课题1 碳单质的多样性 第1课时（分层作业）化学人教版五四学制2024八年级全一册

课题1 碳单质的多样性 第1课时 碳的单质 分层作业 1．（2025·陕西咸阳·模拟预测）金刚石广泛应用于珠宝首饰、工业等领域。金刚石的组成元素是 A．碳 B．硅 C．镍 D．铁 2．（2025·河南周口·二模）碳化硅是应用最广泛、最经济的一种非氧化物高技术耐火材料。碳化硅的结构类似于金刚石的结构，则构成碳化硅的微粒是 A．分子 B．原子 C．离子 D．原子和分子 3．（24-25九年级上·湖南衡阳·期末）中考试卷选择题的答案要求用2B铅笔填涂在答题卡上，请问2B铅笔的芯的主要成分是 A．金属铅 B．金刚石 C．C60 D．石墨 4．（24-25九年级上·山东青岛·期末）把一根石墨电极用导线接入如图所示电路，接通电源后灯泡发光。这个实验说明石墨具有的性质是 A．质软 B．滑腻 C．导电性 D．还原性 5．（24-25八年级下·湖南株洲·期中）下列关于碳单质的说法错误的是 A．金刚石和石墨都是由碳元素组成的 B．金刚石硬度大，可用于切割玻璃 C．石墨能导电，可作电极 D．活性炭有吸附性，可除去水中的钙、镁化合物 6．（24-25八年级下·山东烟台·期末）下列有关金刚石、石墨、的说法中，正确的是 A．构成它们的原子大小不同 B．金刚石是硬度最大的物质 C．金刚石、石墨、由不同种原子构成 D．具有独特性质是因为它有独特的结构 7．（2025·甘肃陇南·三模）如图为碳单质在生产、生活中的应用，下列说法中正确的是 A．①体现了金刚石的熔点高 B．②是碳纳米管的实际应用 C．③体现了石墨的绝缘性好 D．④体现了活性炭疏松多孔的结构 8．（24-25八年级下·山东淄博·期中）下列不属于活性炭的用途的是 A．防毒面具 B．吸附装修产生的有毒气体 C．制冷剂 D．饮用水的深度净化处理 9．（24-25九年级上·陕西咸阳·阶段练习）如图为金刚石、石墨和C60的结构模型，图中小球代表碳原子。下列说法不正确的是 A．都是碳单质 B．都是黑色固体 C．都由碳元素组成 D．它们物理性质有很大差异是因为碳原子的排列方式不同 10．（24-25九年级上·全国·课后作业）下列对碳元素的几种单质叙述错误的是 A．C60广泛应用于超导、催化、材料及生物等领域 B．石墨是最软的矿物之一 C．金刚石可制钻探机的钻头 D．石墨是优良的绝缘材料 11．（24-25九年级上·山西太原·期末）中国科学家运用巧妙的实验方法，创制出单层聚合C60，这种新材料未来有望应用于半导体、超导、量子计算等领域。构成C60的微观粒子是 A．碳原子 B．C60分子 C．碳元素 D．碳离子 12．（24-25八年级下·山东淄博·期末）石墨可用于制造高铁列车的受电弓碳滑板，受电弓碳滑板是高铁列车与正线接触网直接接触的重要受流部件，安装在受电弓的最上部（如图所示）。石墨的下列性质与此应用无关的是 A．滑腻感 B．金属光泽 C．导电性 D．熔点高 13．（24-25九年级上·辽宁锦州·期末）“碳家族”的成员很多，用途很广。下列说法正确的是 A．石墨不具有导电性 B．活性炭具有吸附性 C．炭黑在常温时化学性质活泼 D．金刚石和石墨的碳原子排列方式相同 14．（24-25八年级下·黑龙江绥化·期末）下图为三种碳单质的结构示意图，请回答以下问题。 （1）金刚石是无色透明的固体，其硬度 （填“大”或“小”）可当作钻头。 （2）石墨是灰黑色有金属光泽的固体，天然最软的矿物之一，还具有 性，因此可作为电极、电刷。 （3）金刚石和石墨物理性质差异的原因 。 （4）C60这种物质由 （填“分子”或“原子”）构成。 15．（24-25九年级上·全国·单元测试）碳及其化合物与我们的生活密切相关，请依据如图回答问题： （1）图①利用了该碳单质 的性质。 （2）图②中用到的碳单质是 。 （3）图③利用了该碳单质的 性。 1．（24-25九年级上·宁夏银川·期末）模型是对研究对象的本质特质、构成要素、相互关系一种概括性的描述，以下是关于碳的各种模型(如图)，说法不正确的是 A．四种物质都由碳元素组成 B．四种物质都属于单质 C．四种物质都是由原子直接构成的 D．四种物质具有相似的化学性质 2．（24-25八年级下·山东淄博·期末）石墨烯是目前发现的最薄、强度最大、导电导热性能最强的新型纳米材料。下列说法不正确的是 A．用机械法从石墨中剥离出石墨烯属于物理变化 B．石墨烯的导电性比金属强 C．石墨烯中的碳原子和石墨中的碳原子大小相同 D．石墨烯是一种新型的化合物 3．（25-26九年级上·黑龙江绥化·开学考试）经过一年的学习，同学们发现许多元素可以组成多种单质，如：。根据这种状况他们推测：①同种元素可以组成不同的单质；②单质的研究前景非常广阔；③同种元素组成的单质间可能相互转化；④同种元素组成的单质化学性质都相同；⑤单质可能存在着复杂的分子结构。其中正确的是 A．①②③④⑤ B．①②③④ C．①②③⑤ D．①②⑤ 4．（25-26九年级上·全国·课后作业）碳世界丰富多彩，根据下图回答下列问题： （1）A物质属于 （填“单质”或“化合物”），它是由 （填“分子”或“原子”）构成的。 （2）B物质常用作电极，是因为它具有 。 （3）C物质的名称为 。木炭、焦炭、活性炭这些物质的结构与 类似。 （4）上述A、B、C三种物质的物理性质不同的原因是 。 （5）D中向盛有红棕色气体的烧瓶中投入若干块烘烤过后冷却的木炭，连接好装置，稍待片刻，能看到的现象是 ，原因是 。 1．（2025·江苏无锡·中考真题）金刚石和石墨具有相同的 A．组成 B．结构 C．性质 D．应用 2．（2025·福建·中考真题）下列用于制作简易净水装置的材料中，能吸附色素、去除异味的是 A．塑料瓶 B．小卵石 C．石英砂 D．活性炭 3．（2025·湖南长沙·中考真题）认真阅读下列科普短文。 “人才济济”的碳家族 墨是文房四宝之一，在我国书法和绘画中发挥了重要作用。《天工开物》中就有制墨的记载：将桐油、猪油、松枝等进行不完全燃烧，取其产生的黑色粉状物质（主要成分是碳）加水、加胶制成液体，浇注在模具中，干燥后即成墨。 墨的主要成分是炭黑，结构与石墨类似。从石墨中剥离得到的单层石墨片即石墨烯，它被喻为“改变世界的神奇材料”，有优异的导电导热性、超出钢铁数十倍的强度和极佳的透光特性。如果我们把石墨（结构如图所示）当作一本书，其中的每一页纸都可以被认为是石墨烯。 石墨的碳层间距是0.335nm（），能够嵌入锂离子，目前被广泛应用于锂离子电池负极材料。但地球上锂资源有限，钠资源更为丰富，现在正不断加大钠离子电池的研发。石墨的碳层难以嵌入钠离子，与石墨结构相似的物质——硬碳，其结构中存在相互扭曲的碳层，碳层间距约为0.37~0.40nm，能够嵌入钠离子，因此硬碳成为钠离子电池负极材料的优秀候选者。 