人教版九上化学课时导学案 第六章 课题1 金刚石、石墨、和C60（第一课时）（含答案）

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第六单元　碳和碳的氧化物
金刚石、石墨、和C60（第一课时）
课时目标
1．知道金刚石、石墨、C60等均是由碳元素组成的单质
2．了解碳单质的物理性质存在差异性的原因
3．了解常见碳单质的物理性质和用途
课堂导学
知识点一 碳单质
1．同种元素可以组成不同的单质
研究表明，同种元素可以组成不同的单质，写出下列常见元素的不同单质：
常见元素 氧元素 磷元素 碳元素
组成的单质 ① ② ③
2.金刚石、石墨、C60的性质、用途比较
阅读教材P106－107，完成下表内容　　
项目　 种类 结构 主要物理性质 用 途
金刚石 加工后有璀璨夺目的光泽 ④
硬度大 ⑤
石墨 软，有滑腻感 ⑥
⑦ 作电极
C60 略 ⑧
小结：它们的物理性质存在差异性的原因⑨______________________________________。
典例解析
例1 有关碳元素形成的几种物质，以下说法错误的是(　　)
A．C60是一种新型化合物　　　　 B．金刚石是天然最硬的物质之一
C．石墨具有优良的导电性　　　　 D．石墨可用于制铅笔芯
解析：熟记各种碳单质的性质和用途。
答案： A
拓展讲解：
(1)金刚石、石墨、C60都是由碳元素组成的单质，但物理性质存在差异性的原因是： 碳原子排列方式不同__；
(2)H2O2和H2O的组成元素相同，但化学性质有差异性的原因是：分子构成不同；
(3)氧离子与氖原子的最外层电子数相同，但却不属于同种元素的原因是： 质子数不同。
(4)氧元素和硫元素具有相似化学性质的原因是最外层电子数相同。
变式训练
1．下列有关金刚石、石墨和C60的说法正确的是(　　)
A．碳原子的排列方式相同　　　B．它们都具有导电性
C．物理性质相同　　　　　 D．一定条件下，石墨转化成金刚石是化学变化
2．填涂答题卡时必须用2B铅笔，2B铅笔芯的主要成分中含有(　　)
A．金刚石　　　 B．石墨　　　 C．木炭　　　 D．活性炭
3．据报道，科学家已经研制出世界上最薄的材料——碳膜片，其厚度只有一根头发的二十万分之一。如右图所示，这种碳膜片形状如蜂巢，是由碳原子构成的六边形单元向外延展而成，下列有关碳膜片的说法中，正确的是(　　)
A．碳膜片属于单质　
B．碳膜片与C60是同一种物质
C．碳膜片属于金属材料
D．碳膜片与石墨一样，具有良好的导电性
3．木炭、活性炭
木炭、活性炭的主要成分也是碳单质，而它们的结构与石墨类似。
教师演示教材P107实验6－1，学生观察实验，并将现象记录在下表。
实验操作 实验现象
在盛有半瓶水的小锥形瓶里，加入一滴红墨水，使水略显红色。投入几块烘烤过的木炭(或活性炭)，轻轻振荡 ⑩
实验分析：木炭(或活性炭)具有 ______________结构，有 ________性，可利用此性质来吸附色素和毒气。
典例解析
例2 小华同学在实验室里组装了简易净水器。他从上端缓缓地注入品红水溶液。净水器下端流出的水无色，则下列说法中正确的是（ ）
A. 木炭能与品红反应，使之褪色
B. 木炭疏松多孔，可吸附品红分子
C. 品红颗粒较大，不能通过木炭层
D. 棉花吸附了品红分子，使水褪色
解析：活性炭具有疏松多孔的结构，有吸附性，能吸附色素，达到去色的效果。
答案：B
变式训练
4．纳米材料被誉为21世纪最有前途的新型材料，碳纳米管是一种由碳原子构成的直径为几纳米(1nm＝10－9m)的空心管。下列说法中，错误的是(　　)
A．碳纳米管是一种新型的化合物
B．碳纳米管材料是由碳元素组成
C．碳纳米管材料管道多，表面积大，吸附能力强
D．碳纳米管和金刚石一样，均属于碳单质
5. 在盛有冷水的烧杯中放入少量品红，一段时间后，烧杯中的水逐渐变为红色，而在盛有热水的烧杯中则迅速变红，这是因为______________________________；然后再向烧杯中放几块烘烤过的木炭，稍等片刻，发现____________，说明木炭具有____________作用。
补充讲解：
①木炭和活性炭的吸附性是物理性质，木炭、活性炭的脱色是物理变化。
②“碳”和“炭”的区别；“碳”是表示一种核电荷数为6的非金属元素，而“炭”一般是指由石墨的微小晶体和少量杂质组成的混合物，如木炭、焦炭、活性炭、炭黑等。在说明碳元素时，用“碳”表示，如碳单质、二氧化碳、碳酸等；在说明含石墨的无定形炭时，用“炭”表示，如木炭、焦炭等。
课堂小结
一、碳单质
1．同种元素可以组成不同的单质
由碳元素组成的单质有：__________、_________、_________。
2．金刚石、石墨、C60的性质和用途
3．木炭、活性炭具有_________结构，有________性，这个性质属于它的_______性质(填“物理”或“化学”)。
课时达标
1．经测定某物质只含一种元素，则有关该物质的说法一定正确的是(　　)
