比。 6.已知某电焊机变压器的匝数比n=5,其次级电流I2=60A,试计算初级电流为多少? 7.已知:某钢材化学成分为:ω(C)=0.24%,ω(Si)=0.40%,ω(Mn)=0.87%,ω(P)=0.040%,试求其碳当量,并判断其焊接性。 8.已知:某钢材化学成分为:ω(C)=0.14%,ω(Mn)=0.56%,ω(Si)=0.35%, ω(Cr)=0.87%,ω(V)=0.32%,ω(Mo)=0.67%,ω(S)=0.020%,试求其碳当量? 四、计算题答案 1.解;由公式R=R1+R2+R3=8+12+500=520(Ω) 答:该电路中的总电阻值为520Ω。 2.解:根据串联电路性质:U=Ul+U2=10+15=25(V) 答;该电路两端的总电压为25V。 3.解:由并联电阻性质: 1/R=1/Rl+l/R2+1/R3=1/2+1/4+1/6=11/12 R=12/11=1.09(kΩ) 答;该电路中的总电阻值为1.09kΩ。 4.解:根据并联电路性质: I=Il+I2=50+25=75(mA) 答;该电路两端的总电流为75mA。 5.解;由公式n=U1/U2 得 n=220/36≈6.1 答:该变压器的变压比为6.1 6.解;由公式 Il/I2=1/n 得:I1=I2/n=60/5=12(A) 答:初级电流为12A。 7.解;由公式 C E=C+Mn/6+(Cr+Mo+v)/5+(Ni+Cu)/15% =0.24+0.87/6=0.385% ∵C E=0.385% < 0.4%∴其焊接性优良 答;其碳当量为0.385%,其焊接性优良。 8.解;由公式 CE=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15% =0.14 + 0.56/6 + (0.87+0.67+0.32)/5 ≈0.605% 答:其碳当量为0.605%。

初中化学单质碳的化学性质”的教案设计

初中化学“单质碳的化学性质”的教案设计 一、素质教育目标 (一)知识教学点 单质碳的化学性质(稳定性,碳跟氧气、氧化铜的化学反应)。 (二)能力训练点 通过实验培养学生观察能力、分析问题的能力。 (三)德育渗透点 通过学习碳跟氧气反应,由于氧气量是否充足,会造成生成物不同,使学生知道化学反应的条件不同,对物质间的相互作用有不同的影响,对学生进行外因通过内因发生作用的辩证唯物主义思想教育。 二、教学重点、难点、疑点及解决办法 1.重点 单质碳的化学性质。 2.难点 碳单质跟氧化铜、二氧化碳的化学反应。 3.疑点 怎样证明金刚石、石墨都是由碳元素组成的? 4.解决办法 (1)联系生活实际,从学生已经知道的许多事实,结合教材中的插图和阅读材料,启发学生运用已学过的知识,思考新的问题,做到温故而知新。 (2)学生阅读教材中的选学内容,启发学生用化学方法证明金刚石和石墨的元素组成,提高学生分析解决问题的能力。 (3)通过做好木炭还原氧化铜的演示实验,提出学生应注意观察的问题,指导学生学会观察,启发调动学生思考问题的主动性和积极性,从本质上理解木炭的还原性。 三、课时安排

1课时。 四、教具准备 木炭还原氧化铜的实验装置及药品。 五、学生活动设计 1.学生阅读教材第81页第一段,举例说明碳在常温下稳定这一化学性质。 培养学生自学能力。 2.练习写出本节所涉及的化学反应方程式。 巩固元素符号、化学式的写法,掌握化学方程式。 3.学生阅读教材第81页选学材料,分组讨论怎样证明金刚石和石墨都是由碳元素组成? 调动学生的积极性和主动性,提高学生的思维能力。 4.学生观察教师演示,观察实验中所发生的现象,分析讨论在这个化学反应中有什么物质生成。 培养学生的观察能力和思维能力。 六、教学步骤 (一)明确目标 1.知识目标 (1)了解单质碳在常温下稳定,在高温下化学活动性强。 (2)了解金刚石、石墨、无定形碳有着相同的化学性质。 (3)掌握单质碳的可燃性和还原性。 (4)初步了解化学变化的热理变化。 2.能力目标 培养学生的观察能力、分析理解问题的思维能力。 3.德育目标 使学生养成辩证地看待问题和分析问题的良好习惯。