依据短文内容，回答下列问题： （1）推测桐油、猪油、松枝中一定含 元素。 （2）写出石墨烯的一条物理性质 。 （3）钠离子电池负极材料的优秀候选者是硬碳而不是石墨，原因是 （从结构角度分析）。 1 / 8 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 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 碳的单质 分层作业 1．（2025·陕西咸阳·模拟预测）金刚石广泛应用于珠宝首饰、工业等领域。金刚石的组成元素是 A．碳 B．硅 C．镍 D．铁 【答案】A 【解析】金刚石是由碳元素组成的单质。 故选A。 2．（2025·河南周口·二模）碳化硅是应用最广泛、最经济的一种非氧化物高技术耐火材料。碳化硅的结构类似于金刚石的结构，则构成碳化硅的微粒是 A．分子 B．原子 C．离子 D．原子和分子 【答案】B 【解析】金刚石是由原子构成的，碳化硅的结构类似于金刚石的结构，所以构成碳化硅的微粒是原子。 故选B。 3．（24-25九年级上·湖南衡阳·期末）中考试卷选择题的答案要求用2B铅笔填涂在答题卡上，请问2B铅笔的芯的主要成分是 A．金属铅 B．金刚石 C．C60 D．石墨 【答案】D 【解析】石墨质软，能在纸上留下灰黑色痕迹，可制作铅笔芯，则2B铅笔的芯的主要成分是石墨，不含金属铅、金刚石、，故选：D。 4．（24-25九年级上·山东青岛·期末）把一根石墨电极用导线接入如图所示电路，接通电源后灯泡发光。这个实验说明石墨具有的性质是 A．质软 B．滑腻 C．导电性 D．还原性 【答案】C 【解析】把一根石墨电极连接通路后，电路中的灯泡会发亮说明石墨具有导电性。 故选C。 5．（24-25八年级下·湖南株洲·期中）下列关于碳单质的说法错误的是 A．金刚石和石墨都是由碳元素组成的 B．金刚石硬度大，可用于切割玻璃 C．石墨能导电，可作电极 D．活性炭有吸附性，可除去水中的钙、镁化合物 【答案】D 【解析】A、金刚石和石墨都是碳元素的同素异形体，即由同一种碳原子构成，只是原子排列方式不同（金刚石是立体网状结构，石墨是层状结构）。正确。 B、金刚石是自然界中硬度最大的物质，其坚硬特性使其常用于切割玻璃、大理石等硬质材料。这属于金刚石的典型应用。正确。 C、石墨具有良好的导电性，因此，石墨常用于制作电极，如干电池中的电极棒。正确。 D、活性炭具有疏松多孔的结构，能吸附色素、异味和某些有机杂质（如氯气），常用于净水器去除异味和颜色。但水中的钙、镁化合物（如硫酸镁）是溶解的离子，活性炭无法有效吸附或去除这些离子。错误。 故选D。 6．（24-25八年级下·山东烟台·期末）下列有关金刚石、石墨、的说法中，正确的是 A．构成它们的原子大小不同 B．金刚石是硬度最大的物质 C．金刚石、石墨、由不同种原子构成 D．具有独特性质是因为它有独特的结构 【答案】D 【解析】A、金刚石、石墨由碳原子构成，由分子构成，分子由碳原子构成，则构成它们的原子大小相同，说法错误，不符合题意； B、金刚石是自然界中存在的硬度最大的物质，但并非是所有物质中硬度最大的，说法错误，不符合题意； C、金刚石、石墨由碳原子构成，由分子构成，分子由碳原子构成，说法错误，不符合题意； D、物质的结构决定其性质，具有独特性质是因为它有独特的结构，说法正确，符合题意。 故选：D。 7．