课题3 结构多样的碳单质 第1课时（导学案）化学沪科版五四学制2024八年级全一册

该初中化学导学案聚焦“结构多样的碳单质”第1课时，核心内容为金刚石、石墨、C₆₀的结构、性质及用途，揭示碳单质物理性质差异源于碳原子排列方式不同。通过问题探究（如金刚石切割用途、石墨性质与电极关联）衔接元素、单质概念，搭建“结构-性质-用途”认知支架，为后续碳的氧化物学习铺垫。 资料特色在于融合化学观念，以“结构决定性质，性质决定用途”为主线，通过石墨导电性、活性炭吸附性实验培养科学探究与实践能力，例题设计（如“碳海绵”性质判断）锻炼科学思维，表格对比及“碳”与“炭”规范用词助力学生系统梳理知识，提升学习效率。

课题3 结构多样的碳单质 第1课时 碳元素何以组成多样的碳单质 一、知识目标 1.了解金刚石、石墨和的结构、性质及主要用途。 2.认识物质的多样性，明确物质既有天然存在的，也有人工创造的。 3.能举例说明物质性质的广泛应用以及性质与用途的关系。 二、核心素养目标 1.宏观辨识与微观探析：从宏观上认识金刚石、石墨和的不同性质和用途，从微观上理解碳原子排列方式对其物理性质的影响。 2.证据推理与模型认知：通过对不同碳单质性质和用途的分析，建立物质性质决定用途的认知模型。 3.科学探究与创新意识：通过实验探究石墨的导电性和活性炭的吸附性，培养学生的科学探究能力和创新思维。 一、教学重点 金刚石、石墨和的结构、性质和用途，以及物质性质与用途的关系。 二、教学难点 理解碳单质物理性质差异大的原因是碳原子的排列方式不同。 一、碳单质的物理性质比较 碳单质 石墨 金刚石 C60 组成、构成 由碳元素组成 由碳原子构成 由碳元素组成 由碳原子构成 由碳元素组成 由C60分子构成 微观结构 物理性质 灰黑色的有金属光泽的固体，质地很软，有滑腻感，熔点高，有良好的导电性 无色透明的、正八面体形状的固体，是天然存在的最硬的物质 分子结构形似足球，很稳定 用途 作电极或电刷、石墨炸弹、制铅笔芯、做坩埚，作机械高温润滑剂等 硬度大：制装饰品(钻石)、制钻头、切割大理石、裁玻璃。 透光性好、硬度大：金刚石薄膜用作光学仪器涂层。 导热性好：用于集成电路基板散热 用于超导、催化、能源及医学等领域 性质差异 物理性质差异大的原因：碳原子的排列方式不同 【注意】： ①金刚石和石墨都是由碳原子构成的，C60是由C60分子构成的，每个C60分子由60个碳原子构成。 ②石墨在高温、高压和催化剂的条件下可以转化为金刚石，二者为碳元素组成的不同单质，由石墨转化为金刚石是化学变化。 2、 木炭和活性炭： 有疏松多孔结构，具有吸附性，可吸附色素、异味等。 1.木炭：用于除去食品和工业产品里的色素，作冰箱去味剂等。 2.活性炭：活性炭的吸附性比木炭强。用于防毒面具滤毒罐中过滤毒气， 制糖工业中白糖脱色，用于净水器、冰箱除味剂，环保活性炭包等。 【注意】： 碳和炭的区别：“碳”是元素名称，并不指具体某种物质；“炭”表示由碳元素组成的具体物质） 结合常见碳单质的性质和用途，可知物质的结构决定性质，性质决定用途。 （一）问题探究 1.金刚石的奥秘 问题：查阅资料，了解金刚石在工业上除了用于切割玻璃、钻探等常见用途外，还有哪些新兴的应用领域？ 答案：金刚石在新兴领域有诸多应用，比如在光学领域，由于其高折射率和低色散率，可用于制造高性能的光学窗口和透镜，用于激光技术和高端显微镜中。在电子领域，金刚石具有优异的热导率和电学性能，可用于制造高频、高功率的电子器件，提高电子设备的性能和可靠性。在生物医学领域，金刚石纳米颗粒具有良好的生物相容性，可用于药物输送、生物成像和癌症治疗等方面。 2.石墨的拓展用途 问题：查找资料，探讨石墨在新能源领域的应用及原理。 答案：在新能源领域，石墨主要应用于锂离子电池。锂离子电池的负极材料通常是石墨，其原理是利用石墨层状结构的特点，锂离子可以在石墨层间嵌入和脱嵌。当电池充电时，锂离子从正极材料中脱出，经过电解质嵌入到石墨负极中；放电时，锂离子从石墨负极中脱嵌，回到正极材料中，从而实现电能的储存和释放。此外，石墨在太阳能电池中也有应用，可作为导电材料提高电池的导电性和光电转换效率。 3.C60的潜在价值 问题：通过网络或图书馆，了解(C_{60})在医学领域可能的应用前景。 答案：(C_{60})在医学领域具有广阔的应用前景。一方面，(C_{60})具有良好的抗氧化性能，能够清除体内的自由基，减少自由基对细胞的损伤，可能用于治疗与氧化应激相关的疾病，如心血管疾病、神经退行性疾病等。另一方面，(C_{60})可以作为药物载体，将药物分子包裹在其内部，实现药物的靶向输送，提高药物的疗效和降低副作用。此外，(C_{60})还具有一定的抗病毒和抗菌活性，可能用于开发新型的抗病毒和抗菌药物。 （二）问题思考 1.金刚石相关思考 问题：为什么金刚石可以作为装饰品，还能用于切割大理石等坚硬物质？ 答案：金刚石可以作为装饰品是因为它是无色透明的固体，经过加工后璀璨夺目，具有很高的观赏价值。而它能用于切割大理石等坚硬物质是因为它是天然存在的最硬的物质，硬度大的性质决定了它可以对其他硬度相对较低的物质进行切割。 2.石墨性质与用途关联 问题：结合石墨的性质，解释为什么石墨能用于制作铅笔芯、电极和高铁列车的受电弓滑板？ 答案：石墨能用于制作铅笔芯是因为它很软、有滑腻感，且为灰黑色，在纸上划过能留下痕迹。能作电极是因为它具有优良的导电性，能够让电流顺利通过。可制高铁列车的受电弓滑板是因为它导电性好、有滑腻感、熔点高，导电性好可以保证电流的传输，滑腻感可以减少与接触部件的摩擦，熔点高则能承受高速运行时产生的高温。 3.C60的基本判断 问题：C60是由什么构成的？