5.2 碳 导学案(含答案) 2025-2026学年化学科粤版（2024）九年级上册

5.2 碳
5.2.1 碳单质的物理性质与用途
素养目标
1.了解金刚石、石墨和C60 的微观构成、物理性质和用途。
2.了解物质的结构、 性质和用途之间的关系。
3.知道一种元素可以因结构不同而组成不同的单质。
重点
碳单质的物理性质、物质结构、性质和用途之间的关系。
【自主预习】
碳单质(金刚石、石墨、无定形碳等)的物理性质及用途。
1.无定形碳包括　　　　、　　　　、　　　　、　　　　。其中　　　　　吸附能力较强,可用作防毒面具的滤毒罐、防毒口罩的滤毒层、净水过滤器的吸附材料;　　　　在常温时非常稳定,故用其制作的墨汁绘制的画和书写的字经久不变色。
2.一些主要碳单质的物理性质和用途的比较:
物质 金刚石(　　) 石墨(　　) 木炭、 活性炭 C60
物理 性质 无色透明的固体,是自然界中最硬的物质;不导电 灰黑色,有金属光泽,不透明的片状固体,质软,滑腻,能导电、导热,耐高温 黑色,疏松多孔结构,吸附性强 —
用途 　　　　　　　　 　　　　　　　　 　　　　　　　　 　　　　　　　　 　　　　　　　　 　　　　　　　　 　　　　　　　　 　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　 　　　　　　　　 　　　　　　　　
物质的性质　　　　物质的用途,物质的用途　　　　物质的性质。
金刚石、石墨、C60的结构示意图如图所示,它们的化学性质相似,物理性质却有很大差异。其原因是 (　　)
A.构成它们的原子大小不同
B.金刚石、石墨、C60由不同种原子构成
C.构成它们的原子数目不同
D.金刚石、石墨、C60中碳原子的排列方式不同
【合作探究】
任务驱动一：由同种元素组成的物质一定是单质吗
任务驱动二：金刚石和石墨的物理性质为什么存在这么大的差异
任务驱动三：金刚石、石墨和C60的结构示意图如下,请总结物质的结构、性质和用途之间的关系
下列有关碳和碳的化合物的说法中,不正确的是 (　　)
A.CH4中,碳元素的化合为+4
B.用6B铅笔芯、电池、小灯泡和导线可验证石墨的导电性
C.金刚石、石墨、C60在空气中完全燃烧的产物都是二氧化碳
D.在特定的条件下石墨转化为金刚石的变化属于化学变化
5.2.2 碳单质及一氧化碳的化学性质
素养目标
1.认识CO的性质及CO的用途。
2.知道煤气中毒的原因及预防措施。
3.熟练说出“碳三角”的相互转化。
重点
1.CO的性质及CO的用途。
2.“碳三角”的相互转化。
【自主预习】
碳的化学性质、稳定性、可燃性、还原性,一氧化碳的性质。
一、碳单质的化学性质
1.用墨汁所绘的画和书写的字能长时间保存而不变色的原因是　　　　　　　　　。
2.碳与氧气的反应(可燃性)
①充分燃烧的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
②不充分燃烧的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
3.碳与某些氧化物的反应(还原性)
①碳与二氧化碳反应的化学方程式:
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
②碳与CuO反应的化学方程式:
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
二、一氧化碳的性质
1.CO的物理性质有　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
2.CO的化学性质:
(1)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)毒性。
科学思维是化学核心素养的重要组成部分。下列说法正确的是 (　　)
A.比较:一氧化碳和二氧化碳的组成元素相同,化学性质相似
B.分类:一氧化碳和二氧化碳都是氧化物
C.分析:石墨用于制作铅笔芯,因为石墨具有导电性
D.推理:单质由同种元素组成,则由同种元素组成的物质一定是单质
【合作探究】
任务驱动一：碳原子的结构
请画出碳原子的结构示意图,结合结构示意图说明常温下碳的化学性质稳定的原因。
任务驱动二：碳燃烧生成什么
煤的主要成分是碳,燃烧得很旺的煤炉里的煤在燃烧过程中,发生了哪些化学反应
任务驱动三：如何应对煤气泄漏
如果发生煤气泄漏应当怎么办
任务驱动四：比较CO和CO2
请分别从宏观和微观两个角度讨论CO和CO2有哪些不同。
在一密闭的容器中,一定质量的炭粉与过量的氧气在点燃的条件下充分反应,容器内各相关量与时间(从反应开始计时)的对应关系正确的是 (　　)
A.　　　　　B.
C.　　　　　D.
5.2.1【参考答案】
自主预习
预学思考
1.木炭　焦炭　活性炭　炭黑　活性炭　炭黑
2.钻探机钻头、刻刀、装饰品等　润滑剂、铅笔芯、电极等　作吸附剂、脱色剂,活性炭多用于防毒面具　超导材料等　决定　反映
自学检测
D
合作探究
任务驱动一
单质是由同种元素组成的纯净物,但有些元素(如C、P、O等)能形成多种不同的单质。如将同种元素的不同单质混合在一起,所得的物质中“只含一种元素”,但它属于混合物。由此可见,“由同种元素组成的物质”可能是单质(纯净物),也可能是混合物,但不可能是化合物,因为化合物是由不同种元素组成的纯净物。
任务驱动二
二者的碳原子排列方式不同,所以它们的物理性质差别很大。
任务驱动三
物质的结构、性质和用途之间联系紧密,物质的结构决定着物质的性质,物质的性质在很大程度上决定了物质的用途,反过来,物质的用途能反映出物质的性质。
跟踪演练
A
5.2.2【参考答案】
自主预习
预学思考
一、
1.常温下碳的化学性质稳定
2.①C+O2CO2　②2C+O22CO
3.①CO2+C2CO　②C+2CuO2Cu+CO2↑
二、
1.无色无臭的气体,密度比空气的略小,难溶于水
2.(1)2CO+O22CO2
(2)CO+CuOCu+CO2
自学检测
B
合作探究
任务驱动一
　碳原子的最外层有四个电子,不容易得到电子,也不容易失去电子,所以常温下碳的化学性质稳定。
任务驱动二
C:C+O2CO2
B:CO2+C2CO
A:2CO+O22CO2
任务驱动三
如果发生煤气泄漏,首先应立即关闭煤气总阀门;然后用湿毛巾捂住口鼻,迅速打开门窗;同时到室外空气新鲜的地方打电话给煤气公司。如果情况严重,要及时报警。注意:发生煤气泄漏时,禁止一切能引起火花的行为,如不能开灯,不能打开抽油烟机和换气扇,不能点火,不能在室内拨打电话等。
任务驱动四
宏观:物质种类不同;物质的化学性质不同。
微观:分子结构不同;分子化学性质不同;单个分子中氧原子数目不同。
跟踪演练
A