（2025·甘肃陇南·三模）如图为碳单质在生产、生活中的应用，下列说法中正确的是 A．①体现了金刚石的熔点高 B．②是碳纳米管的实际应用 C．③体现了石墨的绝缘性好 D．④体现了活性炭疏松多孔的结构 【答案】D 【解析】A、①中利用金刚石切割玻璃，体现的是金刚石硬度大的性质，而不是熔点高，错误； B、②中展示的是铅笔芯，铅笔芯主要成分是石墨，并非碳纳米管的实际应用，错误； C、③中用石墨作电极，体现的是石墨的导电性良好，而不是绝缘性好，错误； D、④中利用活性炭吸附异味，是因为活性炭具有疏松多孔的结构，有很强的吸附性，正确。 故选D。 8．（24-25八年级下·山东淄博·期中）下列不属于活性炭的用途的是 A．防毒面具 B．吸附装修产生的有毒气体 C．制冷剂 D．饮用水的深度净化处理 【答案】C 【解析】A、活性炭具有吸附性，在防毒面具中，它能吸附有毒气体和有害颗粒，从而保护佩戴者免受有毒物质侵害，活性炭可用于防毒面具，不符合题意； B、装修产生的甲醛等有毒气体，活性炭可以利用其吸附性将这些有毒气体吸附，起到净化空气的作用，活性炭可用于吸附装修产生的有毒气体，不符合题意； C、活性炭本身不具备制冷的性质，常见的制冷剂如液氨、氟利昂等是利用其物理性质（如沸点低，易汽化吸热等）来实现制冷功能，活性炭不能作为制冷剂，符合题意； D、在饮用水深度净化处理中，活性炭能吸附水中的色素、异味以及一些残留的有害物质，提高饮用水的质量，活性炭可用于饮用水的深度净化处理，不符合题意。 故选C。 9．（24-25九年级上·陕西咸阳·阶段练习）如图为金刚石、石墨和C60的结构模型，图中小球代表碳原子。下列说法不正确的是 A．都是碳单质 B．都是黑色固体 C．都由碳元素组成 D．它们物理性质有很大差异是因为碳原子的排列方式不同 【答案】B 【解析】A、金刚石、石墨和C60都是碳元素组成的单质，都是碳单质，选项正确； B、石墨是黑色的，金刚石是无色透明的，C60是紫红色的，选项错误； C、金刚石、石墨和C60都是碳元素组成，选项正确； D、它们物理性质有很大差异是因为碳原子的排列方式不同，选项正确； 故选B。 10．（24-25九年级上·全国·课后作业）下列对碳元素的几种单质叙述错误的是 A．C60广泛应用于超导、催化、材料及生物等领域 B．石墨是最软的矿物之一 C．金刚石可制钻探机的钻头 D．石墨是优良的绝缘材料 【答案】D 【解析】A、广泛应用于超导、催化、材料及生物等领域，说法正确，不符合题意； B、石墨是自然界存在的最软的矿物之一，说法正确，不符合题意； C、金刚石是天然存在的最硬的物质，可制钻探机的钻头，说法正确，不符合题意； D、石墨具有优良的导电性，是导体，不是绝缘材料，说法错误，符合题意。 故选：D。 11．（24-25九年级上·山西太原·期末）中国科学家运用巧妙的实验方法，创制出单层聚合C60，这种新材料未来有望应用于半导体、超导、量子计算等领域。构成C60的微观粒子是 A．碳原子 B．C60分子 C．碳元素 D．碳离子 【答案】B 【解析】C60是由C60分子构成，故选B。 12．（24-25八年级下·山东淄博·期末）石墨可用于制造高铁列车的受电弓碳滑板，受电弓碳滑板是高铁列车与正线接触网直接接触的重要受流部件，安装在受电弓的最上部（如图所示）。石墨的下列性质与此应用无关的是 A．滑腻感 B．金属光泽 C．导电性 D．