2022-2023学年人教版九年级化学上册6.1金刚石、石墨、C60 导学案.doc

6.1金刚石、石墨、C60【课时目标】1.了解金刚石和石墨的物理性质和主要用途，知道碳单质的化学性质。2.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。3.以碳单质为载体，逐渐形成以下观念：(1)物质的性质在很大程度上决定了物质的用途；(2)科学发展是永无止境的。重点：1.金刚石、石墨和C60的性质比较及用途；2.碳的化学性质。难点：1.金刚石、石墨和C60在物理性质上存在差异的原因；2.单质碳的化学性质。【学习活动】任务一金刚石、石墨和C60的物理性质及用途1.完成下列表格。金刚石石墨(1)色态_、透明、_形状的固体深灰色、不透明的_状固体(2)硬度天然存在的_的物质很软、有_感(3)导电性_(4)用途钻探机_、裁玻璃、切割大理等制铅笔芯、电刷、_等2.下列关于金刚石与石墨的说法中正确的是( )A.都能导电 B.都是黑色固体C.硬度都很小 D.都由碳元素组成3.C60在能源、信息、医药等领域有着广阔的应用前景。关于C60的叙述不正确的是( )A.该物质由C60分子构成 B.该物质由60个碳原子构成C.其相对分子质量为720 D.C60和C70是两种物质4.两位英国科学家因在石墨烯材料方面的开创性研究获得2020年诺贝尔奖。石墨烯是由碳元素组成的单质，下列关于碳单质的说法正确的是( )A.金刚石是天然存在的最硬的物质，可用来裁玻璃B.石墨有金属光泽，有导电性，所以是一种金属C.活性炭具有吸附性，可以吸附所有物质D.金刚石、石墨和足球烯（C60）都是由碳原子直接构成的【变式1】石墨烯可用机械剥离法从石墨中剥离制得。它是由碳原子构成的只有一层原子厚度的二维晶体（如图），图中每一个小球代表一个碳原子。它是目前发现的最薄、强度最大、导电导热性能最强的一种新型纳米材料。科学家甚至预言石墨烯将“彻底改变21世纪”。关于石墨烯，下列说法不正确的是( )A.石墨烯和金刚石都由碳元素组成 B.石墨烯的导电性比银强C.石墨烯中每个碳原子为三个六元环共用 D.从石墨中剥离出石墨烯属于物理变化任务二 碳的稳定性（常温下）5.在常温下，碳的化学性质_。碳受日光照射或与空气、水分接触，都不容易起变化。碳的化学性质与其核外电子排布有关，请画出碳原子的原子结构示意图：_。 6.文房四宝“笔墨纸砚”中“墨”的主要成分是( ) A.碳 B.硅 C.磷 D.碘7.“钻石恒久远，一颗永流传”这句话最能体现钻石的性质是( ) A.熔点高 B.硬度大 C.不能导电 D.化学性质稳定8.我国古代某些画家、书法家用墨(用炭黑等制成)绘制或书写的字画能够保存至今而不变色的原因是( )A.碳在常温下化学性质不活泼 B.炭黑具有很强的吸附能力C.部分炭黑转变成了更稳定的物质 D.碳单质不溶于水9.2019年碳家族再添新成员，某研究小组合成出第一个由18个碳原子构成的环状纯碳分子，其结构如图所示。回答：(1)碳原子的结构示意图为，其最外层电子数是_。若碳元素在化合物中的化合价为+4价，写出一种符合要求的化合物的化学式_。(2)尝试写出环状纯碳分子的化学式_。【变式2】炭雕是一种集观赏空气净化于一体的工艺品(如图)，其主要成分是木炭。下列说法错误的是( ) A.炭雕作为艺术品可以长久保存B.炭雕能吸附室内微量的有害气体C.摆放炭雕必须远离火种D.将炭雕的下脚料研成粉末，与氧化铜共热，不能发生化学反应任务三 碳的可燃性10.碳的可燃性：(1)氧气充足时，碳充分燃烧，化学方程式为_。(2)氧气不足时，碳燃烧不充分，化学方程式为_。11.关于碳的燃烧，下列说法中不正确的是( ) A.价值不菲的钻石、默默无闻的碳棒，在氧气中分燃烧后，产物都是CO2B.碳和氧气的质量比不同，燃烧产物可能不同C.碳在充分燃烧时放热，不充分燃烧时吸热D.碳在氧气中燃烧的产物有可能是混合物12.C60的发现使人类了解到一个全新的碳世界，下列说法正确的是( )A.足球由C60构成B.C60这种物质由碳原子直接构成C.C60是一种新型化合物D.C60在氧气中完全燃烧生成CO2【变式3】两份质量相等的碳，一份与足量O2完全反应生成CO2，另一份与O2反应生成CO。