碳当量

碳当量 碳当量:碳和硅是铸铁的主要组成元素,又都是强烈促进石墨化的元素,一般情况下碳和硅含量越高,越有利于石墨化。为了简化和避免使用多元合金相图,可以将碳、硅等元素,按照其影响石墨化的程度,以一定的比例近似换算成相应的碳含量,这就是碳当量。 钢的碳当量就是把钢中包括碳在内的对淬硬、冷裂纹及脆化等有影响的合金元素含量换算成碳的相当含量。通过对钢的碳当量和冷裂敏感指数的估算,可以初步衡量低合金高强度钢冷裂敏感性的高低,这对焊接工艺条件如预热、焊后热处理、线能量等的确定具有重要的指导作用。 50年代初,当时钢的强化主要采用碳锰,在预测钢的焊接性时,应用较广泛的碳当量公式主要有国际焊接学会(IIW)所推荐的公式和日本JIS标准规定的公式。 60年代以后,人们为改进钢的性能和焊接性,大力发展了低碳微量多合金之类的低合金高强度钢,同时又提出了许多新的碳当量计算公式。 由于各国所采用的试验方法和钢材的合金体系不尽相同,所以应搞清楚各国所使用的碳当量公式的来源、用途及应用范围等,以免应用不当。 1 国际焊接学会推荐的08韩国饰品加盟碳当量公式CE(IIW): CE(IIW)=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15 (%) (1) (式中的元素符号均表示该元素的质量分数,下同。) 该式主要适用于中、高强度的非调质低合金高强度钢(σb=500~900 MPa。当板厚小于20 mm,CE(IIW)<0.40%时,钢材淬硬倾向不大,焊接性良好,不需预热;CE(IIW)=0.40%~0.60%,特别当大于0.5%时,钢材易于淬硬,焊接前需预热。 2 日本推荐的碳当量公式 2.1 日本JIS和WES标准规定的碳当量公式: Ceq(JIS)=C+Mn/6+Si/24+Ni/40+Cr/5+Mo/4+V/14(%) (2) 该式主要适用于低碳调质的低合金高强度钢(σb=500~1000 MPa)。 当板厚小于25 mm,手工焊线能量为17 kJ/cm时,确定的预热温度大致如下: 钢材σb=500 MPa, Ceq(JIS)≈0.46%,不预热 σb=600 MPa, Ceq(JIS)≈0.52%,预热75 ℃ σb=700 MPa, Ceq(JIS)≈0.52%,预热100 ℃ σb=800 MPa, Ceq(JIS)≈0.62%,预热150 ℃ (1)、(2)式均适用于含碳量偏高的钢种(C≥0.18%),即C≤0.20%;Si≤0.55%;Mn≤1.5%;Cu≤0.50%;Ni≤2.5%;Cr≤1.25%;Mo≤0.70%;V≤0.1%;B≤0 .006%。

