课题1 金刚石、石墨和C60 （第1课时）导学案
【学习目标】
1·知道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；
2·知道金刚石、石墨的物理性质和主要用途；
3·以发展的观点看待碳的单质，树立物质的性质决定用途的观点。
【前置作业】
吸附常用 ，原理是 的表面 ，表面积大；以滤去液体中的不溶性物质，还可以吸附掉一些溶解的杂质，例如: 、 。
【学习过程】
创设情境、导入新课
世界上最大的钻石是？“非洲之星”是世界上最大的切割钻石，重量为3106克拉。铅笔含铅吗？你知道“它们是由什么组成的吗？
二、自主学习、合作探究
☆知识：碳的单质
【温故知新】
由同种元素组成的纯净物叫做 。
同种元素可以组成不同的单质，例如氧元素可以组成 和 两种不同的单质，磷元素可以组成 和 两种不同的单质。
一、金刚石
仔细观看视频，阅读课本，总结金刚石的性质和用途。
性质
用途
金刚石
作装饰品
二、石墨
仔细观看视频，阅读课本，总结石墨的性质和用途。
性质
用途
石墨
色有金属光泽而不透明。
作铅笔芯
质软。
具有优良的 。
作电极
有 。
作润滑剂
三、生活中常见的含石墨的物质
仔细观看视频，阅读课本，总结木炭、活性炭等的性质和用途。
1、木炭和活性炭：黑色固体， ，具有较强的 ，可用于吸附剂和脱色剂，可以吸附色素、有异味的物质。
2、焦炭可用于 。
3、结合金刚石和石墨的结构、性质和用途，讨论物质的结构、性质与用途之间有什么关系？
。
【跟踪练习】请同学们独立完成以下题目
1·下列选项中的两种物质，组成元素种类不相同的是（ ）
A．金刚石、石墨 B．水、双氧水 C．氧气、臭氧 D．冰、干冰
2·金刚石、石墨和C60的化学性质香色，物理性质却又很大差异，其主要原因是（ ）
A．构成它们的原子大小不同
B．构成它们的原子数目不同
C．金刚石、石墨和C60里由不同种原子构成
D．金刚石、石墨和C60里碳原子的排列方式不同
3·1999年，美国使用了一种“石墨炸弹”，奇袭获胜。这种炸弹爆炸后释放出大量的纤维状石墨，覆盖在发电厂的设备上，造成设备短路而停电。请解释这是什么原因。
4·下列关于金刚石和石墨的说法中不正确的是（ ）
A．它们都是由碳元素组成的单质
B．它们都是电的良导体
C．金刚石质硬、石墨质软
D．它们里面的碳原子排列的方式不同
三、课堂小结
可独立展示，可小组为单位集体展示！
四、课堂检测（独立完成，你一定行！）
1·金刚石、石墨、C60物理性质有很大差异的原因是（ ）
A．原子种类不同 B．原子大小不同
C．原子排列方式不同 D．原子数目不同
2·关于金刚石、石墨、C60的叙述，正确的是（ ）
A．都属于碳单质 B．都由碳原子构成
C．都具有导电性 D．完全燃烧产物不同
3·下列关于碳单质用途的叙述错误的是（ ）
A.金刚石用作钻探机的钻头 B.用活性炭吸附毒气
C.用碳粉和铅可制成铅笔芯 D.用石墨做干电池的电极
4·下列关于碳单质的用途及原因分析的描述不正确的是（ ）
用途
原因分析
A
石墨可用作电极
石墨可导电
B
金刚石可用来刻画玻璃
金刚石硬度很大
C
活性炭可用于消毒面具
活性炭具有吸附性
D
焦炭用于冶金工业
碳具有氧化性
A．A B．B C．C D．D
5·下列各物质的用途是利用了该物质的什么性质