它属于单质还是化合物？判断依据是什么？ 答案：C60是由C60分子构成的。它属于单质，判断依据是单质是由同种元素组成的纯净物，C60只由碳元素组成，符合单质的定义。 4.碳单质性质差异根源 问题：金刚石、石墨和(C_{60})都是由碳元素组成的单质，为什么它们的物理性质相差这么远？ 答案：这是因为碳原子的排列方式不同。金刚石中碳原子形成正四面体结构，这种结构非常稳定，使得金刚石硬度大；石墨中碳原子呈层状排列，层与层之间的作用力较弱，所以石墨很软且有滑腻感；C60分子是形似足球的封闭笼状结构，其独特的结构决定了它具有与金刚石和石墨不同的物理性质。 （三）归纳总结 1.金刚石的性质与用途归纳 问题：根据所学内容，总结金刚石的物理性质和用途，并说明性质与用途之间的关系。 答案：金刚石的物理性质：外观是无色透明固体，加工后璀璨夺目；硬度是天然最硬；导电性为不导电。用途：可作装饰品，如钻石首饰；能裁玻璃、切割大理石、作钻机的钻头；可作透镜等光学仪器的涂层；用于集成电路基板散热。性质与用途的关系：因为其加工后璀璨夺目，所以可作装饰品；硬度大，所以能用于切割等；透光性好，可作光学仪器涂层；导热性好，可用于散热。即物质的用途是由其性质决定的。 2.石墨的性质与用途梳理 问题：梳理石墨的物理性质、用途以及类似物质的特性，并分析它们之间的联系。 答案：石墨的物理性质：外观是灰黑色固体，有金属光泽；硬度很软；具有优良的导电性。用途：可作铅笔芯、电极、高铁列车的受电弓滑板、铸造模具。类似物质如炭黑、活性炭、焦炭、木炭，它们都具有吸附性。联系：石墨的软、滑腻感、灰黑色等性质决定了它能制作铅笔芯；导电性好决定了它能作电极等。而类似物质的吸附性与它们疏松多孔的结构有关，这种结构使得它们能够吸附其他物质。 3.C60及新型碳单质总结 问题：总结C60、碳纳米管和石墨烯的结构特点和用途，并强调结构对性质和用途的影响。 答案：C60的结构特点是形似足球，由(60)个碳原子构成，用途主要用于材料科学、超导体等领域。碳纳米管尺寸小、机械强度高、导电性好，可应用于材料、催化、信息等诸多领域。石墨烯是世界上人工制得的最薄的材料，厚度仅为(0.335nm)，具有优异的光学、电学和力学特性。结构对性质和用途的影响：C60独特的足球状结构赋予了它特殊的物理和化学性质，使其在超导等领域有应用前景；碳纳米管的小尺寸和特殊的原子排列使其具有高机械强度和良好的导电性，决定了它在多个领域的应用；石墨烯的单层原子结构使其具有超薄、高导电性等优异性能，从而有广泛的应用潜力。总之，不同的结构决定了不同的性质，而性质又决定了它们的用途。 （四）例题讲解 1.“碳海绵”性质判断 题目：“碳海绵”是已知最轻的固体材料，密度仅，是一种良好的绝缘材料，其主要成分是石墨烯和碳纳米管（两者都是碳单质）。下列关于“碳海绵”性质的推测不正确的是( ) A. “碳海绵”能浮在水面上 B. “碳海绵”燃烧会产生二氧化碳 C. “碳海绵”不易导电 D. “碳海绵”易溶解于水 答案：D 解析：A选项，因为“碳海绵”是已知最轻的固体材料，密度小，根据物体的浮沉条件，密度小于水的物体能浮在水面上，所以“碳海绵”能浮在水面上，A选项正确。B选项，其主要成分是碳单质，碳在氧气中充分燃烧会生成二氧化碳，所以“碳海绵”燃烧会产生二氧化碳，B选项正确。C选项，题目中提到“碳海绵”是良好的绝缘材料，绝缘材料不易导电，所以“碳海绵”不易导电，C选项正确。D选项，碳单质一般难溶于水，“碳海绵”主要成分是碳单质，因此它不易溶解于水，D选项错误。 2.碳单质应用分析 题目：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选项，①中金刚石用于切割玻璃，是利用了金刚石硬度大的性质，而不是熔点高，所以A选项错误。B选项，仅从图②不能明确体现是碳纳米管的实际应用，所以B选项错误。C选项，③中石墨用作电极，电极是利用了石墨导电性好的性质，而不是绝缘性好，所以C选项错误。D选项，④中活性炭用于吸附异味，活性炭具有吸附性是因为它具有疏松多孔的结构，所以④体现了活性炭疏松多孔的结构，D选项正确。 3.石墨烯相关说法判断 题目：单层墨称为石墨烯，石墨烯是一种革命性材料，具有优异的光学、电学和力学特性。下列说法正确的是( ) ①石墨烯是一种新型化合物 ②石墨在一定条件下转变为金刚石是物理变化 ③金刚石和石墨烯分别在足量的氧气中完全燃烧的产物相同 ④金刚石和石墨烯是组成相同但结构不同的两种物质 ⑤金刚石、石墨和足球烯C60都是由碳原子直接构成的 A. ①② B. ④⑤ C. ②③ D. ③④ 答案：D 解析：①选项，石墨烯是由碳元素组成的单质，不是化合物，所以①错误。②选项，石墨和金刚石是不同的物质，石墨在一定条件下转变为金刚石有新物质生成，属于化学变化，而不是物理变化，所以②错误。③选项，金刚石和石墨烯都是由碳元素组成的单质，在足量的氧气中完全燃烧时，碳与氧气反应都生成二氧化碳，所以产物相同，③正确。④选项，金刚石和石墨烯都是由碳元素组成，但碳原子排列方式不同，是组成相同但结构不同的两种物质，④正确。⑤选项，C60是由C60分子构成的，不是由碳原子直接构成，所以⑤错误。综上，正确的是③④，答案选D。 1.“碳海绵”是已知最轻的固体材料，密度仅，是一种良好的绝缘材料，其主要成分是石墨烯和碳纳米管（两者都是碳单质）。下列关于“碳海绵”性质的推测不正确的是( ) A．“碳海绵”能浮在水面上 B．“碳海绵”燃烧会产生二氧化碳 C．“碳海绵”不易导电 D．“碳海绵”易溶解于水 【答案】D 【解析】A. “碳海绵”是已知最轻的固体材料，密度小，能浮在水面上，A选项正确；B. 