4.2碳_同素异形体之习题

4.2(1) 碳 同素异形体习题 一、选择题 1.北约空袭南联盟期间,曾使用“石墨炸弹”使南联盟的高压输变电线路短路,这是利用了石墨的( ) A 、 可燃性 B 、还原性 C 、导电性 D 、润滑性 2.纳米是一个长度单位,1nm =10- 9m ,纳米科技开辟了人类认识世界的新纪元。纳米材料是纳米科技最基本的组成部分。把固体物质加工到纳米级(1nm —100nm )的超细粉末,即可得到纳米材料。该过程属于( ) A 、物理变化 B 、物理变化和化学变化 C 、化学变化 D 、既不是物理变化也不是化学变化 3.下列各组物质中,属于同素异形体的是( ) A、冰和水 B、一氧化碳和二氧化碳 C、木炭和活性炭 D、红磷和白磷 4.由一种元素组成的物质( ) A、一定是一种单质 B、一定是一种混合物 C、一定是一种纯净物 D、无法确定 5.最近科学家研制出一种新的物质,它的化学式为C 60,下列说法中,正确的是( ) ①它是一种新型化合物 ②C 60是金刚石的同素异形体 ③C 60式量是720 ④C 60是一种单质 A、①③ B、 ②③ C、③④ D、②③④ 6.碳的化学性质是( ) A . 不活泼 B 、较活泼 C 、 常温下不活泼,高温下较活泼 D 、常温下不活泼,高温下不活泼 7.下列物质中,有一种物质能跟其余三种物质反应的是( ) A 、氧气 B 、二氧化碳 C 、活性炭 D 、氧化铜 8.对于反应 2CuO + C ??→?高温 2Cu +CO 2↑,下列说法不正确的是( ) A 、CuO 是氧化剂 B 、 C 被氧化,CuO 被还原 C 、C 是还原剂 D 、Cu 是还原剂,CO 2是氧化剂 二、填空题 9.自然界里游离态的碳主要有____________和___________以及 ,其中__________是天然物质里最硬的物质之一;___________是最软的矿物之一。 10.金刚石和石墨的__________(填物理或化学)性质差异很大,这是因为____________________________而引起的。 11.金刚石可用于切割玻璃和大理石,这是利用了它的________,同理还可作采矿用钻探机的钻头。 12.石墨用作干电池和高温电炉里的电极,这是利用了它的_______ ;石墨还可用作高温润滑剂,这是利用了它具有__________性和__________性质;石墨用作电车顶上导电杆与电线接触处的滑块,这是因为它具有_________性和__________性。

初中化学教案碳的几种单质之一

初中化学教案:碳的几种单质之一 碳的几种单质之一 教学目的 1.使学生了解金刚石、石墨和木炭等碳的单质的物理性质和用途。 2.通过金刚石与石墨组成元素相同而性质不同的分析,使学生加深理解结构与性质 的关系。 3.培养学生阅读自学能力。 重点和难点 金刚石、石墨在物理性质方面的特性与用途的对应关系 教学方法 自学与讲解相结合 教学过程 [引言]种类有限的元素构成数不清的物质,你们知道哪种元素形成的物质种类最多吗?这种元素是第六号元素――碳,碳和碳的化合物不仅同我们的日常生活有着紧密的联系, 而且它们在国民经济中也占有相当重要的地位。为此本章将学习碳和碳的化合物。 [板书]碳和碳的化合物 [实验] 1.用铅笔在玻璃上划一下,然后用布擦一下。 2.用玻璃刀裁玻璃。 [引言]从实验可见,铅笔芯的主要成份――石墨与玻璃刀上的金刚石不光“长相”不同,它们的“脾气”也不一样,表面上看石墨和金刚石是两种不相干的物质,然而它们的 组成元素却是相同的,都是由碳元素组成的单质。 [板书]第一节碳的几种单质 [说明]本节课阅读自学,提出阅读要求、范围,并用小黑板写明自学思考题。 1.金刚石的外形、硬度如何?有何用途? 2.石墨的外形、硬度如何?导电性能如何?有哪些用途?