（1）石墨常用于电池的电极，是因为___；
（2）活性炭可用于防毒面具的滤毒罐里，是因为___；
（3）金刚石可以作钻探机钻头，是因为__；
（4）木炭可以除去房间里的臭味，是因为__；
（5）石墨常用于制造铅笔芯，是因为______。
课题1 金刚石、石墨和C60 （第1课时）导学案
【学习目标】
1·知道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；
2·知道金刚石、石墨的物理性质和主要用途；
3·以发展的观点看待碳的单质，树立物质的性质决定用途的观点。
【前置作业】
吸附常用活性炭，原理是活性炭的表面疏松多孔，表面积大；以滤去液体中的不溶性物质，还可以吸附掉一些溶解的杂质，例如:颜色、异味。
【学习过程】
创设情境、导入新课
世界上最大的钻石是？“非洲之星”是世界上最大的切割钻石，重量为3106克拉。铅笔含铅吗？你知道“它们是由什么组成的吗？
二、自主学习、合作探究
☆知识：碳的单质
【温故知新】
由同种元素组成的纯净物叫做单质。
同种元素可以组成不同的单质，例如氧元素可以组成氧气和臭氧两种不同的单质，磷元素可以组成红磷和白磷两种不同的单质。
一、金刚石
仔细观看视频，阅读课本，总结金刚石的性质和用途。
性质
用途
金刚石
无色透明、正八面体形状的固体。
作装饰品
是天然存在的硬度最大的物质。
切割玻璃；作钻头
二、石墨
仔细观看视频，阅读课本，总结石墨的性质和用途。
性质
用途
石墨
深灰色有金属光泽而不透明。
作铅笔芯
质软。
具有优良的导电性。
作电极
有滑腻感。
作润滑剂
三、生活中常见的含石墨的物质
仔细观看视频，阅读课本，总结木炭、活性炭等的性质和用途。
1、木炭和活性炭：黑色固体，疏松多孔，具有较强的吸附性，可用于吸附剂和脱色剂，可以吸附色素、有异味的物质。
2、焦炭可用于金属冶炼。
3、结合金刚石和石墨的结构、性质和用途，讨论物质的结构、性质与用途之间有什么关系？
。
【跟踪练习】请同学们独立完成以下题目
1·下列选项中的两种物质，组成元素种类不相同的是（ ）
A．金刚石、石墨 B．水、双氧水 C．氧气、臭氧 D．冰、干冰
【答案】D
【解析】冰是氢氧元素组成；干冰是二氧化碳由碳氧元素组成，故选D。
2·金刚石、石墨和C60的化学性质香色，物理性质却又很大差异，其主要原因是（ ）
A．构成它们的原子大小不同
B．构成它们的原子数目不同
C．金刚石、石墨和C60里由不同种原子构成
D．金刚石、石墨和C60里碳原子的排列方式不同
【答案】D
【解析】金刚石、石墨、C60都是由碳元素组成的单质，它们的性质上存在很大差异的原因是碳原子排列方式不同。
故选D。
3·1999年，美国使用了一种“石墨炸弹”，奇袭获胜。这种炸弹爆炸后释放出大量的纤维状石墨，覆盖在发电厂的设备上，造成设备短路而停电。请解释这是什么原因。
【解答】这是因为石墨具有优良的导电性能。
4·下列关于金刚石和石墨的说法中不正确的是（ ）
A．它们都是由碳元素组成的单质
B．它们都是电的良导体
C．金刚石质硬、石墨质软
D．它们里面的碳原子排列的方式不同
【答案】B
【解析】A、金刚石、石墨都是由碳元素组成的单质，故A说法正确；
B、金刚石不能够导电，故B说法错误；
C、金刚石是天然存在的最硬的物质，石墨是自然界中最软的物质之一，故C说法正确；
