课题1 碳单质的多样性 第1课时（分层作业）-【上好课】2024-2025学年九年级化学上册同步精品课堂（人教版2024）

课题1 碳单质的多样性（第1课时） 1．下列化学符号中，既能表示一个原子，又能表示一种元素，还能表示一种物质的是 A．Cu B．O C． D． 2．电车与电缆接触的部分称作“电刷”。用石墨制作“电刷”主要是因为石墨 A．常温下呈固态 B．具有可燃性 C．难溶于水 D．具有导电性 3．下列物质的用途主要利用其化学性质的是 A．石墨制铅笔芯 B．白糖做甜味剂 C．铁制炊具 D．酒精作燃料 4．金刚石、石墨都是由碳元素组成的物质，下列说法正确的是 A．它们都是黑色固体 B．它们的碳原子排列方式不同 C．它们都能导电 D．它们的物理性质相同 5．下列宏观事实对应的微观解释正确的是 A．温度计内汞柱液面上升是由于汞原子体积变大 B．氢气燃烧生成水，该变化在微观方面上有水分子生成 C．金刚石和石墨的物理性质差异很大，是因为构成物质的原子种类不同 D．和的化学性质不同是因为构成物质的分子相同 6．下列关于碳的各种模型（如图）的说法，不正确的是 A．图1是碳原子的原子结构示意图，由图可知碳原子的质子数、电子数均为6 B．由图2可知一个碳原子的质量为12.01 C．图3中三种物质都由碳元素组成 D．图3中石墨与金刚石的结构不同，所以物理性质也不同 7．根据图示，分析下列说法，其中描述错误的是 A．四种物质都是由碳原子构成的 B．四种物质均可以在氧气中燃烧 C．碳纳米管具有尺寸小、导电性好等特点 D．金刚石和石墨性质存在差异的原因是原子排列方式不同 8．下列关于碳单质的变化中属于化学变化的是 A．石墨导电 B．活性炭除去冰箱里异味 C．金刚石琢磨成钻石 D．石墨在一定条件下转变成钻石 9．下列物质的用途不正确的是 A．金刚石可用作电刷 B．稀有气体可用作霓虹灯的填充气体 C．氮气可用于保存食品 D．石墨可用作润滑剂 10．下列有关含碳物质的性质或用途对应不正确的是 选项 物质 性质 用途 A 金刚石 硬度大 用于钻机的钻头 B 石墨 质软 用作电极材料 C 活性炭 吸附性 除去色素和异味 D 木炭 可燃性 用作燃料 A．A B．B C．C D．D 11．下列关于“物质～用途～性质”的说法不正确的是 A．氧气～火箭发射～支持燃烧 B．氖气～霓虹灯填充气～通电能发光 C．氮气～灯泡填充气～化学性质稳定 D．金刚石～制作钻石～硬度大 12．下列物质的用途错误的是 A．金刚石用于裁玻璃 B．氦气用于磁悬浮列车 C．氮气用于保存食品 D．石墨用作电刷 13．金刚石、石墨和C60都是由碳元素组成的单质，下列关于碳单质的叙述正确的是 A．都是黑色固体 B．在氧气中充分燃烧时都生成二氧化碳 C．碳原子的排列方式相同 D．都具有导电性 14．如图为物质的分类关系，①与②是并列关系，③包含在②中，若②是纯净物，则③不可能是 A．冰水共存物 B．空气 C．液氧 D．金刚石 15．阅读下面科普短文。请回答下列问题。 石墨烯——改变世界的神奇新材料 石墨烯是一种单层碳原子晶体，石墨烯的厚度只有0.335nm，是目前为止最薄的二维纳米碳材料。石墨烯具有优良的性能，在纺织、电子等领域具有广泛应用。纺织领域是石墨烯应用的新兴领域，纺织面料掺入石墨烯后，在低温情况下，石墨烯可将来自远红外线的热量传送给人体，改善人体微循环系统，促进新陈代谢。石墨烯晶体管的传输速度远远超过目前的硅晶体管，因此有希望应用于全新超级计算机的研发。2004年，科学家用一种非常简单易行的机械剥离法得到石墨烯，之后，制备石墨烯的新方法层出不穷，工业上可采用甲烷在高温和Cu－Pd催化下分解制取石墨烯，同时产生氢气。随着科技水平的提升，石墨烯的应用前景会十分广阔。 (1)石墨烯是由 (填“分子”“原子”或“离子”)构成的。 (2)从材料可知，石墨烯在纺织面料中的作用是 。 (3)石墨烯有希望应用于全新超级计算机的研发，是因为 。 (4)请写出工业上制取石墨烯的化学方程式： 。 16．现代科学又发现了H3、C60、C90、N5、N60、…，据此可作出的推测是 ①同一种元素可以形成多种单质    ②同种元素构成的物质不一定是纯净物 ③单质可能存在复杂的分子结构 ④同种元素形成的单质之间可能存在更多的相互转化。 A．只有①② B．只有②③ C．只有③④ D．①②③④ 17．学习化学要用化学观念认识世界。下列选项不正确的是 A．变化与守恒：铁矿石中含有铁元素可以炼出铁，却不能炼出金 B．模型与推理：用符号和数字可表示物质的组成，如水为，二氧化碳为 C．宏观与微观：金刚石和石墨的组成元素相同，但两者结构不同，所以性质不同 D．实验与探究：证明二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂，只需验证二氧化锰能加快反应速率 18．某便携式户外净水器能够除去河水、溪水中的铅离子、汞离子等有害金属离子和软化水质。下图是该便携式户外净水器的结构示意图，下列有关分析正确的是 A．将出水和入水位置互换后，净水效果更好 B．该装置利用了活性炭进行杀菌消毒 C．净化后，水中铅离子、汞离子含量升高 D．净化后，水中钙离子、镁离子含量降低 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 学科网（北京）股份有限公司 $$ 课题1 碳单质的多样性（第1课时） 1．下列化学符号中，既能表示一个原子，又能表示一种元素，还能表示一种物质的是 A．Cu B．O C． D． 【答案】A 【解析】A、Cu表示铜元素、一个铜原子、铜这种物质，故A正确； B、O能表示一个原子，又能表示氧元素，不能表示物质，故B错误； C、H2表示氢气这种物质，不能表示氢元素和氢原子，故C错误； D、C60可表示一种物质，不能表示碳元素和碳原子，故D错误； 故选：A。 2．电车与电缆接触的部分称作“电刷”。用石墨制作“电刷”主要是因为石墨 A．常温下呈固态 B．具有可燃性 C．难溶于水 D．具有导电性 【答案】D 【解析】用石墨制作“电刷”主要是因为石墨具有良好的导电性，与石墨呈固态、具有可燃性，难溶于水无关。 故选D。 3．下列物质的用途主要利用其化学性质的是 A．石墨制铅笔芯 B．白糖做甜味剂 C．铁制炊具 D．酒精作燃料 【答案】D 【解析】A、用石墨制铅笔芯主要是利用了石墨较软，能在纸上留下痕迹，该性质不需要发生化学变化就能表现出来，属于物理性质，故选项错误； B、白糖做甜味剂，该性质不需要发生化学变化就能表现出来，属于物理性质，故选项错误； C、用铁制炊具只是形状发生了改变，利用了它们的延展性，该性质不需要发生化学变化就能表现出来，属于物理性质，故选项错误； D、用酒精作燃料是利用酒精具有可燃性，该性质需要发生化学变化才能表现出来，属于化学性质，故选项正确； 故选：D。 4．金刚石、石墨都是由碳元素组成的物质，下列说法正确的是 A．它们都是黑色固体 B．它们的碳原子排列方式不同 C．它们都能导电 D．它们的物理性质相同 【答案】B 【解析】A、石墨是灰黑色固体，纯净的金刚石是无色透明的，故A说法不正确； B、金刚石、石墨都是由碳元素组成的单质，但是由于它们的原子排列方式不同，因此它们的物理性质存在着明显差异，故B说法正确； C、石墨具有导电性，能导电，而金刚石不能导电，故C说法不正确； D、金刚石是自然界中最硬的物质，石墨质软，金刚石、石墨都是由碳元素组成的单质，但是由于它们的原子排列方式不同，因此它们的物理性质存在着明显差异，故D说法不正确； 故选：B。 