其主要成分是碳单质，碳燃烧会产生二氧化碳，B选项正确；C. “碳海绵”是良好的绝缘材料，不易导电，C选项正确；D. 碳单质一般难溶于水，“碳海绵”主要成分是碳单质，不易溶解于水，D选项错误。 2.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中金刚石用于切割玻璃，体现的是金刚石硬度大，而非熔点高，A选项错误；B. ②图未明确体现是碳纳米管的实际应用，B选项错误；C. ③中石墨用作电极，体现的是石墨导电性好，而非绝缘性好，C选项错误；D. ④中活性炭用于吸附异味，体现了活性炭疏松多孔的结构，具有吸附性，D选项正确。 3.单层墨称为石墨烯，石墨烯是一种革命性材料，具有优异的光学、电学和力学特性。下列说法正确的是( ) ①石墨烯是一种新型化合物 ②石墨在一定条件下转变为金刚石是物理变化 ③金刚石和石墨烯分别在足量的氧气中完全燃烧的产物相同 ④金刚石和石墨烯是组成相同但结构不同的两种物质 ⑤金刚石、石墨和足球烯（C60）都是由碳原子直接构成的 A．①② B．④⑤ C．②③ D．③④ 【答案】D 【解析】①石墨烯是由碳元素组成的单质，不是化合物，①错误；②石墨和金刚石是不同的物质，石墨在一定条件下转变为金刚石有新物质生成，是化学变化，②错误；③金刚石和石墨烯都是由碳元素组成的单质，在足量的氧气中完全燃烧的产物都是二氧化碳，③正确；④金刚石和石墨烯都是由碳元素组成，但碳原子排列方式不同，是组成相同但结构不同的两种物质，④正确；⑤C60是由C60分子构成的，不是由碳原子直接构成，⑤错误。 课题3 结构多样的碳单质 第1课时 碳元素何以组成多样的碳单质 一、金刚石 1.物理性质 外观：无色透明固体；光泽：加工后璀璨夺目；硬度：天然最硬；导电性：不导电 2.用途 装饰品；裁玻璃、切割大理石、钻头；光学仪器涂层；集成电路基板散热 二、石墨 1.物理性质 外观：灰黑色固体；光泽：有金属光泽；硬度：很软；电性：优良 2.用途 铅笔芯；电极；高铁列车受电弓滑板；铸造模具 3.类似物质（炭黑、活性炭、焦炭、木炭）——吸附性 活性炭的吸附是物理变化（没有生成新物质），靠疏松多孔的结构 “吸附” 色素、异味等杂质，不是与杂质发生化学反应。 三、C60 1.结构：形似足球，由60个碳原子构成 2.用途：超导、催化、能源及医学等 “碳” 与 “炭” 的规范使用： “碳”：指碳元素，用于纯净物（如金刚石、碳单质、二氧化碳）； “炭”：是含碳混合物的俗称（如活性炭、木炭、焦炭），注意不能写 “活性碳”。 四、性质差异原因 金刚石、石墨、C60都是由碳元素组成的单质，但物理性质差异极大，原因是碳原子的排列方式不同： 金刚石：碳原子呈立体网状紧密排列→硬度大； 石墨：碳原子呈层状排列，层间作用力弱→质软、易滑动； C60：碳原子构成球状分子→熔点低、有超导性。 五、性质与用途关系 碳元素能组成多种碳单质（金刚石、石墨、C₆₀等），根源是碳原子的排列方式不同；不同碳单质的性质差异决定了它们的用途差异，最终体现 “性质决定用途” 的化学核心逻辑。 考点1碳单质的结构、性质与用途 1．下列有关金刚石、石墨、C60的比较归纳中，正确的是 A．都可以和氧气反应生成二氧化碳     B．它们的碳原子排列方式相同 C．都是由碳元素组成的同一种物质 D．它们的物理性质相同 【答案】A 【解析】A、金刚石、石墨和C60都是由碳元素组成的单质，化学性质相似，均与氧气反应生成二氧化碳，说法正确； B、金刚石、石墨和C60结构中碳原子的排列方式不同，说法错误； C、金刚石、石墨和C60是同种元素组成的三种不同的物质，说法错误； D、由于金刚石、石墨和C60结构中碳原子的排列方式不同，它们的物理性质差别很大，说法错误； 故选A。 2.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。 3.（25-26九年级上·全国·课后作业）下列属于对结构描述的是 A．碳原子核外电子数为6 B．金刚石可用来切割大理石 C．石墨很软 D．能与氧气反应 【答案】A 【解析】A、碳原子核外电子数为6描述的是“碳原子的核外电子构成”，属于原子结构的范畴（原子的核外电子数是原子结构的重要组成部分），因此是对结构的描述。 B、金刚石可用来切割大理石“切割大理石”是金刚石的用途，其用途由金刚石“硬度大”的物理性质决定，不属于结构描述。 C、石墨很软，“软”是石墨的物理性质（无需发生化学变化即可观察到的特性），而非结构描述。 D、能与氧气反应“能与氧气反应”是的化学性质（需通过化学变化体现，反应后生成新物质），而非结构描述。 故选A。 （25-26九年级上·安徽·课后作业）阅读下列资料，完成下面问题。 透明的金刚石、灰黑色的石墨和分子为足球状、空心球体结构的都是由碳元素组成的单质；碳原子的核外电子数为6，其结构示意图如图1所示。 金刚石可用来切割大理石、加工坚硬的金属。石墨很软，有滑腻感。常温下为固体，能与K等金属反应生成超导体材料，如图2所示的独特结构使之有可能在催化、医学等领域具有广泛应用。 4．下列关于的说法，不正确的是 A．分子具有空心球体结构 B．是一种化合物 C．每个分子由60个碳原子构成 D．有可能在催化领域具有广泛应用 5．下列摘录中，属于描述物质结构的是 A．碳原子核外电子数为6 B．金刚石可用来切割大理石 C．石墨很软 D．能与K等金属反应 6．金刚石、石墨和都是由碳元素组成的，但它们的性质存在着明显差异。其原因是它们的原子 A．种类不同 B．大小不同 C．质量不同 D．排列方式不同 【答案】4．B 5．A 6．D 【解析】4． A、根据题目的的分子结构，分子具有空心球体结构，故A正确。 