D、金刚石、石墨里面的碳原子排列的方式，其物理性质有很大的差异，故D说法正确。
故选：B。
三、课堂小结
可独立展示，可小组为单位集体展示！
四、课堂检测（独立完成，你一定行！）
1·金刚石、石墨、C60物理性质有很大差异的原因是（ ）
A．原子种类不同 B．原子大小不同
C．原子排列方式不同 D．原子数目不同
【答案】C
【解析】金刚石、石墨、C60均是由碳原子构成的固态非金属单质，但是由于金刚石、石墨、C60中碳原子的排列方式不同造成了金刚石、石墨、C60物理性质具有很大差异。
故选C。
2·关于金刚石、石墨、C60的叙述，正确的是（ ）
A．都属于碳单质 B．都由碳原子构成
C．都具有导电性 D．完全燃烧产物不同
【答案】A
【解析】A．金刚石、石墨和C60都是由碳元素组成的纯净物，都属于单质，故选项说法正确；
B．金刚石、石墨由碳原子直接构成，C60一种由分子（每个分子由60个碳原子构成）构成，故不正确；
C．金刚石没有导电性，故不正确；
D．因为它们都是由碳元素组成的，在氧气中充分燃烧时都生成二氧化碳，故不正确；
故选A。
3·下列关于碳单质用途的叙述错误的是（ ）
A.金刚石用作钻探机的钻头 B.用活性炭吸附毒气
C.用碳粉和铅可制成铅笔芯 D.用石墨做干电池的电极
【答案】C
【解析】A、金刚石的硬度大，可以用作钻探机的钻头，正确。
B、焦炭具有还原性，可以用焦炭冶炼金属，正确。
C、用碳粉和泥土可制成铅笔芯，不正确。
D、石墨易导电，可以用石墨做干电池的电极，正确。
故选C。
4·下列关于碳单质的用途及原因分析的描述不正确的是（ ）
用途
原因分析
A
石墨可用作电极
石墨可导电
B
金刚石可用来刻画玻璃
金刚石硬度很大
C
活性炭可用于消毒面具
活性炭具有吸附性
D
焦炭用于冶金工业
碳具有氧化性
A．A B．B C．C D．D
【答案】A
【解析】A．石墨具有导电性，可以用石墨来制电极，故正确；
B．金刚石是自然界中硬度最大的矿物，所以可用金刚石来刻画玻璃，故正确；
C．活性炭具有很强的吸附性，可用来吸附有毒气体，故正确；
D．碳具有还原性，故可用焦炭来冶炼金属，故错误。
故选D。
5·下列各物质的用途是利用了该物质的什么性质
（1）石墨常用于电池的电极，是因为___；
（2）活性炭可用于防毒面具的滤毒罐里，是因为___；
（3）金刚石可以作钻探机钻头，是因为__；
（4）木炭可以除去房间里的臭味，是因为__；
（5）石墨常用于制造铅笔芯，是因为______。
【答案】
（1）导电性；（2）吸附性；（3）硬度大；（4）吸附性；（5）深灰色，质软。
课题1 金刚石、石墨和C60 （第1课时）课后测评
1·互为同素异形体的一组物质是（ ）
A.金刚石和石墨 B.氧气和液氧 C.冰和干冰 D.水和双氧水
2·金刚石和石墨的物理性质有很大差异的原因是（ ）
A．金刚石是纯净物，石墨是混合物
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．金刚石和石墨是由不同种元素组成的
3·下列关于金刚石、石墨和C60的说法正确的是（ ）
A．它们是同一种物质
B．它们中碳原子的排列方式相同
C．它们都是由碳元素组成的单质
D．它们的物理性质相同
4·关于金刚石、石墨、C60的叙述，正确的是（ ）