5．下列宏观事实对应的微观解释正确的是 A．温度计内汞柱液面上升是由于汞原子体积变大 B．氢气燃烧生成水，该变化在微观方面上有水分子生成 C．金刚石和石墨的物理性质差异很大，是因为构成物质的原子种类不同 D．和的化学性质不同是因为构成物质的分子相同 【答案】B 【解析】A、温度计内汞柱液面上升是因为汞原子间的间隔随温度升高而增大，说法错误，不符合题意； B、氢气燃烧生成水，该变化在微观方面上有水分子生成，说法正确，符合题意； C、金刚石和石墨均是由碳元素组成的碳单质，但它们的物理性质差异很大，是因为碳原子的排列方式不同，说法错误，不符合题意； D、和的化学性质不同是因为构成物质的分子不同，水由水分子构成，过氧化氢由过氧化氢分子构成，由分子构成的物质，分子是保持其化学性质的最小粒子，说法错误，不符合题意。 故选：B。 6．下列关于碳的各种模型（如图）的说法，不正确的是 A．图1是碳原子的原子结构示意图，由图可知碳原子的质子数、电子数均为6 B．由图2可知一个碳原子的质量为12.01 C．图3中三种物质都由碳元素组成 D．图3中石墨与金刚石的结构不同，所以物理性质也不同 【答案】B 【解析】A、由碳原子的结构示意图可知，碳原子的质子数、核外电子数均为6，故此项正确； B、根据元素周期表中碳元素的相关信息，碳的相对原子质量是12.01，而不是一个碳原子的质量，故此项错误； C、图3中三种物质都是由碳元素组成的单质，故此项正确； D、石墨与金刚石物理性质不同是因为碳原子排列方式不同或结构不同，故此项正确。 故选B。 7．根据图示，分析下列说法，其中描述错误的是 A．四种物质都是由碳原子构成的 B．四种物质均可以在氧气中燃烧 C．碳纳米管具有尺寸小、导电性好等特点 D．金刚石和石墨性质存在差异的原因是原子排列方式不同 【答案】A 【解析】A、金刚石、石墨、碳纳米管都是由碳原子构成的，是由分子构成的，说法错误，符合题意； B、金刚石、石墨、碳纳米管、都属于碳单质，均可以在氧气中燃烧，说法正确，不符合题意； C、碳纳米管具有尺寸小、导电性好等特点，说法正确，不符合题意； D、金刚石和石墨性质存在差异的原因是碳原子的排列方式不同，说法正确，不符合题意。 故选：A。 8．下列关于碳单质的变化中属于化学变化的是 A．石墨导电 B．活性炭除去冰箱里异味 C．金刚石琢磨成钻石 D．石墨在一定条件下转变成钻石 【答案】D 【解析】A、石墨导电过程中没有新物质生成，属于物理变化，不符合题意； B、活性炭具有吸附性，可吸附异味，活性炭除去冰箱里异味过程中没有新物质生成，属于物理变化，不符合题意； C、金刚石琢磨成钻石过程中只是形状发生改变，没有新物质生成，属于物理变化，不符合题意； D、石墨在一定条件下转变成钻石过程中有新物质生成，属于化学变化，符合题意； 故选：D。 9．下列物质的用途不正确的是 A．金刚石可用作电刷 B．稀有气体可用作霓虹灯的填充气体 C．氮气可用于保存食品 D．石墨可用作润滑剂 【答案】A 【解析】A、金刚石硬度大，不能用作电刷，故A符合题意； B、稀有气体通电后能够发出不同颜色的光，可用作霓虹灯的填充气体，故B不符合题意； C、氮气化学性质不活泼，可用于保存食品，故C不符合题意； D、石墨质软、润滑性好，可用作润滑剂，故D不符合题意。 故选A。 10．下列有关含碳物质的性质或用途对应不正确的是 选项 物质 性质 用途 A 金刚石 硬度大 用于钻机的钻头 B 石墨 质软 用作电极材料 C 活性炭 吸附性 除去色素和异味 D 木炭 可燃性 用作燃料 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【解析】A、金刚石是天然存在的最硬的物质，可用于钻机的钻头，故A正确； B、石墨用作电极材料是利用了石墨的导电性，而石墨呈灰黑色、质软可用作铅笔芯，故B错误； C、活性炭有吸附性，可除去水中的色素和异味，故C正确； D、木炭具有可燃性，可作燃料，故D正确。 