则前者与后消耗O2的质量比为( ) A.3：4 B.3：8 C.2：1 D.1：2任务四 碳的还原性13.碳的还原性：(1)木炭与氧化铜反应：黑色粉末逐渐变成_，生成的气体使澄清石灰水_，化学方程式为_。(2)与二氧化碳反应的化学方程式为_。14.下列物质中，既有可燃性，又有还原性的固体单质是( ) A.氢气 B.碳 C.一氧化碳 D.氮气15.有关2CuO+C=(高温)2Cu+CO2的反应，说法正确的是( ) A.CuO具有氧化性B.反应中可观察到红色的粉末变成黑色C.反应前后氧元素的化合价发生了改变D.反应前后固体质量不变16.如图是木炭与氧化铜反应的实验装置图，下列说法错误的是( ) A.该实验需要较高温度B.木炭发生了还原反应C.实验前应把木炭粉充分烘干D.该实验中的木炭粉可以换成活性炭【变式4】电脑芯片的制作要用到高纯度的硅。目前广泛采用石英砂(主要成分是SiO2)为原料制取，其中一步反应为：SiO2+2C=(高温)Si+2CO。对该反应分析正确的是( )A.二氧化硅是该反应的氧化剂 B.碳发生了还原反应C.碳元素化合价由0价变为+4价 D.该反应利用了CO的还原性【课后作业】1.有关金刚石和石墨的说法正确的是( )A.都有可燃性 B.都有导电性 C.都是黑色固体 D.都有滑腻感2.金刚石和石墨都是由碳元素组成的单质，但物理性质差异很大，原因是( ) A.原子排列方式不同 B.原子大小不同C.原子数目不同 D.原子种类不同3.如图为金刚、石墨和C60的结构模型图，图中小球代表碳原子。下列说法不正确的是( ) A.原子的排列方式改变，则构成的物质种类改变B.相同元素组成的不同物质，在足量的氧气中完全燃烧，产物相同C.相同元素组成的不同物质，化学性质相同D.在特定的条件下，石墨既可转化为金刚石，也可转化为C604.石墨烯是一种非常优良的纳米材料，由碳元素组成，化学性质和石墨相似，还具有超强导电、导热的性能。关于石墨烯的认识错误的是( ) A.可作散热材料 B.是一种新型化合物 C.常温下化学性质稳定 D.可作新型电池的电极5.实验室有如图所示装置，回答下列问题：(1)连接装置时，需根据导管的高度调节_处的高度，再确定_处的高度。(填“甲”或“乙”)(2)结束实验的操作作是：先_，再_。6.在丰富多彩的物质世界里，碳及其化合物占有重要地位。(1)金刚石和石墨均是碳元素组成的单质，但两者物理性质差异较大，其原因是构成它们的碳原子_不同。(2)活性炭有较强的吸附能力，是因为活性炭具有_的结构。(3)在书写具有保存价值的图书档案时，规定使用碳素墨水，其原因是_。(4)某有机化合物R在氧气中充分燃烧的化学方程式是2R+5O2=(点燃)4CO2+2H2O，则R的化学式为_。7.有如图所示变化:(1)写出化学式：B_；E_。(2)写出以上各步的化学方程式。_；_；_。8.某同学在实验室把木炭和氧化铜的混合物18g用酒精喷灯加热一段时间，冷却后称量固体剩余物为13.6g。请按要求完成下列问题：(1)根据质量守恒定律计算产生的气体的质量为_。(2)根据化学方程式计算：剩余固体中含有铜的质量是多少？【评价与反思】_.参考答案【学习活动】1.(1)无色 正八面体 细鳞片 (2)最硬 滑腻 (3)几乎不导电 导电性优良 (4)钻头 电极 2.D 3.B 4.A 【变式1】D 5.不活泼 6.A 7.D 8.A 9.(1)4 CO2(合理即可) (2)C18 【变式2】D 10.(1)C+O2=(点燃)CO2 (2)2C+O2=(点燃)2CO 11.C 12.D 【变式3】C 13.(1)红色 变浑浊 C+2CuO =(高温)2Cu+CO2 (2)CO2+C=(高温)2CO 14.B 15.A 16.B 【变式4】A【课后作业】1.A 2.A 3.C 4.B 5.(1)乙 甲 (2)移出导管 熄灭酒精灯 6.(1)排列方式 (2)疏松多孔 (3)碳在常温下化学性质不活泼 (4)C2H2 7.(1)Cu CO (2)2CuO+C=(高温)2Cu+CO2 2Cu +O22CuO CO2+C=(高温)2CO 8.(1)4.4g (2)12.8g