A．都属于碳单质 B．都由碳原子构成
C．都具有导电性 D．完全燃烧产物不同
5·家用净水器常用活性炭作净水剂,这是因为活性炭( )
A.可作催化剂
B.疏松多孔,吸附性强
C.无毒
D.可以把硬水转化为软水
6·由同种元素组成的物质不可能是下列物质中的（ ）
A．混合物 B．单质 C．化合物 D．纯净物
7·下列有关碳单质的说法错误的是（ ）
A．金刚石是天然存在的最硬的物质
B．石墨和C60是由不同种原子构成
C．金刚石和石墨的化学性质相似
D．活性炭包可放在冰箱中除异味
8·关于金刚石、石墨、C60的叙述，正确的是（ ）
A．都属于碳单质 B．都由碳原子构成
C．都具有导电性 D．完全燃烧产物不同
9·石墨可以作高温电炉的电极,是因为( )
A.能燃烧 B.能传热
C.很软 D.耐高温能导电
10·下列关于碳单质用途的叙述中，错误的是（ ）
A．金刚石不仅能刻划玻璃，还能装在钻头上钻凿坚硬的岩层
B．干电池里的碳棒是石墨制成的
C．防毒面具用活性炭吸收有毒气体
D．制糖工业用炭黑来吸附有色物质
11·下列内容描述不正确的是（ ）
A．金刚石可作钻探机钻头，石墨可作电极、润滑剂，活性炭可作防毒面具的滤毒剂
B．木炭使红棕色二氧化氮气体褪色是物理变化
C．金刚石和石墨的物理性质有很大差别的原因是因为金刚石和石墨里碳原子排列不同
D．科学家发现一种组成为C60的物质，它是一种新型化合物。
12·纳米材料被誉为21世纪最有前途的新型材料，其中纳米碳管是一种由碳原子构成的直径为几个纳米（1纳米=10-9米）的空心管，则下列说法中错误的是（ ）
A．纳米碳管是一种新型的化合物
B．纳米碳管如果完全燃烧后生成二氧化碳
C．纳米碳管在常温下化学性质稳定
D．纳米碳管属于纯净物
13·下列关于碳单质用途的叙述中，错误的是（）
①干电池里的碳棒是石墨制成的 ②电冰箱的除味剂是活性炭 ③防毒面具用焦炭吸收有毒气体 ④制糖工业用炭黑来吸附有色物质 ⑤金刚石不仅能刻划玻璃，还能装在钻头上钻凿坚硬的岩层．
A．①②③ B．②③④ C．③④ D．④⑤
14·2017年4月长春应用化学研究所提出了一种独特的锂﹣氮电池（LI﹣N2），结构示意图见左图，该电池由锂箔作负极，多孔碳布作正极，玻璃纤维作隔板，可以直接利用空气中的氮气，锂﹣氮电池的反应方程式：6Li+N2=2Li3N．请回答：
碳布作为锂﹣氮电池的电极，是利用了碳单质的 （填一种物理性质即可）。
15·现有 A炭黑、B木炭、 C石墨、 D活性炭、 E焦炭、F金刚石六种物质，按下列要求选择填空。
⑴制碳素墨水的原料 ； ⑵加入高楼里炼铁的是 ；
⑶黑色橡胶的填加成分是 ； ⑷用于制造黑火药的是 ；
⑸画家写生用的笔中含 ； ⑹装在钻探机钻头上的是 ；
⑺填充滤毒罐的是 ； ⑻可用来作电极的是 ；
课题1 金刚石、石墨和C60 （第1课时）课后测评
1·互为同素异形体的一组物质是（ ）
A.金刚石和石墨 B.氧气和液氧 C.冰和干冰 D.水和双氧水
【答案】A
【解析】A、金刚石和石墨都是由碳元素组成，且都是单质，则互为同素异形体，符合题意； B、氧气和液氧是由氧元素组成的一种物质，只是状态不同，不符合题意； C、冰是由氢、氧元素组成的化合物，干冰是由碳、氧元素组成的化合物，不符合题意； D、水和双氧水的组成相同，都是氢、氧元素组成，但二者都是化合物，则不互为同素异形体，不符合题意。 故答案为：A。 2·金刚石和石墨的物理性质有很大差异的原因是（ ）