3.无定形碳包括哪些物质?它们在结构上相似于金刚石还是石墨?各自的主要用途是什么? [阅读]学生阅读课本。 [讲述]学生围绕思考题做阅读汇报,教师讲评补充并板书 [板书]1.金刚石与石墨比较 [提问] 1.什么事实说明金刚石很硬?石墨很软? 2.生锈的铁锁难以打开,把少许铅笔芯粉末放进锁眼,钥匙转动几下即可打开,说明石墨有何性质?这与它的结构是否相关?与什么结构有关? 3.高温下工作的机器,常用石墨粉末作润滑剂,这都利用了石墨的哪些性质? [实验] 1.用玻璃刀裁玻璃。 2.学生自己刮一点铅笔芯,用手捻一下。 [提问]上面的实验说明什么?根据这个性质可在哪些方面应用? [讨论]根据已学过的知识,试设计一个实验方案,用来证实金刚石、石墨都是由碳元素组成的单质。 学生讨论,教师引导分析得出结果。 [板书]接上表 [设问]金刚石、石墨都是碳元素组成的单质,为什么两种物质在物理性质方面有那么大的差异呢? [讲解]我们知道结构决定性质,性质不同结构显然不同,它们在结构上的不同,是由于碳原子排列的方式不同,就好比用同样的砖块可以建造不同风格的建筑物。至于碳原子怎样排列形成的就是金刚石,怎样排列就形成石墨将在今后的学习中再研究。 [引言]碳元素形成的单质除了金刚石、石墨外,还有一类无定形碳,在小结这部分知识前,先来观察两个实验。 [实验] 1.木炭吸附二氧化氮

焊接公式及实验

1、碳当量 国际焊接学会:CE(IIW)=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15 <淬硬倾向不大 日本焊接学会:Ceq(JIS)=C+Mn/6+Si/24+Ni/40+Cr/5+Mo/4+V/14 Ceq《%,焊接性优良;淬硬倾向逐渐明显,焊接时需要采取合适的措施;Ceq>%时,淬硬倾向明显,属于较难焊接材料。 淬硬倾向较大的钢, 焊后在空气中冷却时,焊缝易出现淬硬的马氏体组织,低温焊接或焊接刚性较大时易出现冷裂纹,焊接时需要预热,预热是防止冷裂纹和再热裂纹的有效措施。与人是防止冷裂纹和再热裂纹的有效措施。温度太低,焊缝会开裂,太高又会降低韧性,恶化劳动条件,所以确定合适的预热温度成为很重要的问题。 Rb=500MPa,Ceq= 不预热 Rb=600MPa,Ceq= 预热75o C Rb=700MPa, Ceq= 预热75 o C Rb=800MPa,Ceq= 预热150 o C 新日铁: CE IIW公式对碳钢和碳锰钢更合适,但不适用于低碳低合金钢;Pcm适于低碳低合金钢。CEN在图表法中被用作评价钢冷裂纹敏感性的尺度(当碳增加时,CEN接近CE IIW,而当碳降低时他又接近Pcm)。——用图表法确定钢焊接时的预热温度上 2、冷裂纹敏感指数:Pcm Pcm=C+Si/30+(Mn+Cu+Cr)/20+Ni/60+Mo/15+V/10+5B 使用化学成分范围(质量分数):C=、冷裂纹敏感性Pw Pw=Pcm+[H]/60+h/600或Pw=Pcm+[H]/60+R/40000 [H]:熔敷金属中扩散氢含量(ml/100g) R:焊缝拉伸拘束度 h:板厚(mm) 当Pw>0时,即有产生裂纹的可能性。 适用条件:扩散氢含量[H]=(1-5)ml/100g,h=19-50mm,线能量为17-30kJ/cm.

