6.1碳单质的多样性（第1，2课时）导学案--2025-2026学年九年级化学人教版（2024）上册

该初中化学导学案聚焦“碳单质的多样性”，涵盖金刚石、石墨、C60等碳单质的组成、结构、性质与用途，以及碳的化学性质和氧化还原反应。通过自主阅读与合作探究，构建“组成-结构-性质-用途”的学习支架，衔接元素组成到微观结构的认知脉络。 资料以对比分析（金刚石、石墨、C60性质比较）和实验探究（木炭还原氧化铜）为特色，融入化学观念（结构决定性质）、科学思维（证据推理）和科学探究与实践，达标评价题注重知识应用，助力学生形成化学核心素养，提升问题解决能力。

【学习目标】 第六单元 碳和碳的氧化物 课题 1 碳单质的多样性 ( 化学人教版 ) ( 1 ) 学科网（北京）股份有限公司 1. 通过阅读教材，了解物质是由元素组成的，了解金刚石、石墨和 C60 的微观构成、物理性质和用途。 2. 知道不同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。 3. 通过实验探究，掌握碳单质的化学性质。了解还原反应。 【重点难点】 碳跟某些氧化物的反应 【自主学习】 活动 1：阅读课本完成下列问题 1. 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。如 、 和 都是由碳元素组成的单质。 2. 纯净的金刚石是 、 形状的固体，是天然存在的最 的物质。石墨是一种 的固体，石墨很软，有滑腻感,具有优良的 。木炭、活性炭、炭黑等具有 的结构，因此具有能力。C60 分子是由 60 个 构成的分子，形似 ，性质很 。 【合作探究】 学习任务一：碳的单质 1. 金刚石、石墨和C60 活动 2：阅读教材内容，比较金刚石、石墨和C60 物理性质。 金刚石（C）、石墨（C）和 C60 都是由 元素组成的单质。又如 都是由磷元素组成的； 都是由氧元素组成的。可见，一种元素可以组成不同的单质。 金刚石 石墨 C60 组成元素 外 观 无色透明、正八面固体 深灰色，细鳞片状固体 正在研究 中 硬 度 导电性 润滑性 用 途 结构 （黑点表示碳原子） 物理性质差 异大原因 结 论 结构 性质 用途 结论： ⑴ 三种物质虽然都是由 元素组成的单质，但用途却不同，其用途主要取决于他们各自的 。 ⑵ 金刚石、石墨和C60 分子物理性质差异较大的原因是 。 但由于构成它们原子的碳原子的 相同，所以具有相同的化学性质。 2. 无定形碳（包括木炭、活性炭、炭黑、焦炭等） 活动 3：阅读教材 107 页，观察实验 6-1 的现象，完成下列问题。 （1） 木炭主要成分是 ，它具有 。焦炭、活性炭、炭黑也具有类似的结构。 （2） 木炭和活性炭都具有 的结构，因此它具有 能力。 活性炭比木炭具有更强的 能力，所以活性炭可制作 ，也可以用来 。吸附性属于 性质，吸附的过程属于 变化。 （3） “碳”和“炭”的区别：“碳”指 ；而“炭”指 。 学习任务二：单质碳的化学性质 活动 4：阅读教材 132-133 页，观察实验 6-2，总结碳单质的化学性质。 1．稳定性（常温） 碳原子的最外层电子数是 4，既不易 电子，也不易 电子；决定了碳单质在常温下化学性质 。例如 古代字画年代久远仍不褪色 都说明：常温下碳单质的化学性质 。 2．可燃性——碳与氧气的反应 ⑴ 充分燃烧（氧气充足）：生成 ；化学方程式 。木炭在纯氧中燃烧的现象 。 ⑶ 不充分燃烧（氧气不足）：生成 ；化学方程式 。 ⑶煤（主要成分是碳）做燃料是利用了 。 3. 还原性：碳与某些氧化物的反应 [实验 6-2]木炭还原氧化铜：将木炭和氧化铜以一定的比例混合，于试管a 中加强热。回答下列问题： （1） 步骤：实验中酒精灯火焰上加铁丝网罩的作用 。