第22課 金剛石、石墨、C60（解析版）

第22課金剛石、石墨、C60目標(biāo)任務(wù)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)自主梳理?金剛石?石墨?C60效果檢測探究提升?環(huán)節(jié)一金剛石?環(huán)節(jié)二石墨?環(huán)節(jié)三C60?環(huán)節(jié)四其它碳單質(zhì)課堂總結(jié)強(qiáng)化訓(xùn)練001目標(biāo)任務(wù)課程標(biāo)準(zhǔn)學(xué)習(xí)目標(biāo)1.知道物質(zhì)具有獨(dú)特的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)，同類物質(zhì)在性質(zhì)上具有一定的相似性（新增）；2.知道物質(zhì)具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值，物質(zhì)的性質(zhì)決定用途。3.以金剛石和石墨為例，探討物質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)與物質(zhì)性質(zhì)的關(guān)系。1．知道不同種元素可以組成不同的物質(zhì)，同一種元素也可以組成不同的物質(zhì)；2.了解金剛石、石墨、木炭、活性炭的主要物理性質(zhì)和用途；3.知道C60的分子結(jié)構(gòu)及其部分用途；4.了解結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、用途三者的關(guān)系。002預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)自主梳理1、金剛石：無色透明的固體，是自然界中最硬的物質(zhì)，可用于制鉆石、刻劃玻璃、鉆探機(jī)的鉆頭等。2、石墨：深灰色固體，是最軟的礦物之一，有優(yōu)良的導(dǎo)電性，潤滑性?？捎糜谥沏U筆芯、干電池的電極、電車的滑塊等。金剛石和石墨都是由碳原子構(gòu)成，由碳元素組成，金剛石和石墨的物理性質(zhì)有很大差異，原因是：碳原子的排列不同；CO和CO2的化學(xué)性質(zhì)有很大差異的原因是：分子的構(gòu)成不同。一種元素可以組成不同種單質(zhì)。石墨在一定條件下可以轉(zhuǎn)化為金剛石，該變化為化學(xué)變化。3、C60也叫足球烯，C60由C60分子構(gòu)成，一個(gè)分子中含60個(gè)碳原子，形似足球，它應(yīng)用于材料科學(xué)和超導(dǎo)體等方面。還有其它管狀的碳的單質(zhì)，它們有很大的用途。4、活性炭與木炭具有吸附，對(duì)一些色素、異味有吸附作用。防毒面具里的濾毒罐就是利用活性炭來吸附毒氣的，這種變化是物理變化，因此吸附性屬于物理性質(zhì)。焦炭用于煉鐵，炭黑加到橡膠里能夠增加輪胎的耐磨性。預(yù)習(xí)檢測1.天然存在的最硬的物質(zhì)是（）A.金剛石 B.鐵礦石C.石墨 D.大理石【答案】A2.2014年邵陽市中考實(shí)行網(wǎng)上閱卷，考生答題時(shí)必須用2B鉛筆填涂答題卡。2B鉛筆芯的主要成分是()A．木炭B．石墨C．焦炭D．鉛【答案】B3.下列關(guān)于金剛石與石墨的說法正確的是（）A.都能導(dǎo)電 B.都是黑色固體C.硬度都很小 D.都由碳元素組成【答案】D4.下列物質(zhì)能用于除去水中異味和色素的是（）A.明礬 B.活性炭 C.石子 D.細(xì)沙【答案】B5.清代著名畫家鄭板橋所繪的字畫至今仍不褪色，這是因?yàn)槟械奶?)A.具有可燃性B.具有氧化性C.具有還原性D.在常溫下性質(zhì)穩(wěn)定【答案】D6.下列物質(zhì)的性質(zhì)和用途對(duì)應(yīng)關(guān)系正確的是()A.金剛石硬度大，可用于切割玻璃B.石墨具有導(dǎo)電性，可制作鉛筆芯C.炭黑具有滑膩感，可制作電刷D.木炭具有吸附性，可用作燃料【答案】A7.“碳家族”的成員很多，用途很廣。下列說法正確的是()A.石墨不具有導(dǎo)電性B.C60單質(zhì)是由碳原子直接構(gòu)成的C.活性炭具有吸附性D.金剛石和石墨中碳原子的排列方式相同【答案】C8.碳世界豐富多彩，根據(jù)如圖回答下列問題：(1)圖C代表的物質(zhì)的名稱為

?，木炭、焦炭、活性炭這些物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與

?(從A、B、C中選擇)類似。(2)圖A表示的物質(zhì)是由

?(填“分子”或“原子”)構(gòu)成的。(3)上述A、B、C三種物質(zhì)的物理性質(zhì)不同的原因是

?