熔点高 【答案】B 【解析】高铁列车依靠车顶的受电弓滑板与接触网持续摩擦获取电力，石墨可用于制造受电弓滑板，说明石墨具有良好的导电性、滑腻感，同时摩擦会产生热量，说明石墨熔点高。该用途与石墨具有金属光泽无关。故选B。 13．（24-25九年级上·辽宁锦州·期末）“碳家族”的成员很多，用途很广。下列说法正确的是 A．石墨不具有导电性 B．活性炭具有吸附性 C．炭黑在常温时化学性质活泼 D．金刚石和石墨的碳原子排列方式相同 【答案】B 【解析】A、石墨具有导电性，故A错误； B、活性炭疏松多孔，具有吸附性，故B正确； C、炭黑在常温下化学性质稳定，故C错误； D、金刚石和石墨中的碳原子的排列方式不同，故D错误。 故选：B。 14．（24-25八年级下·黑龙江绥化·期末）下图为三种碳单质的结构示意图，请回答以下问题。 (1)金刚石是无色透明的固体，其硬度 （填“大”或“小”）可当作钻头。 (2)石墨是灰黑色有金属光泽的固体，天然最软的矿物之一，还具有 性，因此可作为电极、电刷。 (3)金刚石和石墨物理性质差异的原因 。 (4)C60这种物质由 （填“分子”或“原子”）构成。 【答案】(1)大 (2)导电 (3)碳原子的排列方式不同 (4)分子 【解析】（1）金刚石是自然界中最硬的物质，可以制成钻探机的钻头； （2）石墨是自然界里最软的物质之一，石墨具有导电性，可以用来生产电极、电刷； （3）金刚石和石墨都是由碳元素组成的单质，但它们的物理性质却有很大的差异，是因为碳原子的排列方式不同； （4）C60这种物质是由分子构成的，每个C60分子由60个碳原子构成。 15．（24-25九年级上·全国·单元测试）碳及其化合物与我们的生活密切相关，请依据如图回答问题： (1)图①利用了该碳单质 的性质。 (2)图②中用到的碳单质是 。 (3)图③利用了该碳单质的 性。 【答案】(1)硬度大 (2)石墨 (3)吸附 【解析】（1）图1中碳单质可用于制玻璃刀，说明该碳单质是金刚石，金刚石是天然存在的最硬的物质，故可用于切割玻璃，故利用了硬度大的性质； （2）图②中碳单质应是石墨，石墨质软，且是灰黑色，容易留下痕迹，可用于制铅笔芯； （3）图③中活性炭结构疏松多孔，具有吸附性，故可作吸味剂。 1．（24-25九年级上·宁夏银川·期末）模型是对研究对象的本质特质、构成要素、相互关系一种概括性的描述，以下是关于碳的各种模型(如图)，说法不正确的是 A．四种物质都由碳元素组成 B．四种物质都属于单质 C．四种物质都是由原子直接构成的 D．四种物质具有相似的化学性质 【答案】C 【解析】A、金刚石、石墨、C60、石墨烯均是由碳元素组成的碳单质，不符合题意； B、金刚石、石墨、C60、石墨烯均是由碳元素组成的纯净物，均属于单质，不符合题意； C、C60是由C60分子构成的，金刚石、石墨、石墨烯均是由碳原子构成的，符合题意； D、金刚石、石墨、C60、石墨烯均属于碳单质，它们具有相似的化学性质，不符合题意。 故选C。 2．（24-25八年级下·山东淄博·期末）石墨烯是目前发现的最薄、强度最大、导电导热性能最强的新型纳米材料。下列说法不正确的是 A．用机械法从石墨中剥离出石墨烯属于物理变化 B．石墨烯的导电性比金属强 C．石墨烯中的碳原子和石墨中的碳原子大小相同 D．