被加热试管口向下倾斜的目的是 ；实验完毕，应先撤导管，后熄灭酒精灯的目的是 。实验完毕生成的铜又变黑，可能的原因是 。 （2） 试管a 中的现象是 ，试管b 中的现象是 。 （3） 化学方程式 。 （4） 分析：在这个反应里，氧化铜失去氧而变成单质 。这种含氧化合物里的氧被夺去的反应，叫做 。 学习任务三：氧化反应、还原反应 活动 5：结合教材 111 页，总结氧化还原反应定义。 1. 概念：还原反应： ；氧化反应： 。 2. 从得氧和失氧的角度分析：如在C＋2CuO2Cu＋CO2↑中 C： 氧是 剂→被 成CO2→发生 反应。， CuO ： 氧是 剂→被 成 Cu→发生 反应。 3. 用途——木炭的这种还原性可用于 工业，焦碳冶炼金属利用了碳的 性。 如焦碳炼铁的化学方程式为 ； 。 【梳理整合】 分类：常见的碳单质 单质碳 可燃性 完全燃烧（氧气充足） 化学性质 不完全燃烧（氧气不足） 还原性稳定性 【达标评价】 1. 下列有关碳和碳的化合物说法中，错误的是（ ） A. 金刚石、石墨物理性质有很大差异的原因是碳原子排列方式不同 B. CO 具有还原性，可以用来冶炼金属 C. 碳在氧气中燃烧一定生成二氧化碳 D. 自然界消耗CO2 的主要途径是植物的光合作用 2. 下列关于碳单质用途的叙述中，错误的是（ ） ①干电池里的碳棒是石墨制成的 ②电冰箱除味剂是活性炭 ③防毒面具用焦炭吸收有毒气体 ④制糖工业用炭黑来吸附有色物质 ⑤金刚石不仅能刻划玻璃，还能装在钻头上钻凿坚硬的岩层 A.①②③ B.②③④ C.③④ D.④⑤ 3. 经科学家确认，存在着一种具有空心，且类似足球的结构的分子 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 840g C. N60 属于单质 D. N60 这种物质是由氮原子构成的 4. 我国古代一些书法家、画家用墨（用炭黑等制成）书写或绘制的字画能够保存很长时间而不变色，这是因为单质碳具有 （ ） A. 可燃性 B．还原性 C．在常温下，化学性质不活泼 D．吸附性 5. 下列说法不科学的是（ ） A. 碳是非金属，但它的单质石墨能导电 B. 普通大理石（主要成分是CaCO3）经“气功大师”发功能变成金刚石 C．工业上用焦炭来炼铁是利用碳的还原性 D．碳与氧气反应的生成物有时是不同的 6. 下列说法中，正确的是 （ ） A. 金刚石、石墨都是由碳原子构成的，都很硬 B. 单质碳具有还原性 C. 用活性碳可除去硬水中的氯化钙杂质 D. 木炭燃烧时吸收大量的热 7. “碳海绵”是已知最轻的固体材料，主要成分是石墨烯和碳纳米管（两者都是碳单质），具有疏松多孔结构。下列关于“碳海绵”性质的推测一定有错误的是（ ） A. 碳海绵有吸附作用 B. 碳海绵是灰黑色固体 C. 碳海绵易溶解于水 D. 碳海绵燃烧会产生二氧化碳 8. 已知A、B 为两种黑色粉末，D 为红色单质。A、B、C、D、E 五种物质之间的转化关系如图所示。 ( A 高温 ① C ＋澄清石灰水 ② E ↓ B D ) 请回答： （1）C 的化学式为 ； （2）A 中金属元素的化合价是 ； （3）反应①的化学方程式为 ； 9. 如右图，向盛有二氧化氮气体(呈红棕色)的烧瓶里投入几块木炭，连接好装置。能看到的现象是： ⑴ ；⑵ 。原因是 。 10. 碳元素有金刚石、石墨等多种单质，下列关于碳的单质的叙述正确的是（ ） A.都是黑色固体 B.碳原子的排列方式都相同 C.在氧气中充分燃烧时都生成二氧化碳 D.都能使红墨水褪色 11. 石墨炸弹爆炸时能在方圆几百米范围内撒下大量的石墨纤维，造成输电线、电厂设备损坏。这是由于石墨（ ） A.有放射性 B.易燃易爆 C.能导电 D.有剧毒 $