A．金刚石是纯净物，石墨是混合物
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．金刚石和石墨是由不同种元素组成的
【答案】
【解析】金刚石中的碳原子是正四面体结构，硬度很大；石墨中的碳原子是正六边形结构，并且形成层状，硬度较小；正是因为金刚石和石墨里碳原子的排列不同，才导致了金刚石和石墨的物理性质有很大差异。
故选C。
3·下列关于金刚石、石墨和C60的说法正确的是（ ）
A．它们是同一种物质
B．它们中碳原子的排列方式相同
C．它们都是由碳元素组成的单质
D．它们的物理性质相同
【答案】C
【解析】A、金刚石、石墨和C60是同种元素组成的三种不同的物质，故A说法错误；
B、金刚石、石墨和C60结构中碳原子的排列方式不同，故B说法错误；
C、金刚石、石墨和C60是都是由碳元素组成的单质，故C说法正确；
D、由于金刚石、石墨和C60结构中碳原子的排列方式不同，它们的物理性质差别很大，故D说法错误。
故选C。
4·关于金刚石、石墨、C60的叙述，正确的是（ ）
A．都属于碳单质 B．都由碳原子构成
C．都具有导电性 D．完全燃烧产物不同
【答案】
【解析】A．金刚石、石墨和C60都是由碳元素组成的纯净物，都属于单质，故选项说法正确；
B．金刚石、石墨由碳原子直接构成，C60一种由分子（每个分子由60个碳原子构成）构成，故不正确；
C．金刚石没有导电性，故不正确；
D．因为它们都是由碳元素组成的，在氧气中充分燃烧时都生成二氧化碳，故不正确；
故选A。
5·家用净水器常用活性炭作净水剂,这是因为活性炭( )
A.可作催化剂
B.疏松多孔,吸附性强
C.无毒
D.可以把硬水转化为软水
【答案】B
6·由同种元素组成的物质不可能是下列物质中的（ ）
A．混合物 B．单质 C．化合物 D．纯净物
【答案】C
【解析】化合物是由两种或两种以上的元素组成的，故同种元素不可能组成化合物。
7·下列有关碳单质的说法错误的是（ ）
A．金刚石是天然存在的最硬的物质
B．石墨和C60是由不同种原子构成
C．金刚石和石墨的化学性质相似
D．活性炭包可放在冰箱中除异味
【答案】B
【解析】A、金刚石是天然存在的最硬的物质，故说法正确；
B、石墨和C60都是由碳原子构成的物质，故说法错误；
C、金刚石、石墨都是由碳元素组成的单质，化学性质相似，故说法正确；
D、活性炭具有吸附性，可放在冰箱中除异味，故说法正确。
故选B。
8·关于金刚石、石墨、C60的叙述，正确的是（ ）
A．都属于碳单质 B．都由碳原子构成
C．都具有导电性 D．完全燃烧产物不同
【答案】
【解析】A．金刚石、石墨和C60都是由碳元素组成的纯净物，都属于单质，故选项说法正确；
B．金刚石、石墨由碳原子直接构成，C60一种由分子（每个分子由60个碳原子构成）构成，故不正确；
C．金刚石没有导电性，故不正确；
D．因为它们都是由碳元素组成的，在氧气中充分燃烧时都生成二氧化碳，故不正确；
故选A。
9·石墨可以作高温电炉的电极,是因为( )
A.能燃烧 B.能传热
C.很软 D.耐高温能导电
【答案】D
10·下列关于碳单质用途的叙述中，错误的是（ ）
A．金刚石不仅能刻划玻璃，还能装在钻头上钻凿坚硬的岩层
