内容正文:
课题 1 碳单质的多样性
第1课时 碳的单质
序号 学习任务 核心素养
1 了解金刚石、石墨的物理性质和主要用途,知道它们物理性质存在明显差异的原因 化学观念
2 知道不同的元素可以组成不同的物质,同一种元素也可以组成不同的物质,认识物质的多样性 化学观念
3 初步认识“用途—性质—结构”三者之间的关系,并意识到科学的发展是无止境的 化学观念、
科学态度与责任
知识点一 金刚石与石墨
1.金刚石与石墨
物质 金刚石 石墨
物理性质 __________色透明的固体,天然存在的最硬的物质,不导电 __________色、有金属光泽的固体,很软、有滑腻感,熔点高,导电性好
用途 作装饰品、制钻头、制玻璃刀;金刚石薄膜用作透镜等光学仪器的涂层,还可用于集成电路基板散热等 作铅笔芯、电极、高铁列车的受电弓滑板等
微观构成 由__________构成 由__________构成
无
灰黑
碳原子
碳原子
特别提醒:同种元素组成的不同单质间可以相互转化,如石墨在一定条件下能转化为金刚石,这一转化过程中产生了新物质,属于化学变化。
2.木炭、焦炭、活性炭和炭黑的组成、性质及用途
(1)木炭、活性炭:具有___________的结构,具有吸附能力,可以用来___________________。活性炭的吸附作用比木炭的___________(填“强”或“弱”),常用于防毒面具中作吸附剂。
(2)炭黑:制造油墨、油漆、颜料等。
(3)焦炭:用于冶炼金属等。
疏松多孔
吸附色素和异味
强
[思考]铅笔芯中有石墨,体现石墨的什么性质?铅笔芯中有铅吗?
铅笔芯是由石墨和黏土等混合而成的,在纸上划过后有部分石墨附着在纸上,留下痕迹,体现了石墨质软的性质。铅笔芯中不含铅。
例1 科学家发现了多种由碳元素组成的单质,这充分体现了物质的多样性。下列有关金刚石、石墨的说法正确的是( )。
A.组成元素相同
B.都是有金属光泽的固体
C.原子排列方式相同
D.质地都很软
特别提醒:“碳”指的是碳元素,它是核电荷数为6的同一类原子的总称,有广泛的、概括的含义,如碳原子、碳元素、碳单质、碳的化合物等;“炭”指的是具体物质,如木炭、焦炭、活性炭、炭黑等。
A
知识点二 C60及其他碳单质
1.C60是由_______分子构成的,每个C60分子是由___________构成的。C60的分子结构形似足球,独特的结构决定了它可应用于超导、催化、能源及医学等领域。
2.还有很多的碳单质在科学家的不断探索中被发现,如石墨烯、碳纳米管等。
C60
60个碳原子
例2 碳是一种常见的非金属元素,科学家发现,除了金刚石、石墨,还有一些以单质形式存在的碳。其中,发现较早的是C60。下列有关C60的说法不正确的是( )。
A.一个C60分子中含有60个碳原子
B.C60是一种化合物
C.C60的相对分子质量为720
D.C60是一种单质
特别提醒:金刚石、石墨和C60都是由碳元素组成的,但是由于它们的原子排列方式不同,它们的物理性质存在明显的差异。
B
知识点一 金刚石与石墨
1.(广州)下列有关金刚石、石墨的说法正确的是( )。
A.都是由碳元素组成的
B.都是黑色固体
C.都能导电
D.硬度都很大
A
2.物质的性质在很大程度上决定了物质的用途,下列物质的性质与用途对应关系不正确的是( )。
A.石墨导电性好——可作电池电极
B.活性炭吸附性强——可作冰箱除臭剂
C.金刚石硬度大——可用来裁玻璃
D.石墨有滑腻感——可制铅笔芯
D
知识点二 C60及其他碳单质
3.下列说法错误的是( )。
A.一个C60分子由60个碳原子构成
B.碳纳米管属于单质
C.石墨和石墨烯物理性质相同
D.碳纳米管与金刚石原子排列方式不同
C
1.下列物质是由分子构成的是( )。
A.C60 B.Fe
C.NaCl D.金刚石
2.下列推断错误的是( )。
A.金刚石可用来裁玻璃、切割大理石——金刚石很硬
B.金刚石和石墨的物理性质有明显差异——碳原子的排列方式不同
C.木炭和活性炭可吸附异味——具有疏松多孔的结构
D.金刚石和C60的化学性质差异不明显——都是由碳原子构成
A
D
3.“碳家族”的成员很多。下列有关碳单质的说法不正确的是( )。
A.石墨具有优良的导电性能——用作电极
B.金刚石薄膜透光性好,硬度大——可用于作透镜的涂层
C.碳纳米管尺寸小、机械强度高、导电性好——可应用于材料、催
化、信息等领域
D.石墨具有疏松多孔的结构——可吸附室内装修产生的对人体有害的
气体
D
4.我国科学家研发出一种“超级材料”,它是由三维石墨烯与黑色二氧化钛(TiO2)制成的,在阳光照射下两周内可让黑臭的水体变清澈,臭味消失,下列说法正确的是( )。
A.二氧化钛是非金属氧化物
B.三维石墨烯是含碳化合物
C.三维石墨烯吸附污染物是化学变化
D.该技术可助力污染防治
D
5.我国“辽宁号”航母甲板上涂有耐高温、耐磨的碳化硅(SiC)涂层,碳化硅的结构类似于金刚石的结构,则构成碳化硅的微观粒子是( )。
A.分子
B.原子
C.离子
D.中子
B
6.金刚石和石墨是常见的碳单质,其结构如图所示。下列说法正确的是( )。
A.构成金刚石和石墨的原子大小不同
B.金刚石和石墨中原子排列方式相同
C.1 g 金刚石和1 g石墨所含原子数相同
D.金刚石和石墨的用途相同
C
7.碳和含碳的化合物与我们的生活密切相关。请回答下列问题。
(1)①中数字“6”指的是___________________________,在元素周期表中,该元素位于第__________周期。
(2)②~④中,属于石墨用途的是__________(填“②”“③”或“④”)。
碳原子的质子数(或核电荷数)
二
③
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