九年级化学碳练习题

5.2 组成燃料的主要元素——碳 知识梳理 1.三种碳单质的物理性质及用途 2.碳的其他单质 木炭和活性炭都具有___________,木炭可以吸附有颜色的大的粒子,也可以吸附有臭味的气体。活性炭比木炭的吸附性更强,所以一般使用___________作为防毒面具里的滤毒剂。炭黑在常温时非常稳定,故用炭黑墨汁绘的画和书写的字久不变色。 3.CO2和CO物理性质 (1)通常状况下,二氧化碳和一氧化碳都是没有颜色、没有气味的气

体。二氧化碳气体的密度比空气的大,能溶于水;一氧化碳气体的密度比空气的小,难溶于水。 (2)一定条件下CO2存在下列变化: 升华是指固态物质不经过液态直接变为气态的现象。干冰升华是物质状态间的变化,并没有生成新物质,属于物理变化。干冰升华时要吸收大量的热,可作制冷剂。 4.碳单质、CO、CO2的化学性质 1.可燃性 2CO+O点燃2CO

5.二氧化碳的实验室制法 (1)实验室制取气体的思路和方法: 首先要研究气体实验室制取的化学反应原理,即选择合适的反应物和反应条件(如常温、加热、加催化剂等),还要选择合适的实验装置,并需研究如何验证制得的气体就是所要制的气体。 (2)实验室制取二氧化碳的反应原理为:_________________________________________。 (3)常用的实验室制取CO2的装置如图: 图5-4 (4)CO2的收集: CO2密度比空气大、能溶于水且与水 反应生成碳酸,一般只用向上排空气法收集CO2气体。收集气体时,导气管应伸到集气瓶底部以排尽集气瓶中空气,使收集到的气体纯度较高。 (5)CO2气体的验证: ①检验方法:将生成的无色、无味的气体通入到澄清的石灰水中,若澄清的石灰水变浑浊,则该气体为CO2。反应的化学方程式为:

初中化学常见物质性质归纳汇总

初中化学常见物质的颜色 (一)、固体的颜色 1、红色固体:铜,氧化铁 2、绿色固体:碱式碳酸铜 3、蓝色固体:氢氧化铜,硫酸铜晶体 4、紫黑色固体:高锰酸钾 5、淡黄色固体:硫磺 6、无色固体:冰,干冰,金刚石 7、银白色固体:银,铁,镁,铝,汞等金属 8、黑色固体:铁粉,木炭,氧化铜,二氧化锰,四氧化三铁,(碳黑,活性炭) 9、红褐色固体:氢氧化铁 10、白色固体:氯化钠,碳酸钠,氢氧化钠,氢氧化钙,碳酸钙,氧化钙,硫酸铜,五氧化二磷,氧化镁 (二)、液体的颜色 11、无色液体:水,双氧水 12、蓝色溶液:硫酸铜溶液,氯化铜溶液,硝酸铜溶液 13、浅绿色溶液:硫酸亚铁溶液,氯化亚铁溶液,硝酸亚铁溶液 14、黄色溶液:硫酸铁溶液,氯化铁溶液,硝酸铁溶液 15、紫红色溶液:高锰酸钾溶液 16、紫色溶液:石蕊溶液 (三)、气体的颜色 17、红棕色气体:二氧化氮 18、黄绿色气体:氯气 19、无色气体:氧气,氮气,氢气,二氧化碳,一氧化碳,二氧化硫,氯化氢气体等大多数气体。 九、化学之最 1、未来最理想的燃料是H2 。 2、最简单的有机物是CH4 。 3、密度最小的气体是H2 。 4、相对分子质量最小的物质是H2 。 5、相对分子质量最小的氧化物是H2O 。 6、化学变化中最小的粒子是原子。 7、PH=0时,酸性最强,碱性最弱。PH=14时,碱性最强,酸性最弱。 8、土壤里最缺乏的是N,K,P 三种元素,肥效最高的氮肥是尿素。9、天然存在最硬的物质是金刚石。 10、最早利用天然气的国家是中国。 11、地壳中含量最多的元素是氧。 12、地壳中含量最多的金属元素是铝。 13、空气里含量最多的气体是氮气。 14、空气里含量最多的元素是氮。 15、当今世界上最重要的三大化石燃料是煤,石油,天然气。 16、形成化合物种类最多的元素:碳 化学方程式汇总 一、化合反应 1.镁在空气(或氧气)中燃烧: 2Mg + O点燃2MgO 2.铁在氧气中燃烧: 3Fe + 2O点燃Fe3O4(在空气中不燃烧)3.铜在空气(或氧气)中受热: 2Cu + O2 △2CuO 4.铝在氧气中燃烧: 4Al + 3O点燃2Al2O3(在空气中不燃烧)5.氢气中空气(或氧气)中燃烧: 2H2 + O点燃2H2O 6.红磷在空气(或氧气)中燃烧: 4P + 5O点燃2P2O5 7.硫粉在空气(或氧气)中燃烧: S + O点燃SO2 8.碳在空气(或氧气)中充分燃烧: C + O点燃CO2 9.碳在空气中不充分燃烧: 2C + O点燃2CO 10.一氧化碳在空气(或氧气)中燃烧: 2CO + O点燃2CO2 11.二氧化碳和碳在高温条件下反应: C + CO高温2CO