B、是由一种元素组成的纯净物，是单质，不是化合物，故B错误。 C、元素符号的右下角表示一个分子中含有的原子数，每个分子是由60个碳原子构成的，故C正确。 D、根据题目叙述，有可能在催化领域具有广泛应用。 故选B。 5． A、根据图1碳原子的原子结构示意图所示可知，碳原子核外电子数为6，属于物质结构的描述，正确。 B、金刚石的硬度大，可用来切割大理石，是金刚石的用途，错误。 C、石墨很软属于石墨的物理性质，错误。 D、能与K等金属反应属于化学性质，错误。 故选A。 6．金刚石、石墨和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，因此它们的性质存在着明显差异，故选D。 7.下列物质由分子构成的是 A．C80 B．氯化钠 C．金刚石 D．石墨 【答案】A 【解析】A.C80是由C80分子构成。1个C80分子由80个碳原子构成的一个独立的球形分子。因此，它由分子构成。结论正确，符合题意。 B. 氯化钠是金属元素与非金属元素组成的化合物，由钠离子和氯离子结构，结论错误，不符合题意。 C. 金刚石直接由原子构成。结论错误，不符合题意。 D. 石墨是由碳原子排列成层状结构的连续原子构成，结论错误，不符合题意。 故选A。 8.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。 9.阅读下面文章。 石墨烯——改变世界的神奇新材料 如果将石墨逐层剥离，直到最后只形成一个单层，即厚度只有一个碳原子的单层石墨，就是石墨烯。石墨烯的厚度只有0.335nm，如果把20万层石墨烯堆叠在一起，厚度也只与一根头发丝的直径相当。石墨烯具有优良的导电性、光学性和热传导性等，是目前人类已知强度最高的物质。它是构成其它新型碳材料的基本组成单元(如图1)，被认为是一种未来革命性的材料。 科学家提出，给石墨烯“打上”许多特定大小的孔，制成单层纳米孔二维薄膜，可进行海水淡化，其工作原理(如图2)所示。 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，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。 实际上石墨烯本来就存在于自然界中，只是难以剥离出单层结构。工业上可采用甲烷(CH4)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。 依据所给材料，回答下列问题。 （1）从微观角度分析，石墨烯是由 (填具体粒子的名称)构成的。 （2）石墨烯的物理性质有 (答一点)。 （3）“如果把20万层石墨烯堆叠在一起，厚度也只与一根头发丝的直径相当”，说明构成物质的粒子具有的性质是 。 （4）石墨烯海水淡化膜允许 (填粒子名称)通过，该过程类似于 (填一种化学操作名称)操作。 （5）含有石墨烯的纺织面料制的衣服，在低温情况下对人体的好处是 。 （6）工业上制取石墨烯的化学反应，属于 (填一种基本反应类型)反应。 【答案】（1）碳原子 （2）优良的导电性(合理即可) （3）体积小 （4）水分子 过滤 （5）改善人体微循环系统，促进新陈代谢(合理即可) （6）分解 【解析】（1）石墨是由碳原子构成的，如果将石墨逐层剥离，直到最后只形成一个单层，即厚度只有一个碳原子的单层石墨，就是石墨烯。那么石墨烯也是由碳原子构成的，故填：碳原子； （2）石墨烯具有优良的导电性、光学性和热传导性等，这些性质都不需要发生化学变化就能表现出来，属于石墨烯的物理性质，故填：优良的导电性(合理即可)； （3）“如果把20万层石墨烯堆叠在一起，厚度也只与一根头发丝的直径相当”，说明构成物质的粒子具有的性质是体积小，故填：体积小； （4）由图2可知，石墨烯海水淡化膜允许水分子通过，该过程类似于过滤操作，故填：水分子；过滤； （5）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，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：改善人体微循环系统，促进新陈代谢(合理即可)； （6）工业上可采用甲烷(CH4)在高温和Cu﹣Pd催化下分解制取石墨烯，同时产生氢气，该反应符合“一变多”的特点，属于分解反应，故填：分解。 10.阅读下面文章。 石墨烯——改变世界的神奇新材料 如果将石墨逐层剥离，直到最后只形成一个单层，即厚度只有一个碳原子的单层石墨，就是石墨烯。石墨烯的厚度只有0.335nm，如果把20万层石墨烯堆叠在一起，厚度也只与一根头发丝的直径相当。石墨烯具有优良的导电性、光学性和热传导性等，是目前人类已知强度最高的物质。它是构成其它新型碳材料的基本组成单元(如图1)，被认为是一种未来革命性的材料。 科学家提出，给石墨烯“打上”许多特定大小的孔，制成单层纳米孔二维薄膜，可进行海水淡化，其工作原理(如图2)所示。 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，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。 实际上石墨烯本来就存在于自然界中，只是难以剥离出单层结构。工业上可采用甲烷(CH4)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。 依据所给材料，回答下列问题。 （1）从微观角度分析，石墨烯是由 (填具体粒子的名称)构成的。 （2）石墨烯的物理性质有 (答一点)。 （3）“如果把20万层石墨烯堆叠在一起，厚度也只与一根头发丝的直径相当”，说明构成物质的粒子具有的性质是 。 （4）石墨烯海水淡化膜允许 (填粒子名称)通过，该过程类似于 (填一种化学操作名称)操作。 （5）含有石墨烯的纺织面料制的衣服，在低温情况下对人体的好处是 。 （6）工业上制取石墨烯的化学反应，属于 (填一种基本反应类型)反应。 【答案】（1）碳原子 （2）优良的导电性(合理即可) （3）体积小 （4）水分子 过滤 （5）改善人体微循环系统，促进新陈代谢(合理即可) （6）分解 【解析】（1）石墨是由碳原子构成的，如果将石墨逐层剥离，直到最后只形成一个单层，即厚度只有一个碳原子的单层石墨，就是石墨烯。那么石墨烯也是由碳原子构成的，故填：碳原子； （2）石墨烯具有优良的导电性、光学性和热传导性等，这些性质都不需要发生化学变化就能表现出来，属于石墨烯的物理性质，故填：优良的导电性(合理即可)； （3）“如果把20万层石墨烯堆叠在一起，厚度也只与一根头发丝的直径相当”，说明构成物质的粒子具有的性质是体积小，故填：体积小； （4）由图2可知，石墨烯海水淡化膜允许水分子通过，该过程类似于过滤操作，故填：水分子；过滤； （5）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，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：改善人体微循环系统，促进新陈代谢(合理即可)； （6）工业上可采用甲烷(CH4)在高温和Cu﹣Pd催化下分解制取石墨烯，同时产生氢气，该反应符合“一变多”的特点，属于分解反应，故填：分解。 考点2 木炭、活性炭的吸附性 11．（25-26九年级上·江苏连云港·期中）下列关于物质的性质与用途具有对应关系的是 A．石墨有导电性，可用于制铅笔芯 B．氧气有助燃性，可用于供给呼吸 C．氮气是无色无味的气体，可用于食品防腐 D．活性炭具有吸附性，可用作冰箱的除味剂 【答案】D 【解析】A、石墨用于制铅笔芯是利用其质软性，而非导电性，不符合题意。 B、氧气用于供给呼吸是利用其能支持呼吸的性质，助燃性用于支持燃烧，不符合题意。 C、氮气用于食品防腐是利用其化学性质不活泼，而非无色无味的物理性质，不符合题意。 D、活性炭的吸附性可用于吸附异味，与用途匹配，符合题意。 故填：D。 12.（25-26九年级上·辽宁营口·期中）下列物质的用途主要与其化学性质有关的是 A．用焦炭冶炼金属 B．用活性炭除去水中的色素 C．氦气用于填充探空气球 D．用石墨制作干电池的电极 【答案】A 【解析】A、用焦炭冶炼金属，是利用焦炭的还原性，其用途主要与其化学性质有关，故选项符合题意。 B、用活性炭除去水中的色素，是利用活性炭的吸附性，其用途主要与其物理性质有关，故选项不符合题意。 C、氦气用于填充探空气球，是利用氦气密度小，其用途主要与其物理性质有关，故选项不符合题意。 D、用石墨制作干电池的电极，是利用石墨的导电性，其用途主要与其物理性质有关，故选项不符合题意。 故选A。 13.（25-26九年级上·吉林松原·月考）下列物质的性质和用途对应关系正确的是 A．氧气有助燃性，可用作燃料 B．石墨能导电，可用作润滑剂 C．一氧化碳具有可燃性，可用于冶炼金属 D．活性炭具有吸附性，可用于除去冰箱中的异味 【答案】D 【解析】A、氧气有助燃性，没有可燃性，不能用作燃料，故A选项不符合题意； B、石墨具有滑腻感，可用作润滑剂，而不是因为能导电，故B选项不符合题意； C、一氧化碳具有还原性，可用于冶炼金属，不是因为具有可燃性，故C选项不符合题意； D、活性炭具有吸附性，可用于除去冰箱中的异味，故D选项符合题意。 故选D。 14.（2025·重庆·一模）“碳海绵”是最轻的固体材料，仅由碳元素组成，结构疏松多孔。有关碳海绵说法错误的是 A．密度小 B．是一种新型化合物 C．具有吸附性 D．不完全燃烧可能产生污染 【答案】B 【解析】A、“碳海绵”是最轻的固体材料，说明“碳海绵”密度小，不符合题意； B、“碳海绵”是由碳元素组成的纯净物，属于单质，符合题意； C、“碳海绵”结构疏松多孔，具有吸附性，不符合题意； D、“碳海绵”属于碳单质，碳单质不完全燃烧生成一氧化碳，一氧化碳有毒，会污染环境，不符合题意。 故选B。 15.（25-26九年级上·江苏镇江·期中）下列物质的用途主要与化学性质有关的是 A．用氦气填充气体温度计 B．用石墨制作电池电极 C．用二氧化碳人工合成淀粉 D．用活性炭制防毒面具 【答案】C 【解析】A、用氦气填充气体温度计，是利用热胀冷缩的原理，是因为微粒之间的间隔随温度的升降而增减，不需要通过化学变化就能表现出来，利用的是其物理性质，不符合题意； B、用石墨制作电池电极，是因为石墨具有良好的导电性，导电性不需要通过化学变化就能表现出来，属于物理性质，不符合题意； C、用二氧化碳人工合成淀粉，需要通过化学变化才能表现出来，利用的是其化学性质，符合题意； D、用活性炭制防毒面具，是因为活性炭具有吸附性，吸附性不需要通过化学变化就能表现出来，属于物理性质，不符合题意。 故选C。 16.（25-26九年级上·湖北·期末）某学习小组开展“自制简易净水器”的实践活动，作品如图。下列净水过程涉及化学变化的是 A．静置沉降 B．砂石过滤 C．活性炭吸附 D．投药消毒 【答案】D 【解析】A、静置沉降过程中只是将固体杂质与水分离，没有新物质生成，属于物理变化，故不符合题意； B、砂石过滤过程中只是将固体杂质与水分离，没有新物质生成，属于物理变化，故不符合题意； C、活性炭吸附过程中只是将色素、气味与水分离，没有新物质生成，属于物理变化，故不符合题意； D、投药消毒过程中把细菌等微生物杀死，有新物质生成，属于化学变化，故符合题意。 