?。(4)由C在一定條件下制取B，發(fā)生的變化屬于

?(填“物理”或“化學(xué)”)變化。(5)圖D中向盛有紅棕色NO2氣體的燒瓶中投入若干塊木炭，連接好裝置，稍待片刻，能看到紅棕色變淺的原因是木炭具有

?性。【答案】(1)金剛石B(2)分子(3)碳原子排列方式不同(4)化學(xué)(5)吸附性003探究提升?環(huán)節(jié)一金剛石情境材料1你聽過“海洋之心”嗎？電影《泰坦尼克號(hào)》中女主人公Rose佩戴的“海洋之星”鉆石是由什么組成的呢？TheHeartoftheOcean伊麗莎白泰勒的眼睛TheHeartoftheOcean伊麗莎白泰勒的眼睛重56克拉人民幣約為17個(gè)億左右問題探究1碳的單質(zhì):金剛石、石墨和C60等都是由碳元素組成的不同單質(zhì)。由于碳原子的排列方式不同，即結(jié)構(gòu)不同，導(dǎo)致它們的性質(zhì)尤其是物理性質(zhì)有很大差異。一、金剛石1．外觀：無色透明、正八面體狀晶體（網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)）2.光澤：加工后璀璨奪目3.硬度：天然存在的最硬的物質(zhì)4.導(dǎo)電性：不導(dǎo)電5.導(dǎo)熱性：良好6.用途：因?yàn)榻饎偸菬o色透明的晶體，具有特殊的光學(xué)性質(zhì)，因而被用于制造鉆石；因?yàn)榻饎偸捕却?，常用于切割玻璃、大理石、做鉆探機(jī)的鉆頭等。要點(diǎn)歸納典例精講【典例1】“沒有金剛鉆，不攬瓷器活”，這句話體現(xiàn)了金剛石（）A.熔點(diǎn)高 B.硬度大C.光學(xué)性能好 D.化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定【答案】B【解析】“沒有金鋼鉆，別攬瓷器活”，這句俗語來源于傳統(tǒng)瓷器修復(fù)——鋦瓷。工匠用金剛鉆給瓷器鉆洞修補(bǔ)，說明金剛石的硬度大。【典例2】金剛石

①金剛石是由_____構(gòu)成的固態(tài)非金屬單質(zhì)，純凈的金剛石是_____、_____形狀的固體，具有很好的_____，可以制作成璀璨奪目的鉆石；

②金剛石是天然存在的硬度_____的物質(zhì)，利用此性質(zhì)可以用作裁玻璃、切割大理石、加工堅(jiān)硬的金屬，以及裝在鉆探機(jī)的鉆頭上，鉆探堅(jiān)硬的巖層等。【答案】原子構(gòu)成無色透明正八面體透光性最大【詳解】①金剛石是由原子構(gòu)成的固態(tài)非金屬單質(zhì)，純凈的金剛石是無色透明、正八面體形狀的固體，具有很好的透光性，可以制作成璀璨奪目的鉆石;②金剛石是天然存在的硬度最大的物質(zhì)，利用此性質(zhì)可以用作裁玻璃、切制大理石、加工堅(jiān)硬的金屬，以及裝在鉆探機(jī)的鉆頭上，鉆探堅(jiān)硬的巖層等?！镜淅?】（江蘇省揚(yáng)州市邗江區(qū)梅苑雙語學(xué)校2023-2024上學(xué)期月考）下列物質(zhì)用途體現(xiàn)化學(xué)性質(zhì)的是A．金剛石：切割玻璃 B．氧氣：急救病人C．稀有氣體：填充霓虹燈 D．石墨：作鉛筆芯【答案】B【詳解】A、金剛石用于切割玻璃是利用金剛石的硬度大，屬于物理性質(zhì)，故選項(xiàng)錯(cuò)誤;B、氧氣用于醫(yī)療急救，因?yàn)檠鯕饪梢怨┙o呼吸，屬于化學(xué)性質(zhì)，故選項(xiàng)正確;C、用于制作露虹燈的是稀有氣體，因?yàn)橄∮袣怏w在通電時(shí)能發(fā)出不同顏色的光，屬于物理性質(zhì)，故選項(xiàng)錯(cuò)誤:D、石墨質(zhì)軟有顏色，書寫時(shí)容易留下痕跡，可以做鉛筆芯，屬于物理性質(zhì)，故選項(xiàng)錯(cuò)誤。故選:B?！镜淅?】（山東省聊城市運(yùn)河聯(lián)盟聯(lián)考2023-2024第一次調(diào)研）下列物質(zhì)中由分子構(gòu)成的是___________，由原子構(gòu)成的是___________，由離子構(gòu)成的是___________(填序號(hào))；

