6.1 碳单质的多样性 第1课时（分层作业）化学新教材人教版九年级上册

分层作业 课题1　碳单质的多样性 第1课时 碳的单质 1．下列过程主要发生化学变化的是（ ） A．木炭放入红棕色二氧化氮瓶中 B．金刚石裁玻璃 C．石蜡受热熔化 D．石墨制金刚石 2．金刚石和石墨的物理性质不同，主要原因是（ ） A．元素组成不同 B．原子的质子数不同 C．原子的最外层电子数不同 D．原子的排列方式不同 3．下列有关金刚石、石墨的说法正确的是（ ） A．硬度都很大 B．原子排列方式不同 C．都是黑色的 D．都有良好的导电性 4．根据图示，下列说法中描述错误的是（ ） A．金刚石转化为石墨属于化学变化 B．是由碳原子直接构成的单质 C．四种物质都是由碳元素组成的 D．金刚石和石墨物理性质存在差异的原因是碳原子排列方式不同 5．我国同济大学研究团队首次合成了环形纯碳分子材料，该材料有望应用于未来的分子电子学器件中。关于的叙述不正确的是（ ） A．由10个碳原子构成 B．是由碳元素组成的单质 C．与中碳原子的排列方式不同 D．的用途与它独特的性质有关 6．（2026·湖南邵阳·二模）金刚石、石墨两种物质的性质差异性很大，原因是（ ） A．二者都是由碳原子构成 B．构成二者的微粒不同 C．碳原子的排列方式不同 D．微粒间的间隔不同 7．（2026·四川德阳·一模）自贡市某日的空气质量日报显示：空气质量指数为65，首要污染物为臭氧(O3)。下列有关臭氧的说法正确的是（ ） A．臭氧属于稀有气体 B．臭氧和氧气互为同素异形体(由同种元素组成的不同单质) C．臭氧层破坏与CO2的排放有关 D．臭氧中氧元素的化合价为-2价 8．由同种元素组成的不同单质是（ ） A．二氧化碳和干冰 B．臭氧和氧气 C．氧气和液氧 D．冰和干冰 9．下列物质属于碳单质的是（ ） A．木炭 B．活性炭 C．炭黑 D．石墨 10．科学思维是化学核心素养的重要组成部分，下列示例说法不正确的是（ ） A．比较：金刚石和石墨的碳原子排列方式不同，故二者物理性质有较大差异 B．转化：、、中均含氧元素，故都可用于实验室制取氧气 C．分析：稀有气体用于霓虹灯，因为通电时稀有气体发出不同颜色的光 D．推理：分子是由原子构成的，所以氧分子是由氧原子构成的 11．金刚石、石墨都是碳单质，它们的物理性质不同的原因是________。为减少雾霾的吸入，人们出行经常戴口罩，是利用口罩中填充物（活性炭）的________性。 12．（2026·甘肃平凉·一模）元素周期表是学习和研究化学的重要工具。结合图中信息，回答下列问题。 (1)氦原子的核电荷数为___________。硅的相对原子质量为___________。 (2)图中共有___________种金属元素。 (3)画出11号元素的离子结构示意图：___________。 (4)8号元素和12号元素组成的化合物的化学式为___________。 (5)6号元素的单质在自然界存在形式多种多样，如金刚石、石墨等。金刚石、石墨都是由碳原子构成，但它们物理性质差异大的原因是___________。 1．“宏微结合”是化学学习的重要思想之一。下列宏观事实的微观解释错误的是（ ） A．水烧开把壶盖冲开—温度升高，分子变大 B．金刚石和石墨物理性质不同—碳原子排列方式不同 C．走过花圃会闻到花香—分子在不断运动 D．1g水中约含有个水分子—分子质量很小 2．生活中钻石和铅笔芯主要成分都是碳，钻石可以切割玻璃，铅笔芯可以写字，该实例说明（ ） A．分子种类改变，物质就改变 B．相同种类原子，排列结构不同，宏观物质性质不同 C．钻石、铅笔芯是完全相同物质 D．构成金刚石和石墨的碳原子不同 3．化学观念是认识物质及其变化的基础。下列认识不正确的是（ ） A．元素观：金刚石和石墨都是由碳元素组成的 B．分类观：水、过氧化氢和高锰酸钾均属于氧化物 C．