故选D。 17.碳和碳的氧化物与我们的生活密切相关，请依据如图回答问题。 （1）图1是碳原子的结构示意图，其原子核内质子数为 ，该元素位于元素周期表中第 周期。 （2）“碳家族”的成员很多，用途很广，图2中用到的碳单质是 ，图3中用到的碳单质是 ，图4说明活性炭具有 性；不同碳单质物理性质存在明显差异的原因是 。 （3）C60的分子结构与足球相似，下列有关C60的说法正确的是______(填字母)。 A．与石墨是同一种单质 B．是一种化合物 C．完全燃烧生成CO2 【答案】（1）6 二/2 （2）金刚石 石墨 吸附 碳原子排列不同 （3）C 【解析】（1）在原子结构示意图中，圆圈内的数字即为质子数，因此碳原子核内有6个质子； 在原子结构示意图中，原子的电子层数=该元素所在的周期数，碳原子的核外有2个电子层，因此碳元素在元素周期表中位于第二周期； （2）图2中用到的碳单质是金刚石，金刚石是天然存在的最硬的物质，可以用来裁玻璃； 图3中用到的碳单质是石墨，石墨质软，且呈深灰色，可用于制铅笔芯； 图4中用到的碳单质是活性炭，活性炭具有吸附性，可以作吸味剂； 不同碳单质物理性质存在明显差异的原因是碳原子排列方式不同； （3）A、C60是一种由碳元素组成的单质，与石墨是不同单质，不符合题意； B、C60是一种由碳元素组成的单质，不符合题意； C、C60是一种由碳元素组成的单质，根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变，则C60完全燃烧时生成二氧化碳，符合题意； 故选：C。 18.化学与我们的生活有着密切的联系。请选择下列物质填空（填序号）： ①活性炭    ②石墨    ③稀有气体    ④金刚石 （1）可用于制作电极的是 ； （2）可用于切割玻璃的是 ； （3）可用作霓虹灯的气体是 ； （4）用来吸附水中颜色和异味的是 。 【答案】（1）② （2）④ （3）③ （4）① 【解析】（1）石墨具有良好的导电性，可用于制作电极，故填②； （2）金刚石是自然界中硬度最大的物质，可用于切割玻璃，故填④； （3）稀有气体在通电时能发出不同颜色的光，可用作霓虹灯的气体，故填③； （4）活性炭疏松多孔具有吸附性，能吸附水中的颜色和异味，故填①。 2 / 12 学科网（北京）股份有限公司 $ 课题3 结构多样的碳单质 第1课时 碳元素何以组成多样的碳单质 一、知识目标 1.了解金刚石、石墨和的结构、性质及主要用途。 2.认识物质的多样性，明确物质既有天然存在的，也有人工创造的。 3.能举例说明物质性质的广泛应用以及性质与用途的关系。 二、核心素养目标 1.宏观辨识与微观探析：从宏观上认识金刚石、石墨和的不同性质和用途，从微观上理解碳原子排列方式对其物理性质的影响。 2.证据推理与模型认知：通过对不同碳单质性质和用途的分析，建立物质性质决定用途的认知模型。 3.科学探究与创新意识：通过实验探究石墨的导电性和活性炭的吸附性，培养学生的科学探究能力和创新思维。 一、教学重点 金刚石、石墨和的结构、性质和用途，以及物质性质与用途的关系。 二、教学难点 理解碳单质物理性质差异大的原因是碳原子的排列方式不同。 一、碳单质的物理性质比较 碳单质 石墨 金刚石 C60 组成、构成 由_____组成 由_____构成 由_____组成 由_____构成 由_____组成 由_____构成 微观结构 物理性质 _____色的有_____光泽的固体，质地很_____，有_____，熔点_____，有良好的_____ _____色透明的、正八面体形状的固体，是_______________的物质 分子结构形似足球，很稳定 用途 作_____或电刷、石墨炸弹、制铅笔芯、做坩埚，作机械高温润滑剂等 _____大：制装饰品(钻石)、制钻头、切割大理石、裁玻璃。 _____性好、_____大：金刚石薄膜用作光学仪器涂层。 _____性好：用于集成电路基板散热 用于_____、_____、能源及医学等领域 性质差异 物理性质差异大的原因：碳原子的排列方式不同 【注意】： ①金刚石和石墨都是由_____构成的，C60是由_____构成的，每个C60分子由__________构成。 ②石墨在高温、高压和催化剂的条件下可以转化为金刚石，二者为碳元素组成的不同单质，由石墨转化为金刚石是_____变化。 2、 木炭和活性炭： 有__________结构，具有__________，可吸附__________等。 1.木炭：用于除去食品和工业产品里的色素，作__________等。 2.活性炭：活性炭的吸附性比木炭强。用于防毒面具_____中过滤毒气， 制糖工业中__________，用于净水器、冰箱除味剂，环保活性炭包等。 【注意】： 碳和炭的区别：“碳”是元素名称，并不指具体某种物质；“炭”表示由碳元素组成的具体物质） 结合常见碳单质的性质和用途，可知物质的结构决定_____，性质决定_____。 （一）问题探究 1.金刚石的奥秘 问题：查阅资料，了解金刚石在工业上除了用于切割玻璃、钻探等常见用途外，还有哪些新兴的应用领域？ 2.石墨的拓展用途 问题：查找资料，探讨石墨在新能源领域的应用及原理。 3.C60的潜在价值 问题：通过网络或图书馆，了解(C_{60})在医学领域可能的应用前景。 （二）问题思考 1.金刚石相关思考 问题：为什么金刚石可以作为装饰品，还能用于切割大理石等坚硬物质？ 2.石墨性质与用途关联 问题：结合石墨的性质，解释为什么石墨能用于制作铅笔芯、电极和高铁列车的受电弓滑板？ 3.C60的基本判断 问题：C60是由什么构成的？