6.1.1 碳单质的多样性 导学案-2026-2027学年九年级化学人教版上册

该初中化学导学案围绕碳单质的多样性展开，引导学生认识金刚石、石墨和C₆₀等碳单质的物理性质及用途，通过生活情境导入结合知识链接回顾同种元素组成不同单质的旧知，搭建学习支架。 资料设置自主学习表格、实验探究及思考讨论环节，强化“结构决定性质，性质决定用途”的化学观念，培养科学探究与实践能力，课堂练习覆盖多场景应用，助力提升科学思维，适合学生自主学习与教师教学评估。

九年级化学（新人教版上册）导学案 第六单元 碳和碳的氧化物 课题一 碳单质的多样性 第一课时 碳的单质 姓名： 班级： 日期： ▎ 学习目标 1. 知道金刚石、石墨和C60是由碳元素组成的三种不同单质。 2.了解金刚石、石墨和C60的物理性质（如硬度、导电性、光泽等）及主要用途。 3. 初步建立“物质结构决定其性质，性质决定其用途”的化学观念。 ▎ 知识链接（课前预习） 1.同种元素可以组成不同的单质，例如氧元素可以组成 __________ 和 __________（写化学式）。 2.碳元素的元素符号是 __________，其原子核外电子数为 __________。 3.物质的性质决定物质的 __________，物质的 __________ 反映物质的性质。 ◆ 创设情境，导入新课 【情境引入】 高端的运动器材、昂贵的珠宝、家家户户用的净水器、乃至前沿的纳米科技，它们背后都有一个共同的“主角”——碳。 【思考与讨论】 1. 以上材料中所含有的碳单质是同一种物质吗？ 2. 碳元素可以组成不同的单质吗？请举例说明。 3. 回忆之前学过的知识：由同种元素组成的不同单质还有哪些？ ◆ 知识点一 金刚石（C） ▸ 自主学习 请阅读课本相关内容，完成下表： 性质/用途 具体内容 外观 硬度 用途① 用途② 金刚石薄膜性质① 金刚石薄膜用途① 金刚石薄膜性质② 金刚石薄膜用途② ◆ 知识点二 石墨（C） ▸ 自主学习 请阅读课本相关内容，完成下表： 性质/用途 具体内容 外观 硬度 导电性 熔点 用途① 用途② 用途③ ▸ 木炭与活性炭 【实验6-1】木炭（活性炭）的吸附性 项目 内容 实验步骤 在盛有半瓶水的小锥形瓶里，滴入一滴红墨水，使水略显红色。投入几块烘烤过的木炭（或活性炭），轻轻振荡锥形瓶，观察现象。 实验现象 实验分析 结构特点 用途 ◆ 知识点三 C60 1. 每个 C60分子由 __________ 个碳原子构成，结构形似 __________。C60属于_____（填“单质”或“化合物”） 2. C60的物理性质： 状态：__________；光泽：__________； 导电性：__________；导热性：__________；稳定性：__________。 3. C60的应用领域：______________________________________________。 ◆ 环节五 碳家族的其他成员 1. 碳纳米管：具有 __________、__________、__________ 等特点，可应用于 __________、__________、__________ 等领域。 2. 石墨烯： ① 从 __________ 中分离出的单层石墨片；属于_______（填“单质”或“化合物”） ② 厚度仅为 __________ nm； ③ 相关科学家获得 __________ 年诺贝尔 __________ 奖； ④ 具有优异的 __________ 和 __________ 性。 ◆ 思考与讨论 1. 金刚石、石墨、C60，为什么都是由碳元素组成的物质，性质差异却这么大？ 答：____________________________________________________________ 2. 结合金刚石、石墨、木炭、活性炭及C60的性质和用途，讨论物质的性质和用途之间有什么关系？ 答：____________________________________________________________ ◆ 课堂练习 1．金刚石、石墨和C60都是碳的单质，下列有关叙述正确的是 A．都是黑色固体 B．一定条件下，石墨转化为金刚石是物理变化 C．碳原子的排列方式相同 D．在氧气中充分燃烧时都生成二氧化碳 2．小华通过视频号“胜哥课程”知道了石墨烯材料具有重要的应用前景。石墨烯是由碳元素组成的单质，下列关于碳单质的说法正确的是（　　） A．金刚石是天然存在的最硬的物质，可用来裁玻璃 B．石墨有金属光泽，有导电性，所以是一种金属 C．活性炭具有吸附性，可以吸附所有物质 D．金刚石、石墨和足球烯（C60）都是由碳原子直接构成的 3．活性炭除去水中的色素和异味，利用了活性炭的性质是 (　　) A．熔点高 B．吸附性 C．可燃性 D．导电性 4．碳的单质在生产、生活中应用广泛。下列说法中不正确的是 A．金刚石硬度大，可用来裁玻璃 B．石墨导电性能优良，可作电极 C．石墨烯导热性能优良，可制作发热材料 D．的分子结构形似足球，吸附能力很强，常用于冰箱除臭剂 5．C20、C60、C70都是富勒烯，是近年来最重要的碳纳米材料。下列有关这三种富勒烯说法正确的是 A．都由碳原子构成 B．充分燃烧都能产生 CO2 C．它们的碳原子结构不同 D．都是碳的新型化合物 6．“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．金刚石是天然存在的最硬的物质 C．金刚石和石墨里碳原子的排列方式相同 D．C60单质是由碳原子直接构成的 7．单壁碳纳米管是一种由碳原子构成的直径为几纳米的空心管，被广泛应用于超级电容器、锂离子电池等领域，上述应用利用的单壁碳纳米管的性质是(　　) A．稳定性 B．延展性 C．导电性 D．可燃性 8．“碳海绵”是世界上最轻、吸油力最强的固体材料，主要成分是石墨烯和碳纳米管（二者都是碳单质）。“碳海绵”由碳元素组成，具有疏松多孔的结构。下列关于“碳海绵”的说法不正确的是 A．是一种新型的碳单质 B．具有较强的吸附性 C．难溶于水 D．可处理海上泄漏的石油 9．金刚石和石墨都是由碳元素组成的单质，但它们的物理性质存在差异。其原因是构成它们的原子 A．种类不同 B．大小不同 C．排列方式不同 D．质量不同 10．我国高铁的发展走在了世界前列。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如图所示，石墨可用于制造受电弓滑板，这一应用与石墨的下列性质有关的是 ①有金属光泽 ②导电性 ③滑腻感 ④熔点高 ⑤还原性 A．①②③ B．②③④ C．②③⑤ D．②④⑤ 参 考 答 案 ▸ 【知识链接答案】 1. O₂；O₃（或氧气；臭氧） 2. C；6 3. 用途；用途 ▸ 【情境导入答案】 1. 不是同一种物质。 2. 可以。碳元素可以组成金刚石、石墨、C60等不同的单质。 3. 氧气（O₂）和臭氧（O₃）；磷元素可组成红磷和白磷等。 ▸ 【知识点一 金刚石答案】 外观：纯净金刚石是无色透明的固体。 硬度：天然存在的最硬的物质。 用途①：用作钻探机的钻头、玻璃刀、切割大理石等。 用途②：用作装饰品（钻石珠宝）。 金刚石薄膜性质①：透光性好、硬度大； 用途：可用作透镜等光学仪器的涂层。 金刚石薄膜性质②：导热性好； 用途：可用于集成电路基板散热，提高芯片性能。 ▸ 【知识点二 石墨答案】 外观：灰黑色固体。 硬度：质软，有滑腻感。 导电性：具有优良的导电性能。 熔点：熔点高。 用途①：制作铅笔芯（质软、灰黑色）。 用途②：用作电极、电刷（优良的导电性）。 用途③：制造石墨坩埚，用来熔炼金属（熔点高）。 实验6-1现象：红色的水颜色褪去。 实验分析：木炭（或活性炭）具有疏松多孔的结构，具有吸附能力，能去除色素、异味的杂质。 结构特点：疏松多孔。 用途：净水器滤芯、冰箱除味剂、工业脱色、防毒面具等。 ▸ 【知识点三 C60答案】 1. 60；足球；单质 2. 固体； 有金属光泽；几乎不导电；导热性很差；很稳定。 3. 超导、催化、材料、能源及医学等领域。 ▸ 【知识点四 碳家族其他成员答案】 1. 尺寸小、机械强度高、导电性好；材料、催化、信息。 2. ①石墨；单质 ②0.335；③2010；物理学；④导电；导热。 ▸ 【思考与讨论答案】 ❶ 因为这三种碳单质的碳原子的排列方式不同。 ❷ 物质的结构决定其性质，物质的性质决定其用途（性质反映用途）。 ▸ 【课堂练习答案】 1．【答案】D 2．【答案】A 3．【答案】B 4．【答案】D 5．【答案】B 6．【答案】B 7．【答案】C 8．【答案】A 9．【答案】C 10．【答案】B 第 页 学科网（北京）股份有限公司 $