石墨烯是一种新型的化合物 【答案】D 【解析】A、从石墨中剥离出石墨烯过程中，没有新物质生成，属于物理变化，该选项说法正确； B、石墨烯为导电导热性能最强的新型纳米材料，该选项说法正确； C、原子的大小由原子本身决定，不随物质形态改变，石墨烯和石墨都是由碳原子构成的同素异形体，只是原子排列方式不同，因此碳原子大小相同，该选项说法正确； D、石墨烯中只含碳元素，属于单质，该选项说法不正确。 故选D。 3．（25-26九年级上·黑龙江绥化·开学考试）经过一年的学习，同学们发现许多元素可以组成多种单质，如：。根据这种状况他们推测：①同种元素可以组成不同的单质；②单质的研究前景非常广阔；③同种元素组成的单质间可能相互转化；④同种元素组成的单质化学性质都相同；⑤单质可能存在着复杂的分子结构。其中正确的是 A．①②③④⑤ B．①②③④ C．①②③⑤ D．①②⑤ 【答案】C 【解析】① 氧元素有O2和O3，碳元素有C60、C90、C720，氮元素有N2和N60，说明同种元素确实可以形成多种单质。 ②C60、C90、C720等富勒烯是新型碳材料，在材料科学、医学等领域有广泛应用前景；O3（臭氧）用于消毒，N60等研究也显示单质研究的多样性。说明单质研究的广阔前景。 ③石墨在高温高压下可转化为金刚石，说明同种元素组成的单质间可能相互转化。 ④：同种元素组成的单质化学性质可能不同。例如：O2支持燃烧，但O3具有强氧化性，能漂白和消毒； ⑤：C60、C90、C720是富勒烯，具有笼状或球状复杂结构； 故选：C。 4．（25-26九年级上·全国·课后作业）碳世界丰富多彩，根据下图回答下列问题： （1）A物质属于 （填“单质”或“化合物”），它是由 （填“分子”或“原子”）构成的。 （2）B物质常用作电极，是因为它具有 。 （3）C物质的名称为 。木炭、焦炭、活性炭这些物质的结构与 类似。 （4）上述A、B、C三种物质的物理性质不同的原因是 。 （5）D中向盛有红棕色气体的烧瓶中投入若干块烘烤过后冷却的木炭，连接好装置，稍待片刻，能看到的现象是 ，原因是 。 【答案】（1）单质 分子 （2）优良的导电性 （3）金刚石 石墨 （4）碳原子排列方式不同 （5）烧瓶中的红棕色逐渐消失，水倒吸入烧瓶 烘烤过后冷却的木炭具有吸附性，吸附气体，使瓶内压强减小 【解析】（1）A物质是，它是由碳元素组成的纯净物，属于单质；是由分子构成的，每个分子由 60 个碳原子构成。 （2）B物质是石墨，石墨常用作电极，是因为它具有良好的导电性，能够让电流通过。 （3）C物质的名称为金刚石；木炭、焦炭、活性炭这些物质的主要成分都是碳单质，它们的结构与石墨（B）类似，都具有疏松多孔的结构（从微观层面看，碳原子排列方式接近石墨的层状结构特点）。 （4）A（）、B（石墨）、C（金刚石）都是由碳元素组成的单质，但它们的物理性质不同，原因是碳原子的排列方式不同。金刚石中碳原子呈正四面体网状排列，石墨中碳原子呈层状排列，中碳原子构成足球状分子，不同的排列方式导致物理性质差异显著。 （5）向盛有红棕色气体的烧瓶中投入烘烤冷却后的木炭，能看到的现象是：红棕色逐渐变浅（或消失），同时烧杯中的水倒吸入烧瓶中。 原因是：木炭具有吸附性，其疏松多孔的结构能吸附气体，使烧瓶内分子减少，气体颜色变浅；同时，烧瓶内气体减少，压强减小，在大气压作用下，烧杯中的水会倒吸入烧瓶中。 1．（2025·江苏无锡·中考真题）金刚石和石墨具有相同的 A．组成 B．结构 C．性质 D．应用 【答案】A 【解析】A、组成指的是构成物质的元素种类。