它属于单质还是化合物？判断依据是什么？ 4.碳单质性质差异根源 问题：金刚石、石墨和(C_{60})都是由碳元素组成的单质，为什么它们的物理性质相差这么远？ （三）归纳总结 1.金刚石的性质与用途归纳 问题：根据所学内容，总结金刚石的物理性质和用途，并说明性质与用途之间的关系。 2.石墨的性质与用途梳理 问题：梳理石墨的物理性质、用途以及类似物质的特性，并分析它们之间的联系。 3.C60及新型碳单质总结 问题：总结C60、碳纳米管和石墨烯的结构特点和用途，并强调结构对性质和用途的影响。 （四）例题讲解 1.“碳海绵”性质判断 题目：“碳海绵”是已知最轻的固体材料，密度仅，是一种良好的绝缘材料，其主要成分是石墨烯和碳纳米管（两者都是碳单质）。下列关于“碳海绵”性质的推测不正确的是( ) A. “碳海绵”能浮在水面上 B. “碳海绵”燃烧会产生二氧化碳 C. “碳海绵”不易导电 D. “碳海绵”易溶解于水 2.碳单质应用分析 题目：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 3.石墨烯相关说法判断 题目：单层墨称为石墨烯，石墨烯是一种革命性材料，具有优异的光学、电学和力学特性。下列说法正确的是( ) ①石墨烯是一种新型化合物 ②石墨在一定条件下转变为金刚石是物理变化 ③金刚石和石墨烯分别在足量的氧气中完全燃烧的产物相同 ④金刚石和石墨烯是组成相同但结构不同的两种物质 ⑤金刚石、石墨和足球烯C60都是由碳原子直接构成的 A. ①② B. ④⑤ C. ②③ D. ③④ 1.“碳海绵”是已知最轻的固体材料，密度仅，是一种良好的绝缘材料，其主要成分是石墨烯和碳纳米管（两者都是碳单质）。下列关于“碳海绵”性质的推测不正确的是( ) A．“碳海绵”能浮在水面上 B．“碳海绵”燃烧会产生二氧化碳 C．“碳海绵”不易导电 D．“碳海绵”易溶解于水 2.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 3.单层墨称为石墨烯，石墨烯是一种革命性材料，具有优异的光学、电学和力学特性。下列说法正确的是( ) ①石墨烯是一种新型化合物 ②石墨在一定条件下转变为金刚石是物理变化 ③金刚石和石墨烯分别在足量的氧气中完全燃烧的产物相同 ④金刚石和石墨烯是组成相同但结构不同的两种物质 ⑤金刚石、石墨和足球烯（C60）都是由碳原子直接构成的 A．①② B．④⑤ C．②③ D．③④ 课题3 结构多样的碳单质 第1课时 碳元素何以组成多样的碳单质 一、金刚石 1.物理性质 外观：无色透明固体；光泽：加工后璀璨夺目；硬度：天然最硬；导电性：不导电 2.用途 装饰品；裁玻璃、切割大理石、钻头；光学仪器涂层；集成电路基板散热 二、石墨 1.物理性质 外观：灰黑色固体；光泽：有金属光泽；硬度：很软；电性：优良 2.用途 铅笔芯；电极；高铁列车受电弓滑板；铸造模具 3.类似物质（炭黑、活性炭、焦炭、木炭）——吸附性 活性炭的吸附是物理变化（没有生成新物质），靠疏松多孔的结构 “吸附” 色素、异味等杂质，不是与杂质发生化学反应。 三、C60 1.结构：形似足球，由60个碳原子构成 2.用途：超导、催化、能源及医学等 “碳” 与 “炭” 的规范使用： “碳”：指碳元素，用于纯净物（如金刚石、碳单质、二氧化碳）； “炭”：是含碳混合物的俗称（如活性炭、木炭、焦炭），注意不能写 “活性碳”。 四、性质差异原因 金刚石、石墨、C60都是由碳元素组成的单质，但物理性质差异极大，原因是碳原子的排列方式不同： 金刚石：碳原子呈立体网状紧密排列→硬度大； 石墨：碳原子呈层状排列，层间作用力弱→质软、易滑动； C60：碳原子构成球状分子→熔点低、有超导性。 五、性质与用途关系 碳元素能组成多种碳单质（金刚石、石墨、C₆₀等），根源是碳原子的排列方式不同；不同碳单质的性质差异决定了它们的用途差异，最终体现 “性质决定用途” 的化学核心逻辑。 考点1碳单质的结构、性质与用途 1．下列有关金刚石、石墨、C60的比较归纳中，正确的是 A．都可以和氧气反应生成二氧化碳     B．它们的碳原子排列方式相同 C．都是由碳元素组成的同一种物质 D．它们的物理性质相同 2.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 3.（25-26九年级上·全国·课后作业）下列属于对结构描述的是 A．碳原子核外电子数为6 B．金刚石可用来切割大理石 C．石墨很软 D．能与氧气反应 （25-26九年级上·安徽·课后作业）阅读下列资料，完成下面问题。 透明的金刚石、灰黑色的石墨和分子为足球状、空心球体结构的都是由碳元素组成的单质；碳原子的核外电子数为6，其结构示意图如图1所示。 金刚石可用来切割大理石、加工坚硬的金属。石墨很软，有滑腻感。常温下为固体，能与K等金属反应生成超导体材料，如图2所示的独特结构使之有可能在催化、医学等领域具有广泛应用。 4．下列关于的说法，不正确的是 A．分子具有空心球体结构 B．是一种化合物 C．每个分子由60个碳原子构成 D．有可能在催化领域具有广泛应用 5．下列摘录中，属于描述物质结构的是 A．碳原子核外电子数为6 B．金刚石可用来切割大理石 C．石墨很软 D．能与K等金属反应 6．金刚石、石墨和都是由碳元素组成的，但它们的性质存在着明显差异。其原因是它们的原子 A．种类不同 B．大小不同 C．质量不同 D．排列方式不同 7.下列物质由分子构成的是 A．C80 B．氯化钠 C．金刚石 D．石墨 8.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。 