转化观：物质可在一定条件下通过化学反应相互转化 D．微粒观：汞和铁都是由原子构成的 4．化学观念是认识物质及其变化的基础。下列说法不正确的是（ ） A．微粒观：同种原子构成的物质不一定是纯净物 B．转化观：石墨在一定条件下可转化成金刚石，这属于物理变化 C．结构观：由于碳原子的排列方式不同，造成金刚石、石墨的物理性质明显不同 D．守恒观：16 g硫与16 g氧气充分反应，生成32 g二氧化硫 5．下列对化学基本观念的认识错误的是（ ） A．微粒观：保持化学性质的最小粒子是氮原子 B．变化观：一定条件下，和可以相互转化 C．结构观：金刚石坚硬而石墨质软，是由于碳原子排列方式不同 D．价值观：化学知识用途广泛，利用化学知识可治理环境污染，改善生存环境 6．如图是碳的几种单质的结构示意图。 (1)在一定条件下物质②转化为物质①属于________(填“物理”或“化学”)变化。 (2)物质③化学式的微观意义是________。 (3)①②③物理性质有所差异的原因是________。 7．石墨烯是21世纪最具前景的新型纳米材料，它是从石墨中剥离出来的单层原子晶体，其微观结构如图1，工业上可采用甲烷气体（CH4）在高温和催化剂的作用下分解制取石墨烯并产生氢气。 石墨烯晶体管的传输速度远远超过目前的硅晶体管，因此有希望应用于全新超级计算机的研发。纺织面料掺入石墨烯后，在低温情况下，石墨烯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。另外石墨烯还能影响菌体的正常代谢，从而使菌体无法吸收养分直至死亡。不同面料中掺入石墨烯后的抗菌效果如图2。 根据以上材料回答下列问题： (1)石墨烯属于纯净物中的______（填“单质”或“化合物”），同样由碳元素组成的石墨和金刚石物理性质差异很大的原因是_______；在一定条件下，石墨烯可以转化为金刚石，该变化属于______（填“物理”或“化学”变化）。 (2)纺织面料中掺入石墨烯后具有的优点有_______（任写一条）。分析图2，综合来看，______（填“氨纶混纺纱”或“棉混纺纱”）面料中掺入石墨烯后的抗菌效果最好。 (3)下列有关说法正确的有_______（填字母序号，多选）。 a.抑菌率越高，表明抗菌性能越弱 b.面料的抑菌率与面料种类、菌体种类均有关 c.石墨烯纺织面料的抗菌性能比普通面料强 1．科学思维是化学核心素养的重要组成部分，下列示例说法错误的是（ ） A．比较：金刚石和石墨的组成元素相同，故两者的物理性质相同 B．分类：氧气、铁、硫都是单质 C．分析：稀有气体用于制作霓虹灯，因为通电时稀有气体能发出不同颜色的光 D．推理：分子是由原子构成的，所以氧分子是由氧原子构成的 2．关于碳单质的说法正确的是（ ） A．石墨有导电性，是一种金属单质 B．金刚石和石墨中的碳原子排列方式相同 C．金刚石是天然存在的最硬的物质，可用来裁玻璃 D．碳单质在空气中燃烧只能生成二氧化碳 3．中国传统五色代表物有桃红、凝脂、缃叶、群青、沉香。 (1)群青：取自青金石(主要含Na、Al、Si、O、Ca等元素)，各种元素最本质的区别是_______不同；其中铝元素与氧元素组成的化合物的化学式为_______。 (2)桃红：古代的桃红胭脂由红花汁(内有红花素)制成，一个红花素分子中氢、氧原子个数比为_______。 (3)凝脂：从青瓷变为白瓷(降低原料中含铁氧化物的含量)。如图为铁元素的价类二维图，a点物质的类别是_______，b物质名称为_______。 (4)缃叶：取色自雌黄，在空气中燃烧的方程式为：，则X的化学式为_______。 (5)沉香：代表黑色。灰黑色石墨与无色透明金刚石物理性质有差异的原因_______。 4．美育是五育的重要组成部分，化学美随处可见。 (1)“结构美”。碳的多种结构美轮美奂，图1中物质B的名称为_______。物质B转化为A属于_______(填“物理”或“化学”)变化。 (2)“颜色美”。赤铜矿(主要成分为Cu2O)因其颜色艳丽，被称作“红宝石铜”，Cu2O中Cu元素的化合价为______。 (3)“模型美”。某研究团队利用Cu-CuI复合催化剂，将二氧化碳转化成乙烯(C2H4)，该反应的微观示意图如图2，反应生成的丙、丁的分子个数比为______。 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·上好课 分层作业 1.D 2.D 3.B 4.B 5.A 6.C 7.B 8B 9.D 10.B 11.碳原子排列方式不同 吸附 12.(1)2 28.08 (2)5/五 (3) (4)MgO (5)碳原子的排列方式不同 1.A 2.B 3.B 4.B 4.: www.zxxk.com 上好每一堂课 课题1碳单质的多样性 第1课时碳的单质 A组 巩固过关 B组 能力进阶 1/2 学科网·上好课 www.zxxk.com 5.A 6.(1)化学 (2)一个C0分子由60个碳原子构成 (3)碳原子的排列方式不同 7.(1)单质 碳原子的排列方式不同 化学 (2)石墨烯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： 正常代谢（合理即可） 棉混纺纱 (3)bc C组 思维拔高 1.A 2.C 3.(1)质子数/核电荷数 A1203 (2)21 (3)单质 氧化铁 (4)As203 (5)碳原子的排列方式不同 4.(1)石墨 化学 (2)+1 (3)13 2/2 上好每一堂课 促进新陈代谢：能影响菌体的 分层作业 课题1　碳单质的多样性 第1课时 碳的单质 1．下列过程主要发生化学变化的是（ ） A．木炭放入红棕色二氧化氮瓶中 B．金刚石裁玻璃 C．石蜡受热熔化 D．石墨制金刚石 【答案】D 【解析】A、木炭放入二氧化氮瓶中，利用木炭的吸附性吸附气体，没有新物质生成，属于物理变化。 B、金刚石裁玻璃，利用金刚石硬度大的性质，仅改变玻璃的形状，无新物质生成，属于物理变化。 C、石蜡受热熔化，仅物质状态由固态变为液态，无新物质生成，属于物理变化。 D、石墨和金刚石是结构不同的两种碳单质，属于不同物质，石墨制金刚石有新物质生成，属于化学变化。 2．金刚石和石墨的物理性质不同，主要原因是（ ） A．元素组成不同 B．原子的质子数不同 C．原子的最外层电子数不同 D．原子的排列方式不同 【答案】D 【解析】A. 金刚石和石墨均由碳元素组成，元素组成相同，该选项错误； B. 金刚石和石墨都由碳原子构成，碳原子的质子数均为6，质子数相同，该选项错误； C. 构成金刚石和石墨的碳原子最外层电子数均为4，最外层电子数相同，该选项错误； D. 金刚石中碳原子为空间网状排列，石墨中碳原子为层状排列，二者原子排列方式不同，是物理性质不同的主要原因，该选项正确。 3．下列有关金刚石、石墨的说法正确的是（ ） A．硬度都很大 B．原子排列方式不同 C．都是黑色的 D．都有良好的导电性 【答案】B 【解析】A.金刚石的硬度很大，而石墨是很软的物质，此选项错误； B.金刚石、石墨两种物质中碳原子的排列方式不同，此选项正确； C.金刚石是无色的，石墨是黑色的，此选项错误； D.金刚石不具有导电性，石墨具有良好的导电性，此选项错误。 4．根据图示，下列说法中描述错误的是（ ） A．金刚石转化为石墨属于化学变化 B．是由碳原子直接构成的单质 C．四种物质都是由碳元素组成的 D．金刚石和石墨物理性质存在差异的原因是碳原子排列方式不同 【答案】B 【解析】A.化学变化的本质是有新物质生成，金刚石和石墨是不同的碳单质，二者转化过程有新物质生成，属于化学变化，表述正确。 B.是由分子构成的单质，每个分子由60个碳原子构成，并非由碳原子直接构成，表述错误，符合题意。 C.图示四种物质均为碳的同素异形体，都只由碳元素组成，表述正确。 D.金刚石为空间立体网状结构，石墨为层状结构，二者物理性质存在差异的根本原因是碳原子的排列方式不同，表述正确。 5．我国同济大学研究团队首次合成了环形纯碳分子材料，该材料有望应用于未来的分子电子学器件中。关于的叙述不正确的是（ ） A．由10个碳原子构成 B．是由碳元素组成的单质 C．与中碳原子的排列方式不同 D．的用途与它独特的性质有关 【答案】A 【解析】A.是由分子构成的，1个分子由10个碳原子构成，故选项说法错误； B.是仅由碳元素组成的纯净物，属于碳单质，故选项说法正确； C.为环形结构，为足球状结构，二者碳原子排列方式不同，故选项说法正确； D.物质的性质决定用途，的特殊用途与其独特的结构和性质相关，故选项说法正确。 6．（2026·湖南邵阳·二模）金刚石、石墨两种物质的性质差异性很大，原因是（ ） A．二者都是由碳原子构成 B．构成二者的微粒不同 C．碳原子的排列方式不同 D．微粒间的间隔不同 【答案】C 【分析】金刚石和石墨都是碳元素组成的单质，构成二者的微粒均为碳原子，二者性质差异大的根本原因是碳原子的排列方式不同：金刚石是空间立体网状结构，石墨是层状结构。 【解析】A.二者均由碳原子构成是客观事实，但这不是性质差异的原因，错误。 B.构成二者的微粒都是碳原子，微粒种类相同，错误。 C.碳原子排列方式不同是性质差异的根本原因，正确。 D.微粒间隔不同是排列方式不同带来的结果，不是性质差异的根本原因，错误。 7．（2026·四川德阳·一模）自贡市某日的空气质量日报显示：空气质量指数为65，首要污染物为臭氧(O3)。下列有关臭氧的说法正确的是（ ） A．臭氧属于稀有气体 B．臭氧和氧气互为同素异形体(由同种元素组成的不同单质) C．臭氧层破坏与CO2的排放有关 D．臭氧中氧元素的化合价为-2价 【答案】B 【解析】A.稀有气体为氦、氖、氩、氪、氙、氡的统称，臭氧（）不属于稀有气体，A错误。 B.同素异形体定义是同种元素组成的不同单质，臭氧（）和氧气（）均为氧元素组成的单质，互为同素异形体，B正确。 C.臭氧层破坏主要和氟利昂、氮氧化物排放有关，是造成温室效应的主要气体，与臭氧层破坏无关，C错误。 D.单质中元素化合价为0，臭氧属于单质，其中氧元素化合价为0，不是-2价，D错误。 8．由同种元素组成的不同单质是（ ） A．二氧化碳和干冰 B．臭氧和氧气 C．氧气和液氧 D．冰和干冰 【答案】B 【分析】题干要求的物质需同时满足3个条件：①均为单质；②由同种元素组成；③属于不同种物质。 【解析】A.二氧化碳和干冰是同种化合物的不同状态，属于同种物质，不符合要求； B.臭氧（）和氧气（）均为氧元素组成的单质，且分子结构不同属于不同物质，符合要求； C.氧气和液氧是同种单质的不同状态，属于同一种物质，不符合要求； D.冰是化合物，干冰是化合物，二者都不是单质且组成元素不同，不符合要求。 9．下列物质属于碳单质的是（ ） A．木炭 B．活性炭 C．炭黑 D．石墨 【答案】D 【解析】木炭、活性炭、炭黑中均还含有其他杂质，属于混合物，不属于碳单质； 石墨是仅由碳元素组成的纯净物，属于碳单质，故选D。 10．科学思维是化学核心素养的重要组成部分，下列示例说法不正确的是（ ） A．比较：金刚石和石墨的碳原子排列方式不同，故二者物理性质有较大差异 B．转化：、、中均含氧元素，故都可用于实验室制取氧气 C．分析：稀有气体用于霓虹灯，因为通电时稀有气体发出不同颜色的光 D．推理：分子是由原子构成的，所以氧分子是由氧原子构成的 【答案】B 【解析】A、金刚石和石墨的碳原子排列方式不同，故二者物理性质有较大差异，说法正确，不符合题意； B、、、中均含氧元素，其中可用于实验室制取氧气；在通电条件下分解生成氢气和氧气，但不能用于实验室制取氧气；在实验室中通常作分解过氧化氢制取氧气的催化剂，而不是反应物，说法错误，符合题意； C、稀有气体用于霓虹灯，是因为稀有气体在通电时能发出不同颜色的光，说法正确，不符合题意； D、分子是由原子构成的，所以氧分子是由氧原子构成的，说法正确，不符合题意。 故选：B。 11．金刚石、石墨都是碳单质，它们的物理性质不同的原因是________。为减少雾霾的吸入，人们出行经常戴口罩，是利用口罩中填充物（活性炭）的________性。 【答案】 碳原子排列方式不同 吸附 【解析】金刚石、石墨都是碳单质，它们的物理性质不同的原因是碳原子排列方式不同，活性炭具有疏松多孔的结构，表面积大，能吸附气体或液体中的杂质。 12．（2026·甘肃平凉·一模）元素周期表是学习和研究化学的重要工具。结合图中信息，回答下列问题。 （1）氦原子的核电荷数为___________。硅的相对原子质量为___________。 （2）图中共有___________种金属元素。 （3）画出11号元素的离子结构示意图：___________。 （4）8号元素和12号元素组成的化合物的化学式为___________。 （5）6号元素的单质在自然界存在形式多种多样，如金刚石、石墨等。金刚石、石墨都是由碳原子构成，但它们物理性质差异大的原因是___________。 【答案】（1）2 28.08 （2）5/五 （3） （4）MgO （5）碳原子的排列方式不同 【解析】（1）在元素周期表中，每一格左上角的数字表示原子序数。原子序数 = 核电荷数。观察图中氦（He）元素，其左上角数字为 2，因此氦原子的核电荷数为 2。 在元素周期表中，每一格下方的数字表示相对原子质量。观察图中硅（Si）元素，其下方数字为 28.08，因此硅的相对原子质量为 28.08。 （2）金属元素的名称通常带有“钅”字旁（汞除外）。第1周期：氢 (H)、氦 (He) 是非金属/稀有气体；第2周期：锂 (Li)、铍 (Be) 是金属；硼 (B)、碳 (C)、氮 (N)、氧 (O)、氟 (F)、氖 (Ne)是非金属/稀有气体；第3周期：钠 (Na)、镁 (Mg)、铝 (Al) 是金属；硅 (Si)、磷 (P)、硫 (S)、氯 (Cl)、氩 (Ar)是非金属/稀有气体。 统计以上金属元素种类：Li、Be、Na、Mg、Al，共 5 种。 （3）11号元素是钠元素 (Na)。钠原子的结构示意图是：原子核内有11个质子（+11），核外有3个电子层，电子数依次为2、8、1。钠原子最外层只有1个电子，在化学反应中容易失去最外层的1个电子，形成带1个单位正电荷的钠离子 ()。 失去最外层1个电子后，钠离子的结构示意图是：原子核内仍有11个质子（+11），核外变为2个电子层，电子数依次为2、8。因此11号元素的离子结构示意图为：。 （4）8号元素是氧元素 (O)，通常在化合物中显 -2 价。12号元素是镁元素 (Mg)，通常在化合物中显 +2 价。根据化合物中各元素正负化合价代数和为零的原则，镁元素和氧元素组成化合物时，1个镁原子和1个氧原子结合，化学式为 MgO。 （5）6号元素是碳元素。金刚石和石墨都是由碳原子直接构成的，但它们的物理性质（如硬度、导电性等）差异很大，根本原因在于碳原子的排列方式不同。金刚石中碳原子呈正四面体网状结构排列，非常坚固；石墨中碳原子呈层状结构排列，层与层之间作用力较弱，容易滑动。 1．“宏微结合”是化学学习的重要思想之一。下列宏观事实的微观解释错误的是（ ） A．水烧开把壶盖冲开—温度升高，分子变大 B．金刚石和石墨物理性质不同—碳原子排列方式不同 C．走过花圃会闻到花香—分子在不断运动 D．1g水中约含有个水分子—分子质量很小 【答案】A 【解析】A、水烧开把壶盖冲开，是因为温度升高，分子间的间隔变大，而分子大小不变，说法错误，符合题意； B、金刚石和石墨物理性质不同，是因为碳原子的排列方式不同，说法正确，不符合题意； C、走过花圃会闻到花香，是因为花香中的分子在不断运动，向四周扩散，说法正确，不符合题意； D、1g水中约含有个水分子，说明分子质量很小，说法正确，不符合题意。 故选：A。 2．生活中钻石和铅笔芯主要成分都是碳，钻石可以切割玻璃，铅笔芯可以写字，该实例说明（ ） A．分子种类改变，物质就改变 B．相同种类原子，排列结构不同，宏观物质性质不同 C．钻石、铅笔芯是完全相同物质 D．构成金刚石和石墨的碳原子不同 【答案】B 【解析】A.金刚石和石墨都由原子直接构成，不存在分子种类改变的情况，不正确； B.钻石的成分是金刚石，铅笔芯主要成分是石墨，二者都由碳原子构成，但碳原子的排列方式完全不同，因此宏观物理性质差异很大，正确； C.钻石主要成分是金刚石，铅笔芯主要分成是石墨，两者是不同的物质，不正确； D.构成金刚石和石墨的碳原子相同，不正确。 3．化学观念是认识物质及其变化的基础。下列认识不正确的是（ ） A．元素观：金刚石和石墨都是由碳元素组成的 B．分类观：水、过氧化氢和高锰酸钾均属于氧化物 C．转化观：物质可在一定条件下通过化学反应相互转化 D．微粒观：汞和铁都是由原子构成的 【答案】B 【解析】A.金刚石和石墨是碳元素的不同单质，均由碳元素组成，正确； B.氧化物的定义是由两种元素组成、且其中一种为氧元素的化合物，、属于氧化物，但由钾、锰、氧三种元素组成，不属于氧化物，错误； C.化学反应的特征是生成新物质，满足反应规律时，物质可在一定条件下通过化学反应相互转化，正确； D.汞、铁均属于金属单质，金属单质由原子直接构成，正确。 4．化学观念是认识物质及其变化的基础。下列说法不正确的是（ ） A．微粒观：同种原子构成的物质不一定是纯净物 B．转化观：石墨在一定条件下可转化成金刚石，这属于物理变化 C．结构观：由于碳原子的排列方式不同，造成金刚石、石墨的物理性质明显不同 D．守恒观：16 g硫与16 g氧气充分反应，生成32 g二氧化硫 【答案】B 【解析】A. 同种原子可构成不同单质，如金刚石和石墨均由碳原子构成，二者混合后为混合物，因此同种原子构成的物质不一定是纯净物，正确。 B. 石墨和金刚石是两种不同的物质，石墨转化为金刚石有新物质生成，属于化学变化，错误。 C. 金刚石、石墨都由碳原子构成，二者物理性质差异明显的原因是碳原子的排列方式不同，正确。 D. 硫燃烧反应的化学方程式为，反应中硫、氧气、二氧化硫的质量比为，因此16g硫与16g氧气恰好完全反应，生成32g二氧化硫，符合质量守恒定律，正确。 5．下列对化学基本观念的认识错误的是（ ） A．微粒观：保持化学性质的最小粒子是氮原子 B．变化观：一定条件下，和可以相互转化 C．结构观：金刚石坚硬而石墨质软，是由于碳原子排列方式不同 D．价值观：化学知识用途广泛，利用化学知识可治理环境污染，改善生存环境 【答案】A 【解析】A、保持化学性质的最小粒子是氮分子，说法错误，符合题意； B、一定条件下，和可以相互转化，如在放电条件下，氧气可以转化为臭氧；而臭氧在催化剂等条件下也可以转化为氧气，说法正确，不符合题意； C、金刚石坚硬而石墨质软，是由于碳原子排列方式不同，说法正确，不符合题意； D、化学知识用途广泛，利用化学知识可治理环境污染，改善生存环境，说法正确，不符合题意。 故选：A。 6．如图是碳的几种单质的结构示意图。 （1）在一定条件下物质②转化为物质①属于________(填“物理”或“化学”)变化。 （2）物质③化学式的微观意义是________。 （3）①②③物理性质有所差异的原因是________。 【答案】（1）化学 （2）一个C60分子由60个碳原子构成 （3）碳原子的排列方式不同 【解析】（1）物质②是石墨，物质①是金刚石，二者结构不同，属于不同的物质，一定条件下石墨转化为金刚石属于化学变化。故填：化学。 （2）物质③是C60，其化学式的微观意义是一个C60分子由60个碳原子构成。故填：一个C60分子由60个碳原子构成。 （3）①（金刚石）②（石墨）③（C60）物理性质有所差异的原因是碳原子的排列方式不同。故填：碳原子的排列方式不同。 7．石墨烯是21世纪最具前景的新型纳米材料，它是从石墨中剥离出来的单层原子晶体，其微观结构如图1，工业上可采用甲烷气体（CH4）在高温和催化剂的作用下分解制取石墨烯并产生氢气。 石墨烯晶体管的传输速度远远超过目前的硅晶体管，因此有希望应用于全新超级计算机的研发。纺织面料掺入石墨烯后，在低温情况下，石墨烯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。另外石墨烯还能影响菌体的正常代谢，从而使菌体无法吸收养分直至死亡。不同面料中掺入石墨烯后的抗菌效果如图2。 根据以上材料回答下列问题： （1）石墨烯属于纯净物中的______（填“单质”或“化合物”），同样由碳元素组成的石墨和金刚石物理性质差异很大的原因是_______；在一定条件下，石墨烯可以转化为金刚石，该变化属于______（填“物理”或“化学”变化）。 （2）纺织面料中掺入石墨烯后具有的优点有_______（任写一条）。分析图2，综合来看，______（填“氨纶混纺纱”或“棉混纺纱”）面料中掺入石墨烯后的抗菌效果最好。 （3）下列有关说法正确的有_______（填字母序号，多选）。 a.抑菌率越高，表明抗菌性能越弱 b.面料的抑菌率与面料种类、菌体种类均有关 c.石墨烯纺织面料的抗菌性能比普通面料强 【答案】（1）单质 碳原子的排列方式不同 化学 （2）石墨烯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；能影响菌体的正常代谢（合理即可） 棉混纺纱 （3）bc 【解析】（1）石墨烯中只含碳元素，属于单质； 石墨和金刚石都是由碳原子直接构成的，但由于碳原子的排列方式不同，则它们的物理性质不同； 石墨烯转化为金刚石的过程中，有新物质生成，属于化学变化。 （2）根据材料可知，石墨烯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，而且还能影响菌体的正常代谢，从而使菌体无法吸收养分直至死亡，则纺织面料中掺入石墨烯后可以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、能影响菌体的正常代谢等； 由图2可知，菌体种类相同时，石墨烯棉混纺纱面料的抑菌率均高于其它，抑菌率越高，表明抗菌性能越强，故棉混纺纱面料中掺入石墨烯后的抗菌效果最好 （3）a、由题给信息可知，抑菌率越高，表明抗菌性能越强，该选项说法错误； b、由图2可知，不同的面料对不同的菌体的抑菌率不同，所以面料的抑菌率与面料种类、菌体种类均有关，该选项说法正确； c、由图2可知，石墨烯纺织面料的抗菌性能比普通面料强，该选项说法正确。 故选bc。 1．科学思维是化学核心素养的重要组成部分，下列示例说法错误的是（ ） A．比较：金刚石和石墨的组成元素相同，故两者的物理性质相同 B．分类：氧气、铁、硫都是单质 C．分析：稀有气体用于制作霓虹灯，因为通电时稀有气体能发出不同颜色的光 D．推理：分子是由原子构成的，所以氧分子是由氧原子构成的 【答案】A 【解析】A、金刚石和石墨的组成元素相同，但它们的碳原子排列方式不同，所以两者的物理性质有差异，说法错误，符合题意； B、氧气、铁、硫均是由同种元素组成的纯净物，属于单质，说法正确，不符合题意； C、稀有气体用于制作霓虹灯，是因为稀有气体在通电时能发出不同颜色的光，说法正确，不符合题意； D、分子是由原子构成的，所以氧分子是由氧原子构成的，说法正确，不符合题意。 故选：A。 2．关于碳单质的说法正确的是（ ） A．石墨有导电性，是一种金属单质 B．金刚石和石墨中的碳原子排列方式相同 C．金刚石是天然存在的最硬的物质，可用来裁玻璃 D．碳单质在空气中燃烧只能生成二氧化碳 【答案】C 【解析】A、石墨具有导电性，但石墨是由碳元素组成的纯净物，属于非金属单质，说法错误，不符合题意； B、金刚石和石墨的碳原子排列方式不相同，物理性质存在着较大差异，说法错误，不符合题意； C、金刚石是天然存在的最硬的物质，可用来裁玻璃，说法正确，符合题意； D、碳在空气中燃烧可能生成一氧化碳或二氧化碳，取决于氧气充足与否，说法错误，不符合题意。 故选：C。 3．中国传统五色代表物有桃红、凝脂、缃叶、群青、沉香。 （1）群青：取自青金石(主要含Na、Al、Si、O、Ca等元素)，各种元素最本质的区别是_______不同；其中铝元素与氧元素组成的化合物的化学式为_______。 （2）桃红：古代的桃红胭脂由红花汁(内有红花素)制成，一个红花素分子中氢、氧原子个数比为_______。 （3）凝脂：从青瓷变为白瓷(降低原料中含铁氧化物的含量)。如图为铁元素的价类二维图，a点物质的类别是_______，b物质名称为_______。 （4）缃叶：取色自雌黄，在空气中燃烧的方程式为：，则X的化学式为_______。 （5）沉香：代表黑色。灰黑色石墨与无色透明金刚石物理性质有差异的原因_______。 【答案】（1）质子数/核电荷数 （2）2:1 （3）单质 氧化铁 （4） （5）碳原子的排列方式不同 【解析】（1）元素是质子数（核电荷数）相同的一类原子的总称，青金石主要含Na、Al、Si、O、Ca等元素，则各种元素最本质的区别是质子数或核电荷数不同； 由铝元素与氧元素组成的化合物是氧化铝，氧化铝中铝元素的化合价为+3、氧元素的化合价为-2，根据在化合物中各元素化合价的代数和为零，则氧化铝的化学式为； （2）一个红花素分子中氢、氧原子个数比为； （3）由图可知，a点对应物质中铁元素的化合价为0价，单质中元素的化合价为0价，则a点物质的类别是单质； 由图可知，b点对应铁元素化合价为+3价的氧化物，氧化物是由两种元素组成且其中一种元素为氧元素的化合物，则b点对应物质中含有铁元素和氧元素，在化合物中氧元素常显-2价，根据在化合物中各元素化合价的代数和为零，则b点对应物质的化学式为，其名称是氧化铁； （4）根据质量守恒定律，化学反应前后原子种类及数目不变，根据化学方程式，反应前有4个砷原子、6个硫原子和18个氧原子，反应后有2个X、6个硫原子和12个氧原子，则2个X中含有4个砷原子和6个氧原子，则1个X中含有2个砷原子和3个氧原子，故X的化学式为； （5）灰黑色石墨与无色透明金刚石物理性质有差异的原因是碳原子的排列方式不同。 4．美育是五育的重要组成部分，化学美随处可见。 （1）“结构美”。碳的多种结构美轮美奂，图1中物质B的名称为_______。物质B转化为A属于_______(填“物理”或“化学”)变化。 （2）“颜色美”。赤铜矿(主要成分为Cu2O)因其颜色艳丽，被称作“红宝石铜”，Cu2O中Cu元素的化合价为______。 （3）“模型美”。某研究团队利用Cu-CuI复合催化剂，将二氧化碳转化成乙烯(C2H4)，该反应的微观示意图如图2，反应生成的丙、丁的分子个数比为______。 【答案】（1）石墨 化学 （2）+1 （3）1:3 【解析】（1）图1中物质B的名称为石墨； 图1中物质A、B分别是金刚石、石墨，石墨转化为金刚石，有新物质生成，属于化学变化； （2）中氧元素的化合价为-2，根据在化合物中各元素化合价的代数和为零，则中铜元素的化合价为+1； （3）由微观示意图可知，甲为二氧化碳、乙为水、丙为乙烯、丁为氧气，该反应为二氧化碳与水在Cu-CuI复合催化剂作用下反应生成乙烯和氧气，化学方程式为，则反应生成的丙、丁的分子个数比为1:3。 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 $