5.3结构多样的碳单质-第一课时导学案--2026-2027学年八年级化学沪科版（五四学制）全一册
专题五 物质的微观构成
课题三 结构多样的碳单质 导学案
（第一课时 沪科版·五四学制·八年级全一册）
班级：__________ 姓名：__________ 小组：__________ 评价：__________
一、学习目标（四维核心素养）
通过对比金刚石、石墨、碳六十等碳单质的宏观性质与微观结构，初步建立"结构决定性质、性质决定用途"的化学基本观念；通过对不同碳单质性质差异的原因分析，发展宏观现象与微观本质相联系的科学思维；通过动手实验与观察讨论，提升科学探究与证据推理能力；通过了解碳单质在高新科技与日常生活中的广泛应用，感受化学对人类文明的贡献，增强科学态度与社会责任。
二、学习重难点
重点：金刚石、石墨、碳六十的主要物理性质与对应用途，同素异形现象的含义。难点：理解不同碳单质物理性质差异的根本原因在于碳原子排列方式不同，初步形成"结构—性质—用途"三者之间的逻辑关系。
三、课前预习案（填空题）
阅读教材相关内容，完成下列填空，将你的疑惑记录在预习本上。
1. 纯净的金刚石是一种无色透明、形状为__________的固体，它是天然存在的最__________的物质，可用于切割大理石或加工坚硬的金属。
2. 石墨是一种深灰色、有金属光泽而不透明的__________状固体，它质地较__________，在纸上划过可留下痕迹，具有优良的__________性。
3. 金刚石和石墨都是由__________元素组成的__________（填"单质"或"化合物"），但由于碳原子的__________方式不同，二者物理性质差异很大。
4. 碳六十是一种由__________个碳原子构成的分子，其分子形状类似足球，因此也被称为__________。
5. 由同一种元素组成的不同单质互称为该元素的__________，它们之间性质差异的主要原因是原子的__________不同。
四、课中探究案（表格式）
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探究活动一 | 【情境导入】 展示玻璃刀裁划玻璃的画面，提问：玻璃刀头上那粒小小的"宝石"为什么能划破坚硬的玻璃？它到底是什么物质？
【知识点梳理】（共3条） 1. 组成与结构：金刚石是由碳元素组成的一种单质。在金刚石中，每个碳原子都与周围四个碳原子紧密相连，形成稳固的空间网状结构，整个晶体像一个巨大的分子。 2. 物理性质：纯净的金刚石无色透明，呈正八面体形状；经过琢磨后能发出璀璨的光泽；它是天然存在的最硬的物质；几乎不导电，导热性能较好。 3. 主要用途：利用其硬度大，可作玻璃刀、钻探机钻头、切割大理石的工具；利用其璀璨光泽，经精细琢磨后作钻石首饰。
【活动·思考】 思考一：为什么金刚石可以用来裁玻璃，而我们身边的普通小刀却做不到？ 思考二："没有金刚钻，别揽瓷器活"这句俗语中，"金刚钻"指的是什么？它利用了金刚石的什么性质？
【课堂练习】 1. 下列关于金刚石的叙述中，错误的是（ ） A. 金刚石是碳元素组成的单质 B. 金刚石是天然存在最硬的物质 C. 金刚石经过琢磨可作装饰品 D. 金刚石很软，可作铅笔芯 2. 玻璃刀刀头镶嵌的物质是__________，它利用了该物质__________的性质。 |
探究活动二 | 【情境导入】 请同学们拿出自己的铅笔，用手摸摸铅笔芯在纸上划过留下的痕迹，再轻轻捻一捻铅笔芯粉末，你有什么感觉？铅笔芯是由什么做的？
【知识点梳理】（共3条） 1. 组成与结构：石墨同样是由碳元素组成的单质。在石墨中，碳原子呈层状排列，每一层内的碳原子排列成平面六边形的蜂窝状结构；层与层之间的结合力较小，层与层之间容易发生相对滑动。 2. 物理性质：石墨是深灰色、有金属光泽而不透明的细鳞片状固体；质地较软，在纸上划过可留下深灰色痕迹；有滑腻感；具有优良的导电性和导热性；熔点较高。 3. 主要用途：利用其质软且颜色深，可制铅笔芯；利用其导电性，可作电极、电刷；利用其滑腻感，可作高温润滑剂；利用其熔点高，可 |
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| 作坩埚材料。
【活动·实验探究】 实验一：用铅笔在白纸上反复画几条线，观察留下的痕迹颜色与粗细。 实验二：将一节干电池、小灯泡、导线与铅笔芯连成电路，观察小灯泡是否发光。 讨论：两个实验分别说明了石墨具有什么性质？这些性质与它的用途有什么对应关系？
【课堂练习】 1. 下列关于石墨的说法中，正确的是（ ） A. 石墨是一种金属 B. 石墨很软，不能导电 C. 石墨可作电极材料，说明它具有导电性 D. 石墨是深褐色的块状固体 2. 为什么可用铅笔芯来润滑生锈的锁孔？请结合石墨的性质加以解释。 |
探究活动三 | 【情境导入】 除了金刚石和石墨，科学家还发现了一类外形像"足球"的碳单质，它们在材料科学、医学等领域大显身手。你听说过这种"足球烯"吗？
【知识点梳理】（共3条） 1. 碳六十的结构：碳六十是由六十个碳原子构成的分子，分子呈球形，由十二个五边形和二十个六边形排列而成，外形酷似足球，因此被称为"足球烯"，是一种笼状分子。 2. 碳六十的性质与用途：碳六十分子很稳定，具有一些特殊的物理和化学性质。它在超导材料、光学材料、新型催化剂、药物缓释载体等高新技术领域有着广阔的应用前景。 3. 无定形碳：日常生活中常见的木炭、活性炭、焦炭、炭黑等，主要成分也是由碳元素组成的单质。其中活性炭具有疏松多孔的结构，吸附能力很强，可用于净水、防毒面具等；炭黑可制墨汁、轮胎填料。
【活动·讨论】 讨论一：金刚石、石墨、碳六十都是由碳元素组成的，为什么它们的性质却差异如此之大？请从原子排列的角度加以说明。 讨论二：防毒面具中常用活性炭来吸附毒气，这是利用了活性炭的什么结构特点？
【课堂练习】 1. 下列关于碳六十的叙述中，错误的是（ ） |
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