金刚石和石墨都由碳元素（C）组成，没有其他元素，因此组成相同，A正确。 B、结构指的是金刚石和石墨碳原子的排列方式，金刚石中碳原子以正四面体结构排列，石墨中碳原子以六边形层状结构排列，层间作用力弱，结构不同，B错误。 C、性质包括物理性质和化学性质。由于结构不同，金刚石硬度高、不导电、不易发生化学反应；石墨软、导电、层间易滑动，性质不同，C错误。 D、应用基于性质。金刚石用于切割工具、钻头、珠宝等（利用其硬度）；石墨用于铅笔芯、润滑剂、电极等（利用其软度和导电性），应用不同，D错误。 故选：A。 2．（2025·福建·中考真题）下列用于制作简易净水装置的材料中，能吸附色素、去除异味的是 A．塑料瓶 B．小卵石 C．石英砂 D．活性炭 【答案】D 【解析】A、塑料瓶仅作为容器，用于盛装其他材料，不具备吸附能力，选项错误。 B、小卵石通过物理过滤拦截大颗粒杂质，无法吸附色素或异味，选项错误。 C、石英砂用于过滤细小颗粒，属于物理过滤，无吸附作用，选项错误。 D、活性炭因疏松多孔的结构，比表面积大，能通过物理吸附去除色素和异味，选项正确。 故选：D。 3．（2025·湖南长沙·中考真题）认真阅读下列科普短文。 “人才济济”的碳家族 墨是文房四宝之一，在我国书法和绘画中发挥了重要作用。《天工开物》中就有制墨的记载：将桐油、猪油、松枝等进行不完全燃烧，取其产生的黑色粉状物质（主要成分是碳）加水、加胶制成液体，浇注在模具中，干燥后即成墨。 墨的主要成分是炭黑，结构与石墨类似。从石墨中剥离得到的单层石墨片即石墨烯，它被喻为“改变世界的神奇材料”，有优异的导电导热性、超出钢铁数十倍的强度和极佳的透光特性。如果我们把石墨（结构如图所示）当作一本书，其中的每一页纸都可以被认为是石墨烯。 石墨的碳层间距是0.335nm（），能够嵌入锂离子，目前被广泛应用于锂离子电池负极材料。但地球上锂资源有限，钠资源更为丰富，现在正不断加大钠离子电池的研发。石墨的碳层难以嵌入钠离子，与石墨结构相似的物质——硬碳，其结构中存在相互扭曲的碳层，碳层间距约为0.37~0.40nm，能够嵌入钠离子，因此硬碳成为钠离子电池负极材料的优秀候选者。 依据短文内容，回答下列问题： （1）推测桐油、猪油、松枝中一定含 元素。 （2）写出石墨烯的一条物理性质 。 （3）钠离子电池负极材料的优秀候选者是硬碳而不是石墨，原因是 （从结构角度分析）。 【答案】（1）碳/C （2）优异的导电导热性（合理即可） （3）硬碳结构中存在相互扭曲的碳层，且碳层间距比石墨大（合理即可） 【解析】（1）根据题干可知，桐油、猪油、松枝等进行不完全燃烧，会产生主要成分是碳的黑色粉状物质。根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，所以可推测桐油、猪油、松枝中一定含碳（C）元素。 （2）物理性质是不需要发生化学变化就能表现出来的性质。文中提到石墨烯有优异的导电导热性、极佳的透光特性，这些都属于物理性质。 （3）从结构角度分析，文中明确指出石墨的碳层难以嵌入钠离子，而硬碳结构中存在相互扭曲的碳层，且碳层间距较大（约为0.37~0.40nm），这种结构特点使其能够嵌入钠离子，所以硬碳成为钠离子电池负极材料的优秀候选者。 1 / 8 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $