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学案 6.1《金刚石、石墨和Ｃ60》
班级______________姓名___________
一、学习目标
1.知道常见碳单质的物理性质和主要用途。
2.理解碳在常温下的化学稳定性和高温时的化学活动性。
3.初步认识结构与性质、性质与用途之间的关系。
二、自主预习
1.不同的元素可以组成不同的物质，同一种元素也可以组成不同的物质。如金刚石、石墨和Ｃ60都是由 碳元素 组成的 单质 。【出处：21教育名师】
2.木炭和活性炭具有 吸附性 。
3.在常温下，碳的化学性质 稳定 ，在高温下，碳能够与很多物质发生反应。
4.物质的性质在很大程度上决定物质的 用途 。
三、学习过程
知识点 ：碳的单质
【自主学习】阅读课本，完成碳单质的性质与用途对比表
物质 ( http: / / www.21cnjy.com ) 金刚石 石墨 木炭、活性炭 Ｃ60
物理性质 无 色透明、正八面体 形状的固体,是最 硬 的天然物质，不导电 深灰 色、有金属光泽、不透明的 细鳞片 状固体,质 软 、滑腻、导电性 好 ,耐高温 黑色疏松 多孔结构, 吸附 性强 熔点 低
用途 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 超导 材料
【思考】（1）铅笔芯中含铅吗 它的主要成分是什么
铅笔芯中不含铅，成分是石墨
（2）生锈的铁锁孔里加点铅笔芯就容易打开,为什么
铅笔芯的成分是石墨，石墨有滑腻感，可作润滑剂
（3）用石墨作电极反映了石墨的什么性质
导电性
【交流讨论】1.碳单质都是原子构成的吗？
不是，Ｃ60是分子构成
2.金刚石和石墨都是碳单质，物理性质为什么存在这么大的差异
碳原子排列不同
3.物质的结构、性质和用途之间有什么关系
物质的结构决定着性质,性质在很大程度上决定了物质的用途,用途能反映出物质的性质
【实验探究】课本实验6－1，活性炭的吸附性(小组合作完成)。
现象:红色逐渐变浅最后消失
结论:活性炭能吸附色素,具有吸附性
【知识巩固】
1.下列关于金刚石、石墨、木炭和C60的叙述正确的是（ ）
A．都是黑色固体
B．在氧气中充分燃烧时都生成二氧化碳
C．碳原子的排列方式相同
D．一定条件下，石墨转化成金刚石是物理变化
【答案】Ｂ
【解析】A、金刚石是无色透明的，所以错误．
B、金刚石、石墨、木炭和C60都是碳元素组成的单质，化学性质相似，都有可燃性，由于组成相同，在氧气中充分燃烧时都生成二氧化碳，所以正确．
C、物质的结构决定物质的性质，金刚石、石墨、木炭和C60的物理性质不同，主要是它们中，碳原子的排列方式不同，所以错误．21·cn·jy·com
D、化学变化、物理变化的本质区别是前者 ( http: / / www.21cnjy.com )生成了新物质，后者没有生成新物质，石墨和金刚石是两种不同的物质，故石墨转化成金刚石是化学变化，所以错误．
故选B。
知识点 ：单质碳的化学性质
【交流讨论】用墨书写的字画能够保存很长时间不变色，你知道为什么吗？
碳常温下化学性质不活泼
1.碳与氧气的反应
(1)木炭在氧气中燃烧的现象是：发出白光，放出热量，生成使澄清石灰水变浑浊的气体；这一实验说明木炭在点燃的条件下具有 可燃性 ,化学方程式为 C+O2CO2 。 www.21-cn-jy.com
(2)当氧气量不充足时，碳燃烧不充分，会生成一氧化碳，化学方程式为 2C+O22CO 。
【思考】冬天用煤火炉取暖,若通风不畅会发生煤气中毒,为什么？
碳会发生不充分燃烧，生成有毒的一氧化碳气体
2.碳与某些氧化物的反应
【实验探究】完成实验6-2，并思考：
(1)酒精灯上加网罩的目的是 使火焰集中并提高温度 ,由此可见该实验的条件是 高温 。
（2）实验现象： 黑色粉末逐渐变为红色,澄清石灰水变浑浊 。反应方程式: ２ＣuＯ+Ｃ２Ｃu+ＣＯ２↑【来源：21·世纪·教育·网】
（3）通过该实验得出木炭具有 还原 性,可用于 冶炼金属等。
（4）氧化铜失氧变成单质铜，发生了还原反应，这种 含氧化合物里的氧被夺去的反应，叫做还原反应。
【思考】（1）燃烧很旺的煤炉里添加新煤时可发现火焰呈蓝色，你知道原因吗？
因为燃烧很旺的煤炉里,碳充分燃烧生成 二氧化碳 ,放出大量的热,当添加新煤时,碳与二氧化碳在高温条件下反应生成 一氧化碳 ,一氧化碳燃烧出现 蓝 色火焰,化学方程式为 C+O2CO2、C+CO22CO 。 21·世纪*教育网
（2）试写碳与氧化铁反应的化学方程式 2Ｆe2Ｏ3+3Ｃ4Fe+3ＣＯ２↑
【知识巩固】
2.下列说法中，正确的是（ ）
A．碳单质都是黑色固体
B．单质碳在氧气中燃烧只能生成二氧化碳
C．一氧化碳能够燃烧，具有还原性
D．碳具有可燃性，常温下其化学性质比较活泼
【答案】C
【解析】A、金刚石就是碳元素组成的单质，但它不是黑色的；故错误；
B、碳单质完全燃烧后都生成二氧化碳，不完全燃烧生成一氧化碳；故错误；
C、碳元素组成的化合物一氧化碳具有可燃性，可以做燃料；具有还原性，可冶炼金属；故正确；
D、常温下单质碳的化学性质不活泼，不溶于水、稀酸、稀碱；不同高温下与氧发生的反应不同，可以生成二氧化碳或一氧化碳；故错误；www-2-1-cnjy-com
故选C。
【课堂小结】通过本节课的学习，你收获了什么？
【我的收获】 。
四、课堂检测
1．下列关于碳单质的说法中正确的是（ Ａ ）
A．C60的相对分子质量为720
B．金刚石、石墨和C60都由碳元素组成，结构相同
C．木炭具有还原性，常温下可以将氧化铜中的铜还原出来
D．石墨很软，不能用于制石墨电极
2．同学们在画画或作图时常用2B铅笔，铅笔芯的主要成分是（ Ａ ）
A．石墨 B．铅 C．金刚石 D．二氧化锰
3．金刚石和石墨的物理性质有很大差异的原因是（ Ｃ ）
A．金刚石不含杂质，而石墨含有杂质
B．金刚石是单质，石墨是化合物
C．金刚石和石墨里碳原子的排列不同
D．金刚石和石墨的组成元素不同
4．下列关于C60的说话不正确的是（ Ｃ ）
A．C60及金刚石、石墨都是碳的单质
B．该物质的相对分子质量为720
C．该物质中碳元素的化合价为+4价
D．保持该物质化学性质的最小粒子是C60分子
5．碳元素有金刚石、石墨和无定形碳等多种单质，下列关于碳单质的叙述正确的是（ Ｃ ）
A.都是黑色固体
B.碳原子的排列方式都相同
C.在氧气中充分燃烧时都能生成二氧化碳
D.都能使红墨水褪色
6．下列碳单质的用途中，利用了碳的化学性质的是（ Ｄ ）
①做电极，②做滤毒剂，③制作固体润滑剂，④做燃料，⑤制作装饰品，⑥冶炼金属，⑦制作染料．
A、①②③④ B、⑤⑥⑦ C、①③⑤⑦ D、④⑥
7．下列物质中，有一种物质能与其他三种物质发生反应，它是（ Ｂ ）
A．二氧化碳气体 B．焦炭 C．氧气 D．氧化铜粉末
8．物质的结构决定物质的性质 ( http: / / www.21cnjy.com )，物质的性质决定物质的用途，根据这个理论，请分析：氧气和臭氧（O3）的化学性质不同的原因是 分子构成不同 ，金刚石和石墨都是由碳原子直接构成的物质，他们物理性质不相同的理由 碳原子排列不同 。
9．研究物质通常从组成、结构、性质、用途等方面来进行。以石墨为例：
从结构上：石墨由碳原子按层状排列；
从组成上：石墨由碳元素组成 ；
从性质上： 石墨具有润滑性（或导电性或常温下的稳定性等） ；
从用途上： 可作润滑剂、电极、铅笔芯、碳素墨水等 。
10．金刚石和石墨在充足的氧气中燃烧都 ( http: / / www.21cnjy.com )能生成唯一的产物 CO2 （填化学式），由此证明金刚石和石墨都是由 C（或碳） 元素组成的单质；金刚石和石墨在物理性质上有很大差异的原因是 碳原子排列方式不同 。21cnjy.com
五、课时作业
一、选择题
1．我们画画用的“6B”铅笔，写字用的“2B”铅笔都是用石墨和黏土制成的，制铅笔利用了石墨的性质是（ Ｂ ）2·1·c·n·j·y
A．导电性
B．硬度小
C．常温下性质稳定
D．耐高温
2．碳的单质中，质地较软，常用做电极的是（ Ｄ ）
A．金刚石
B．活性炭
C．炭黑
D．石墨
3．金刚石、石墨和C60都是由碳元素组成的单质。关于金刚石、石墨、C60三种单质的叙述错误的是（ Ｄ ）2-1-c-n-j-y
A．将石墨变成金刚石发生了化学变化
B．三种物质碳原子的排列方式不同
C．三种物质完全燃烧后的产物都是CO2
D．C60是一种新型的有机物
4．下列关于碳的几种单质的组成和用途的说法中，错误的是（ Ｃ ）
A．璀璨夺目的天然钻石是由碳元素组成的
B．长期未用而难开启的铁锁，可在锁孔中加入少量铅笔芯粉末作润滑剂
C．铅笔芯主要是用铅和少量炭粉制成的
D．活性炭可除去糖浆里的色素
5．石墨烯是新发现的二维空间材料，它是 ( http: / / www.21cnjy.com )由石墨制成的新型碳单质，金刚石、石墨、C60和石墨烯的结构示意图如下图所示，下列关于这四种物质的说法中正确的是（ Ｄ ）21世纪教育网版权所有
A．都是黑色固体
B．都质软可作润滑剂
C．碳原子排列方式都相同
D．在氧气中充分燃烧都生成二氧化碳
6.小刚要检验妈妈的钻石戒指是真还是假，你认为正确的方法是（ Ｄ ）
A．铁锤砸 B．火烧 C．测密度 D．刻画玻璃
7．在隔绝空气下，用木炭还原氧化铜．下列叙述正确的是（ Ｄ ）
A．反应前后固体中氧原子的物质的量保持不变
B．反应前后固体减轻的质量等于氧化铜中氧元素的质量
C．反应中消耗的氧化铜与碳的物质的量一定相等
D．反应中铜元素在固体中的质量分数逐渐变大
8.下列有关碳单质的用途和性质之间的关系不相符的是（ Ｄ ）
A．焦炭用于炼铁是因为焦炭具有还原性
B．金刚石用于切割玻璃是因为金刚石硬度比玻璃高
C．用炭黑墨汁书写的字经久不变色是因为常温下碳的化学性质稳定
D．制糖工业用活性炭脱色制白糖是因为活性炭与有色物质发生了化学反应
9．金刚石和石墨的化学性质相同，是因为它们都是由 碳元素 组成的，但它们的物理性质有很大差异，其原因是： 碳原子的排列不同 。21教育网
10．碳单质具有下列性质：①吸附性；②常温下较稳定；③可燃性；④还原性．据此，用上述序号回答：
（1）工业上用焦炭冶炼金属利用了碳的 ④ ；
（2）文书档案的书写规定必须用碳素墨水，是因为碳 ② ．
（3）如图为市场上出售的某种净水器的结构．其中起着最重要作用的物质是活性炭，这是因为活性炭具有很强的 ① ．21*cnjy*com
11.如图是碳还原氧化铜的实验装置图：
(1)能证明CuO与C已发生化学反应的实验现象 澄清石灰水变浑浊(或黑色粉末变红色) (答一点即可)。分别写出试管a、b中发生反应的化学方程式2CuO+C2Cu+CO2↑ 、 Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O 。【来源：21cnj*y.co*m】
(2)最能说明试管中的物质已完全反应的实验现象是 不再有气泡产生 。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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学案 6.1《金刚石、石墨和Ｃ60》
班级______________姓名___________
一、学习目标
1.知道常见碳单质的物理性质和主要用途。
2.理解碳在常温下的化学稳定性和高温时的化学活动性。
3.初步认识结构与性质、性质与用途之间的关系。
二、自主预习
1.不同的元素可以组成不同的物质，同一种元素也可以组成不同的物质。如金刚石、 和 都是由 组成的 。
2.木炭和活性炭具有 。
3.在常温下，碳的化学性质 ，在高温下，碳能够与很多物质发生反应。
4.物质的性质在很大程度上决定物质的 。
三、学习过程
知识点 ：碳的单质
【自主学习】阅读课本，完成碳单质的性质与用途对比表
物质 ( http: / / www.21cnjy.com ) 金刚石 石墨 木炭、活性炭 Ｃ60
物理性质 色透明、 形状的固体,最 的天然物质，不导电 色、有金属光泽、不透明的 状固体,质 、滑腻、导电性 ,耐高温 黑色 多孔结构, 性强 熔点
用途 、 、 等 、 、 等 作 、脱色剂 材料
【思考】（1）铅笔芯中含铅吗 它的主要成分是什么
（2）生锈的铁锁孔里加点铅笔芯就容易打开,为什么
（3）用石墨作电极反映了石墨的什么性质
【交流讨论】1.碳单质都是原子构成的吗？
2.金刚石和石墨都是碳单质，物理性质为什么存在这么大的差异
3.物质的结构、性质和用途之间有什么关系
【实验探究】课本实验6－1，活性炭的吸附性(小组合作完成)。
现象:
结论:
【知识巩固】
1.下列关于金刚石、石墨、木炭和C60的叙述正确的是（ ）
A．都是黑色固体
B．在氧气中充分燃烧时都生成二氧化碳
C．碳原子的排列方式相同
D．一定条件下，石墨转化成金刚石是物理变化
知识点 ：单质碳的化学性质
【交流讨论】用墨书写的字画能够保存很长时间不变色，你知道为什么吗？
1.碳与氧气的反应
(1)木炭在氧气中燃烧的现象是：发出白光， ( http: / / www.21cnjy.com )放出热量，生成使澄清石灰水变浑浊的气体；这一实验说明木炭在点燃的条件下具有 ,化学方程式为 。 2·1·c·n·j·y
(2)当氧气量不充足时，碳燃烧不充分，会生成一氧化碳，化学方程式为 。
【思考】冬天用煤火炉取暖,若通风不畅会发生煤气中毒,为什么？
2.碳与某些氧化物的反应
【实验探究】完成实验6-2，并思考：
(1)酒精灯上加网罩的目的是 ,由此可见该实验的条件是 。
（2）实验现象：黑色粉末逐渐变为红色,澄清石灰水变浑浊 。反应方程式:
（3）通过该实验得出木炭具有 性,可用于 等。
（4）氧化铜失氧变成单质铜，发生了还原反应，这种 反应，叫做还原反应。
【思考】（1）燃烧很旺的煤炉里添加新煤时可发现火焰呈蓝色，你知道原因吗？
因为燃烧很旺的煤炉里,碳充分燃烧生成 ( http: / / www.21cnjy.com ) ,放出大量的热,当添加新煤时,碳与二氧化碳在高温条件下反应生成 ,一氧化碳燃烧出现 色火焰,化学方程式为 、 。 【来源：21·世纪·教育·网】
（2）试写碳与氧化铁反应的化学方程式
【知识巩固】
2.下列说法中，正确的是（ ）
A．碳单质都是黑色固体
B．单质碳在氧气中燃烧只能生成二氧化碳
C．一氧化碳能够燃烧，具有还原性
D．碳具有可燃性，常温下其化学性质比较活泼
【课堂小结】通过本节课的学习，你收获了什么？
【我的收获】 。
四、课堂检测
1．下列关于碳单质的说法中正确的是（ ）
A．C60的相对分子质量为720
B．金刚石、石墨和C60都由碳元素组成，结构相同
C．木炭具有还原性，常温下可以将氧化铜中的铜还原出来
D．石墨很软，不能用于制石墨电极
2．同学们在画画或作图时常用2B铅笔，铅笔芯的主要成分是（ ）
A．石墨 B．铅 C．金刚石 D．二氧化锰
3．金刚石和石墨的物理性质有很大差异的原因是（ ）
A．金刚石不含杂质，而石墨含有杂质
B．金刚石是单质，石墨是化合物
C．金刚石和石墨里碳原子的排列不同
D．金刚石和石墨的组成元素不同
4．下列关于C60的说话不正确的是（ ）
A．C60及金刚石、石墨都是碳的单质
B．该物质的相对分子质量为720
C．该物质中碳元素的化合价为+4价
D．保持该物质化学性质的最小粒子是C60分子
5．碳元素有金刚石、石墨和无定形碳等多种单质，下列关于碳单质的叙述正确的是（ ）
A.都是黑色固体
B.碳原子的排列方式都相同
C.在氧气中充分燃烧时都能生成二氧化碳
D.都能使红墨水褪色
6．下列碳单质的用途中，利用了碳的化学性质的是（ ）
①做电极，②做滤毒剂，③制作固体润滑剂，④做燃料，⑤制作装饰品，⑥冶炼金属，⑦制作染料．
A、①②③④ B、⑤⑥⑦ C、①③⑤⑦ D、④⑥
7．下列物质中，有一种物质能与其他三种物质发生反应，它是（ ）