故选：B。 11．下列关于“物质～用途～性质”的说法不正确的是 A．氧气～火箭发射～支持燃烧 B．氖气～霓虹灯填充气～通电能发光 C．氮气～灯泡填充气～化学性质稳定 D．金刚石～制作钻石～硬度大 【答案】D 【解析】A、氧气具有助燃性，可以用于火箭发射时的助燃剂，选项正确； B、氖气通电能发光，因此可做霓虹灯内填充气，选项正确； C、氮气化学性质稳定可以做灯泡中的保护气，选项正确； D、金刚石硬度大，可作为钻头，钻石与硬度无关，选项错误； 故选：D 12．下列物质的用途错误的是 A．金刚石用于裁玻璃 B．氦气用于磁悬浮列车 C．氮气用于保存食品 D．石墨用作电刷 【答案】B 【解析】A、金刚石的硬度大，可用于裁玻璃，故选项说法正确； B、氮气用于磁悬浮列车，不是氦气，故选项说法不正确； C、氮气的化学性质不活泼，食品包装中充氮气可以防腐，故选项说法正确； D、石墨具有优良的导电性，可用作电刷，故选项说法正确。 故选B。 13．金刚石、石墨和C60都是由碳元素组成的单质，下列关于碳单质的叙述正确的是 A．都是黑色固体 B．在氧气中充分燃烧时都生成二氧化碳 C．碳原子的排列方式相同 D．都具有导电性 【答案】B 【解析】A、金刚石是无色透明的固体，石墨是灰黑色固体，在室温下，C60以紫红色的固态形式存在，不符合题意； B、金刚石、石墨、C60均属于碳单质，它们在氧气中充分燃烧均生成二氧化碳，符合题意； C、金刚石和石墨均是由碳原子构成，C60由C60分子构成，C60分子由碳原子构成，但是碳原子的排列方式不同，故它们物理性质差异很大，不符合题意； D、石墨具有良好的导电性，金刚石不具有导电性，C60常态下不导电，不符合题意。 故选B。 14．如图为物质的分类关系，①与②是并列关系，③包含在②中，若②是纯净物，则③不可能是 A．冰水共存物 B．空气 C．液氧 D．金刚石 【答案】B 【解析】A、冰水共存物中只有水一种物质，水是由氢氧两种元素组成的纯净物，属于化合物。包含在②中。A不符合题意； B、①与②是并列关系，③包含在②中，若②是纯净物，则③不可能是混合物，空气属于混合物，③不可能是空气。B符合题意； C、由同种元素组成的纯净物叫单质，液氧属于单质，包含在②中。C不符合题意； D、由同种元素组成的纯净物叫单质，金刚石属于单质，包含在②中。D不符合题意。 综上所述：选择B。 15．阅读下面科普短文。请回答下列问题。 石墨烯——改变世界的神奇新材料 石墨烯是一种单层碳原子晶体，石墨烯的厚度只有0.335nm，是目前为止最薄的二维纳米碳材料。石墨烯具有优良的性能，在纺织、电子等领域具有广泛应用。纺织领域是石墨烯应用的新兴领域，纺织面料掺入石墨烯后，在低温情况下，石墨烯可将来自远红外线的热量传送给人体，改善人体微循环系统，促进新陈代谢。石墨烯晶体管的传输速度远远超过目前的硅晶体管，因此有希望应用于全新超级计算机的研发。2004年，科学家用一种非常简单易行的机械剥离法得到石墨烯，之后，制备石墨烯的新方法层出不穷，工业上可采用甲烷在高温和Cu－Pd催化下分解制取石墨烯，同时产生氢气。随着科技水平的提升，石墨烯的应用前景会十分广阔。 (1)石墨烯是由 (填“分子”“原子”或“离子”)构成的。 (2)从材料可知，石墨烯在纺织面料中的作用是 。 (3)石墨烯有希望应用于全新超级计算机的研发，是因为 。 (4)请写出工业上制取石墨烯的化学方程式： 。 【答案】(1)原子 (2)在低温情况下，石墨烯可将来自远红外线的热量传送给人体，改善人体微循环系统，促进新陈代谢 (3)石墨烯晶体管的传输速度远远超过目前的硅晶体管 (4) 【解析】（1）石墨烯是一种单层碳原子晶体，是由碳原子构成，故填：原子； （2）由材料可知，纺织面料掺入石墨烯后，在低温情况下，石墨烯可将来自远红外线的热量传送给人体，改善人体微循环系统，促进新陈代谢，故填：在低温情况下，石墨烯可将来自远红外线的热量传送给人体，改善人体微循环系统，促进新陈代谢； （3）由材料可知，石墨烯晶体管的传输速度远远超过目前的硅晶体管，因此有希望应用于全新超级计算机的研发，故填：石墨烯晶体管的传输速度远远超过目前的硅晶体管； （4）工业上可采用甲烷在高温和Cu－Pd催化下分解制取石墨烯，同时产生氢气，反应的化学方程式为，故填：。 16．现代科学又发现了H3、C60、C90、N5、N60、…，据此可作出的推测是 ①同一种元素可以形成多种单质    ②同种元素构成的物质不一定是纯净物 ③单质可能存在复杂的分子结构 ④同种元素形成的单质之间可能存在更多的相互转化。 A．只有①② B．只有②③ C．只有③④ D．①②③④ 【答案】D 【解析】①同一种元素可以形成多种单质，如氧元素可以形成氧气、臭氧，碳元素可以形成金刚石、石墨，该说法正确； ②同种元素构成的物质有多种，故同种元素构成的物质不一定是纯净物，如C60和C90形成的物质中只含碳元素一种元素，但属于混合物，该说法正确； ③单质中可能含有多个原子，可能存在复杂的分子结构，该说法正确； ④同种元素形成的单质之间能相互转化，单质越多，则存在的相互转化也可能越多，该说法正确。 故选D。 17．学习化学要用化学观念认识世界。下列选项不正确的是 A．变化与守恒：铁矿石中含有铁元素可以炼出铁，却不能炼出金 B．模型与推理：用符号和数字可表示物质的组成，如水为，二氧化碳为 C．宏观与微观：金刚石和石墨的组成元素相同，但两者结构不同，所以性质不同 D．实验与探究：证明二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂，只需验证二氧化锰能加快反应速率 【答案】D 【解析】A、铁矿石中含有铁元素化合物，不含金元素，故铁矿石中含有铁元素可以炼出铁，却不能炼出金，故A正确； B、用符号和数字可表示物质的组成，如水为H2O ，二氧化碳为CO2，故B正确； C、金刚石和石墨的组成元素相同，但两者结构不同，所以性质不同，故C正确； D、催化剂可以改变化学反应的反应速率，但是自身质量和化学性质不变，所以要证二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂，除了验证二氧化锰能改变反应速率之外，还需验证二氧化锰自身质量和化学性质没有发生变化，故D错误； 故选D。 18．某便携式户外净水器能够除去河水、溪水中的铅离子、汞离子等有害金属离子和软化水质。下图是该便携式户外净水器的结构示意图，下列有关分析正确的是 A．将出水和入水位置互换后，净水效果更好 B．该装置利用了活性炭进行杀菌消毒 C．净化后，水中铅离子、汞离子含量升高 D．净化后，水中钙离子、镁离子含量降低 【答案】D 【解析】A、出水和入水的位置互换，水自上而下速度加快，净水时间变短，减弱了净水效果，故选项不符合题意； B、活性炭具有疏松多孔的结构，具有吸附性，但不能杀菌消毒，故选项不符合题意； C、净水装置能除去水中的铅离子、汞离子，净化后，水中铅离子、汞离子含量降低，故选项不符合题意； D、该装置能软化水质，净化后，水中钙离子、镁离子含量降低，故选项符合题意； 故选：D。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 学科网（北京）股份有限公司 $$