A．该物质一定是单质　　　　 B．该物质一定是化合物
C．该物质可能是混合物　　　 D．该物质一定是氧化物
2．“轻轨列车”与架空电线连接的电刷材料常使用到石墨，下列性质与此用途无关的是(　　)
A．深灰色　　　　 B．润滑　　　　 C．熔点高　　　　 D．导电性
3．遂昌农民利用当地丰富的竹资源制成竹炭制品，实现增收致富。竹炭是竹子经过炭化处理后形成的多孔性材料。竹炭具有的性质是(　　)
A．无色固体　　　 B．易溶于水　　　　 C．硬度大　　　 D．有吸附性
4．如右图所示，将几块经过烘烤并冷却的木炭(或活性炭)投入到盛有红棕色的二氧化氮的集气瓶中，轻轻摇动，试说明观察到的现象____________________________________，其原因是_______________________________________________________。
课后作业
A 双基过关
1. 不同的元素可以组成不同的单质，但同种元素也可以组成不同的单质，如红磷、白磷均是由磷元素组成的单质，像它们这样由同种元素组成，但形状不同的物质，称它们为同素异形体。下列各项中，属于同素异形体的是（ ）。
A. 铜、铁 B. 金刚石、石墨 C. 氧气、液氧 D. 氮气、氢气
2. 金刚石、石墨和C60都是由碳元素组成的单质，下列说法正确的是（ ）。
A. 碳原子的排列方式相同 B. 它们都具有导电性
C. 物理性质相同 D. 一定条件下，石墨转化成金刚石是化学变化
3. 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60
B. 金刚石、石墨和C60都由碳元素组成，结构相同
C. 木炭具有吸附性，可用于去除冰箱的异味
D. 石墨很软，不能用于制石墨电极
4. 某物质经测定只含有一种元素，下列对于该物质的说法正确的是（ ）
A. 一定是单质 B. 一定是化合物
C. 一定是纯净物 D. 可能是混合物
5. “轻轨列车”是近年来又一新兴的交通工具，具有无污染的优点。当轻轨列车开动时，在轻轨列车跟架空电线的接触点上，由于高速摩擦会产生高温，因此接触点上的材料应具有耐高温、不易氧化、能导电的性质。你认为选用该接触点上的材料，较为合适的物质是（ ）。
A. 金刚石 B. 石墨 C. 铝 D. 铁
6. 化学上把同种元素组成的不同单质称为同素异形体，如白磷和红磷。下列各组物质互为同素异形体的是（ ）
A. CO2 和CO 　B. 氢气和液氢 C. 氧气（O2）和臭氧（O3） D. 冰（H2O）和干冰（CO2）
7. 我国研制出世界上最轻、吸油力最强的固体——碳海绵。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. 常温下化学性质不活泼 B. 是一种新型的化合物
C. 具有较强的吸附性 D. 可处理海上泄露的石油
8. 中国科学技术大学钱逸泰教授等以CCl4和金属钠为原料，在700℃时制造出纳米级金刚石粉末，该成果发表在世界权威的《科学》杂志上，立即被科学们高度评价为“稻草变黄金”。同学们对此的一些“理解”，不正确的是（ ）。
A. 金刚石属于金属单质 B. 制造过程发生了化学反应
C. CCl4是一种化合物 D. 金刚石由碳元素组成
9. 单质碳在生产和生活中有着广泛的应用。
（1）下列物质的用途中，利用了石墨能导电的是_________（填序号，下同），利用了金刚石硬度大的是_________。
①玻璃刀 ②铅笔芯 ③钻探机的钻头 ④干电池的电极
炭雕是活性炭成型技术与传统雕刻工艺的完美结合，因为活性炭有疏松多孔的结构，具有_________能力，所以，炭雕既可以净化室内空气，又可以美化居住环境。
B能力提高
10. 目前，科学家打算合成一种“二重构造”的球形分子，方法是把足球型的C60分子融进足球型的Si60分子中，使外面的Si原子与里面的C原子结合。下列与这种物质有关的一些说法中，错误的是（ ）。
A. 是由两种单质组成的混合物 B. 是一种新型化合物
C. 其相对分子质量为2400 D. Si60分子的体积比C60分子大
参考答案
课堂导练
① 氧气　臭氧 ② 红磷　白磷 ③ 金刚石　石墨 ④ 钻石 ⑤ 玻璃刀头 ⑥ 润滑剂 ⑦ 有导电性 ⑧ 超导体材料 ⑨ 碳原子的排列方式不同 ⑩ 红色褪去 疏松多孔 吸附
变式训练
1. D　2.B　3.A　4. A　5. 温度越高，品红分子运动速率越快　红色褪去　吸附色素
课堂小结
1. 金刚石、石墨、C60 3. 疏松多孔 吸附 物理
课时达标
1．C　2.A　3.D　4. 红棕色消失　木炭具有吸附性
课后作业
A 双基过关
1. B 2. D 3. C 4. D 5. B 6. C 7. B 8. A
9. （1）④ ①（2）吸附
B 能力提高
10. A
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