A．二氧化碳气体 B．焦炭 C．氧气 D．氧化铜粉末
8．物质的结构决定物质的性质，物质的性 ( http: / / www.21cnjy.com )质决定物质的用途，根据这个理论，请分析：氧气和臭氧（O3）的化学性质不同的原因是 ，金刚石和石墨都是由碳原子直接构成的物质，他们物理性质不相同的理由 。
9．研究物质通常从组成、结构、性质、用途等方面来进行。以石墨为例：
从结构上：石墨由碳原子按层状排列；
从组成上： ；
从性质上： ；
从用途上： 。
10．金刚石和石墨在充足的氧气中燃 ( http: / / www.21cnjy.com )烧都能生成唯一的产物 （填化学式），由此证明金刚石和石墨都是由 元素组成的单质；金刚石和石墨在物理性质上有很大差异的原因是 。21世纪教育网版权所有
五、课时作业
一、选择题
1．我们画画用的“6B”铅笔，写字用的“2B”铅笔都是用石墨和黏土制成的，制铅笔利用了石墨的性质是（ ）21教育网
A．导电性
B．硬度小
C．常温下性质稳定
D．耐高温
2．碳的单质中，质地较软，常用做电极的是（ ）
A．金刚石
B．活性炭
C．炭黑
D．石墨
3．金刚石、石墨和C60都是由碳元素组成的单质。关于金刚石、石墨、C60三种单质的叙述错误的是（ ）21·cn·jy·com
A．将石墨变成金刚石发生了化学变化
B．三种物质碳原子的排列方式不同
C．三种物质完全燃烧后的产物都是CO2
D．C60是一种新型的有机物
4．下列关于碳的几种单质的组成和用途的说法中，错误的是（ ）
A．璀璨夺目的天然钻石是由碳元素组成的
B．长期未用而难开启的铁锁，可在锁孔中加入少量铅笔芯粉末作润滑剂
C．铅笔芯主要是用铅和少量炭粉制成的
D．活性炭可除去糖浆里的色素
5．石墨烯是新发现的二维空间材料， ( http: / / www.21cnjy.com )它是由石墨制成的新型碳单质，金刚石、石墨、C60和石墨烯的结构示意图如下图所示，下列关于这四种物质的说法中正确的是（ ）www.21-cn-jy.com
A．都是黑色固体
B．都质软可作润滑剂
C．碳原子排列方式都相同
D．在氧气中充分燃烧都生成二氧化碳
6.小刚要检验妈妈的钻石戒指是真还是假，你认为正确的方法是（ ）
A．铁锤砸 B．火烧 C．测密度 D．刻画玻璃
7．在隔绝空气下，用木炭还原氧化铜．下列叙述正确的是（ ）
A．反应前后固体中氧原子的物质的量保持不变
B．反应前后固体减轻的质量等于氧化铜中氧元素的质量
C．反应中消耗的氧化铜与碳的物质的量一定相等
D．反应中铜元素在固体中的质量分数逐渐变大
8.下列有关碳单质的用途和性质之间的关系不相符的是（ ）
A．焦炭用于炼铁是因为焦炭具有还原性
B．金刚石用于切割玻璃是因为金刚石硬度比玻璃高
C．用炭黑墨汁书写的字经久不变色是因为常温下碳的化学性质稳定
D．制糖工业用活性炭脱色制白糖是因为活性炭与有色物质发生了化学反应
9．金刚石和石墨的化学性质相同，是因为它们都是由 组成的，但它们的物理性质有很大差异，其原因是： 。21·世纪*教育网
10．碳单质具有下列性质：①吸附性；②常温下较稳定；③可燃性；④还原性．据此，用上述序号回答：
（1）工业上用焦炭冶炼金属利用了碳的 ；
（2）文书档案的书写规定必须用碳素墨水，是因为碳 ．
（3）如图为市场上出售的某种净水器的结构．其中起着最重要作用的物质是活性炭，这是因为活性炭具有很强的 ．21cnjy.com
11.如图是碳还原氧化铜的实验装置图：
(1)能证明CuO与C已发生化学反应的实验现 ( http: / / www.21cnjy.com )象 (答一点即可)。分别写出试管a、b中发生反应的化学方程式 、 。
(2)最能说明试管中的物质已完全反应的实验现象是 。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 6 页）
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