9.阅读下面文章。 石墨烯——改变世界的神奇新材料 如果将石墨逐层剥离，直到最后只形成一个单层，即厚度只有一个碳原子的单层石墨，就是石墨烯。石墨烯的厚度只有0.335nm，如果把20万层石墨烯堆叠在一起，厚度也只与一根头发丝的直径相当。石墨烯具有优良的导电性、光学性和热传导性等，是目前人类已知强度最高的物质。它是构成其它新型碳材料的基本组成单元(如图1)，被认为是一种未来革命性的材料。 科学家提出，给石墨烯“打上”许多特定大小的孔，制成单层纳米孔二维薄膜，可进行海水淡化，其工作原理(如图2)所示。 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，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。 实际上石墨烯本来就存在于自然界中，只是难以剥离出单层结构。工业上可采用甲烷(CH4)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。 依据所给材料，回答下列问题。 （1）从微观角度分析，石墨烯是由 (填具体粒子的名称)构成的。 （2）石墨烯的物理性质有 (答一点)。 （3）“如果把20万层石墨烯堆叠在一起，厚度也只与一根头发丝的直径相当”，说明构成物质的粒子具有的性质是 。 （4）石墨烯海水淡化膜允许 (填粒子名称)通过，该过程类似于 (填一种化学操作名称)操作。 （5）含有石墨烯的纺织面料制的衣服，在低温情况下对人体的好处是 。 （6）工业上制取石墨烯的化学反应，属于 (填一种基本反应类型)反应。 10.阅读下面文章。 石墨烯——改变世界的神奇新材料 如果将石墨逐层剥离，直到最后只形成一个单层，即厚度只有一个碳原子的单层石墨，就是石墨烯。石墨烯的厚度只有0.335nm，如果把20万层石墨烯堆叠在一起，厚度也只与一根头发丝的直径相当。石墨烯具有优良的导电性、光学性和热传导性等，是目前人类已知强度最高的物质。它是构成其它新型碳材料的基本组成单元(如图1)，被认为是一种未来革命性的材料。 科学家提出，给石墨烯“打上”许多特定大小的孔，制成单层纳米孔二维薄膜，可进行海水淡化，其工作原理(如图2)所示。 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，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。 实际上石墨烯本来就存在于自然界中，只是难以剥离出单层结构。工业上可采用甲烷(CH4)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。 依据所给材料，回答下列问题。 （1）从微观角度分析，石墨烯是由 (填具体粒子的名称)构成的。 （2）石墨烯的物理性质有 (答一点)。 （3）“如果把20万层石墨烯堆叠在一起，厚度也只与一根头发丝的直径相当”，说明构成物质的粒子具有的性质是 。 （4）石墨烯海水淡化膜允许 (填粒子名称)通过，该过程类似于 (填一种化学操作名称)操作。 （5）含有石墨烯的纺织面料制的衣服，在低温情况下对人体的好处是 。 （6）工业上制取石墨烯的化学反应，属于 (填一种基本反应类型)反应。 考点2 木炭、活性炭的吸附性 11．（25-26九年级上·江苏连云港·期中）下列关于物质的性质与用途具有对应关系的是 A．石墨有导电性，可用于制铅笔芯 B．氧气有助燃性，可用于供给呼吸 C．氮气是无色无味的气体，可用于食品防腐 D．活性炭具有吸附性，可用作冰箱的除味剂 12.（25-26九年级上·辽宁营口·期中）下列物质的用途主要与其化学性质有关的是 A．用焦炭冶炼金属 B．用活性炭除去水中的色素 C．氦气用于填充探空气球 D．用石墨制作干电池的电极 13.（25-26九年级上·吉林松原·月考）下列物质的性质和用途对应关系正确的是 A．氧气有助燃性，可用作燃料 B．石墨能导电，可用作润滑剂 C．一氧化碳具有可燃性，可用于冶炼金属 D．活性炭具有吸附性，可用于除去冰箱中的异味 14.（2025·重庆·一模）“碳海绵”是最轻的固体材料，仅由碳元素组成，结构疏松多孔。有关碳海绵说法错误的是 A．密度小 B．是一种新型化合物 C．具有吸附性 D．不完全燃烧可能产生污染 15.（25-26九年级上·江苏镇江·期中）下列物质的用途主要与化学性质有关的是 A．用氦气填充气体温度计 B．用石墨制作电池电极 C．用二氧化碳人工合成淀粉 D．用活性炭制防毒面具 16.（25-26九年级上·湖北·期末）某学习小组开展“自制简易净水器”的实践活动，作品如图。下列净水过程涉及化学变化的是 A．静置沉降 B．砂石过滤 C．活性炭吸附 D．投药消毒 17.碳和碳的氧化物与我们的生活密切相关，请依据如图回答问题。 （1）图1是碳原子的结构示意图，其原子核内质子数为 ，该元素位于元素周期表中第 周期。 （2）“碳家族”的成员很多，用途很广，图2中用到的碳单质是 ，图3中用到的碳单质是 ，图4说明活性炭具有 性；不同碳单质物理性质存在明显差异的原因是 。 （3）C60的分子结构与足球相似，下列有关C60的说法正确的是______(填字母)。 A．与石墨是同一种单质 B．是一种化合物 C．完全燃烧生成CO2 18.化学与我们的生活有着密切的联系。请选择下列物质填空（填序号）： ①活性炭    ②石墨    ③稀有气体    ④金刚石 （1）可用于制作电极的是 ； （2）可用于切割玻璃的是 ； （3）可用作霓虹灯的气体是 ； （4）用来吸附水中颜色和异味的是 。 2 / 12 学科网（北京）股份有限公司 $