初三化学《碳和碳的氧化物》测试题及答案解析

《碳和碳的氧化物》 本试卷包含选择题(第1题~第20题,共40分)、非选择题(第21题~第26题,共60分)两部分。本卷满分100分,考试时间为90分钟。 相对原子质量参考: H:1 C:12 O:16 Ca:40 第Ⅰ卷(选择题 40分) 一、选择题(本大题包括20个小题,每小题只有一个选项符合题意,请将正确答案的序号填到第Ⅱ卷的表格中。) 1.中国科学技术大学钱逸泰教授等以CCl4等和金属钠为原料,在700 ℃时是制造出纳米级金刚石粉末。该成果发表在世界权威的《科学》杂志上,立即被科学家高度评价为“稻草变黄金”。同学们对此的一些理解不正确的是() A.金刚石属于金属单质 B.制造过程中元素的种类没有变化 https://www.doczj.com/doc/f115113993.html,l4是一种化合物 D.这个反应是置换反应 2.古代一些书法家、画家用墨书写或绘制的字画能够保存很长时间而不变色,这是因为() A.纸的质量好 B.碳的化学性质在常温下比较稳定 C.保存方法得当 D.碳在任何条件下都不与其他物质反应 3.最近科学家确认,存在着一种具有空心,且类似足球结构的分子N60。这一发现将开辟世界能源的新领域,它可能成为一种最好的火箭燃料。下列关于N60的说法正确的是() A.N60是一种化合物 B.N60的相对分子质量为840 C.N60属于单质 D.N60这种物质是由氮原子构成的 4.下列变化属于物理变化的是() A.CO使人中毒 B.澄清石灰水长期露置在空气中 C.干冰变为二氧化碳气体 D.二氧化碳的水溶液使紫色石蕊试液变红 5.为了检验二氧化碳是否充满集气瓶,正确的方法是() A.加入澄清石灰水 B.滴入紫色石蕊试液 C.用燃着的木条放在瓶口 D.用燃着的木条迅速伸入瓶底 6.不能用来鉴别CO2和CO两种气体的方法是() A.通入澄清石灰水 B.观察颜色 C.通入紫色石蕊试液 D.点燃 7.常温下能与二氧化碳发生化合反应的物质是() A.水 B.澄清石灰水 C.氧气 D.木炭 8.下列气体既有可燃性又有还原性的化合物是() A.氧气 B.一氧化碳 C.二氧化碳 D.氮气 9.要除去二氧化碳中混有的一氧化碳,可把混合气体通过() A.水 B.炽热的炭层 C.澄清石灰水 D.灼热的氧化铜 10.下列各组仪器中,不能用来组装实验室制取二氧化碳装置的是() A.长颈漏斗、集气瓶、酒精灯 B.长颈漏斗、集气瓶、试管 C.长颈漏斗、锥形瓶、集气瓶 D.平底烧瓶、长颈漏斗、集气瓶 11.下列装置气密性的检查方法,其中正确的是()

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