B．干电池里的碳棒是石墨制成的
C．防毒面具用活性炭吸收有毒气体
D．制糖工业用炭黑来吸附有色物质
【答案】D
【解析】A、金刚石的硬度大，金刚石不仅能刻划玻璃，还能装在钻头上钻凿坚硬的岩层；正确；
B、由于石墨能够导电，干电池里的电极是石墨制成的；正确；
C、由于活性炭具有疏松多孔结构而具有吸附性，所以防毒面具用活性炭吸收有毒气体；正确；
D、由于活性炭具有疏松多孔结构而具有吸附性，所以制糖工业的脱色剂一般用活性炭，不用炭黑（炭黑较为细腻，容易进入糖中，很难分离，炭黑一般用于加工墨汁等）；错误。
故选D。
11·下列内容描述不正确的是（ ）
A．金刚石可作钻探机钻头，石墨可作电极、润滑剂，活性炭可作防毒面具的滤毒剂
B．木炭使红棕色二氧化氮气体褪色是物理变化
C．金刚石和石墨的物理性质有很大差别的原因是因为金刚石和石墨里碳原子排列不同
D．科学家发现一种组成为C60的物质，它是一种新型化合物。
【答案】D
12·纳米材料被誉为21世纪最有前途的新型材料，其中纳米碳管是一种由碳原子构成的直径为几个纳米（1纳米=10-9米）的空心管，则下列说法中错误的是（ ）
A．纳米碳管是一种新型的化合物
B．纳米碳管如果完全燃烧后生成二氧化碳
C．纳米碳管在常温下化学性质稳定
D．纳米碳管属于纯净物
【答案】A
【解析】A、纳米碳管是一种由碳原子构成的，所以属于单质不是化合物，故A说法错误；
B、纳米碳管是由碳元素组成，碳完全燃烧后生成二氧化碳，故B说法正确；
C、纳米碳管是由碳元素组成，碳的化学性质很稳定，所以纳米碳管在常温下化学性质稳定，故C说法正确；
D、纳米碳管是一种由碳原子构成的，所以属于单质，属于纯净物，故D说法正确。
故选A。
13·下列关于碳单质用途的叙述中，错误的是（）
①干电池里的碳棒是石墨制成的 ②电冰箱的除味剂是活性炭 ③防毒面具用焦炭吸收有毒气体 ④制糖工业用炭黑来吸附有色物质 ⑤金刚石不仅能刻划玻璃，还能装在钻头上钻凿坚硬的岩层．
A．①②③ B．②③④ C．③④ D．④⑤
【答案】C
【解析】①干电池里的碳棒是石墨制成的；正确；
②电冰箱的除味剂是活性炭；正确；
③防毒面具用活性炭吸附有毒气体，不是用焦炭；错误；
④制糖工业用活性炭来吸附有色物质，不是用炭黑；错误；
⑤金刚石的硬度很大，不仅能刻划玻璃，还能装在钻头上钻凿坚硬的岩层；正确。
故选：C。
14·2017年4月长春应用化学研究所提出了一种独特的锂﹣氮电池（LI﹣N2），结构示意图见左图，该电池由锂箔作负极，多孔碳布作正极，玻璃纤维作隔板，可以直接利用空气中的氮气，锂﹣氮电池的反应方程式：6Li+N2=2Li3N．请回答：
碳布作为锂﹣氮电池的电极，是利用了碳单质的 （填一种物理性质即可）。
【答案】（5）导电性。
【解析】（5）碳布作为锂﹣氮电池的电极，是利用了碳单质的导电性；故填：导电性。
15·现有 A炭黑、B木炭、 C石墨、 D活性炭、 E焦炭、F金刚石六种物质，按下列要求选择填空。
⑴制碳素墨水的原料 ； ⑵加入高楼里炼铁的是 ；
⑶黑色橡胶的填加成分是 ； ⑷用于制造黑火药的是 ；
⑸画家写生用的笔中含 ； ⑹装在钻探机钻头上的是 ；
⑺填充滤毒罐的是 ； ⑻可用来作电极的是 ；
【答案】（1）A；（2）E；（3）A；（4）B；（5）B；（6）F；（7）D；（8）C。