①水

②二氧化碳

③金剛石

④氧氣

⑤鐵

⑥氦氣

⑦氯化鈉【答案】①②④

③

⑤⑥

⑦【分析】水是由水分子構(gòu)成的;二氧化碳是由二氧化碳分子構(gòu)成的，金剛石是碳的單質(zhì)，是由碳原子直接構(gòu)成的;氧氣屬于非金屬氣態(tài)單質(zhì)，是由氧分子構(gòu)成的，鐵是金屬單質(zhì)，是由鐵原子直接構(gòu)成的，氨氣是稀有氣體單質(zhì)，是由原子直接構(gòu)成的，氯化鈉是由鈉離子和氯離子構(gòu)成的?！驹斀狻坑煞肿訕?gòu)成的是①②④，由原子構(gòu)成的是③⑤⑥，由離子構(gòu)成的是⑦\(yùn)o"山東省聊城市運(yùn)河聯(lián)盟聯(lián)考2023-2024學(xué)年九年級(jí)上學(xué)期第一次學(xué)情調(diào)研化學(xué)試題"2023秋·山東聊城·九年級(jí)校聯(lián)考階段練習(xí)?環(huán)節(jié)二石墨情境材料2【鉛筆小知識(shí)】鉛筆上的“B”是英文“Black”的第一個(gè)字母，在鉛筆中表示“軟”；“H”是英文“Hard”的第一個(gè)字母，在鉛筆中表示“硬”。鉛筆為什么有軟和硬和差別呢？這是因?yàn)槭?，光用石墨做筆芯，既易斷也易磨損，因此，生產(chǎn)上常在石墨粉末中摻進(jìn)一些粘土粉末以增加硬度。粘土摻得越多，鉛筆就越硬；粘土摻得越少，鉛筆就越軟。問題探究2二、石墨1．外觀：深灰色、細(xì)鱗片狀固體（層狀結(jié)構(gòu)）2.光澤：有金屬光澤3.硬度：質(zhì)地軟，有滑膩感4.導(dǎo)電性：良好5.導(dǎo)熱性：良好6.用途：因?yàn)槭軐?dǎo)電，常用作電極、鉛筆芯、潤滑劑等；因?yàn)槭呛谏|(zhì)軟的固體，可用于生產(chǎn)鉛筆芯。要點(diǎn)歸納典例精講【典例1】（遼寧省大連市名校聯(lián)盟2023-2024上學(xué)期10月聯(lián)考）涂答題卡的2B鉛筆中使用的是石墨筆芯。下列屬于石墨的化學(xué)性質(zhì)的是A．有金屬光澤 B．質(zhì)軟 C．能導(dǎo)電 D．可燃【答案】D【分析】有新物質(zhì)生成的變化是化學(xué)變化，在化學(xué)變化中表現(xiàn)出來的性質(zhì)是化學(xué)性質(zhì)，物質(zhì)不需要發(fā)生化學(xué)變化就表現(xiàn)出來的性質(zhì)是物理性質(zhì)?！驹斀狻緼金屬光澤不需要通過化學(xué)變化就能表現(xiàn)出來，屬于物理性質(zhì)，故A錯(cuò)誤B.質(zhì)軟描述的是硬度，不需要通過化學(xué)變化就能表現(xiàn)出來，屬于物理性質(zhì)，故B錯(cuò)誤C.導(dǎo)電性不需要通過化學(xué)變化就能表現(xiàn)出來，屬于物理性質(zhì)，故C錯(cuò)誤D.可燃性需要通過物質(zhì)燃燒的化學(xué)反應(yīng)才能表現(xiàn)出來，屬于化學(xué)性質(zhì)，故D正確故選:D【典例2】（福建省龍巖市新羅區(qū)龍巖市第二中學(xué)2023-2024上學(xué)期月考）下列有關(guān)金剛石和石墨的說法，錯(cuò)誤的是A．都由碳元素組成 B．碳原子排列方式不同C．物理性質(zhì)相同 D．一定條件下都能與氧氣反應(yīng)生成二氧化碳【答案】C【詳解】A、金剛石和石墨都是由碳元素組成的單質(zhì)，故A選項(xiàng)說法正確，不符合題意;B、金剛石和石墨都是由碳原子構(gòu)成的，但碳原子的排列方式不同，故B選項(xiàng)說法正確，不符合題意;C、金剛石和石墨都是由碳原子構(gòu)成的，但碳原子的排列方式不同，金剛石和石墨的物理性質(zhì)差異較大，故C選項(xiàng)說法錯(cuò)誤，符合題意;D、金剛石和石墨都是由碳元素組成的，金剛石和石墨的化學(xué)性質(zhì)相似，定條件下都能與氧氣反應(yīng)生成二氧化碳，故D選項(xiàng)說法正確，不符合題意。故選C?！镜淅?】（山西省太原市2022-2023上學(xué)期期末）高鐵動(dòng)車與電路之間采用石墨電刷進(jìn)行連接，石墨作電刷所利用的性質(zhì)是A．導(dǎo)電性 B．可燃性 C．質(zhì)軟 D．還原性【答案】A【詳解】高鐵動(dòng)車與電路之間采用石墨電刷進(jìn)行連接，石墨作電刷，利用的是石墨的導(dǎo)電性，故選A。?環(huán)節(jié)三C60情境材料3【資料】足球運(yùn)動(dòng)對(duì)抗性強(qiáng)、戰(zhàn)術(shù)多變、參與人數(shù)多等特點(diǎn)，故被稱為“世界第一運(yùn)動(dòng)”。足球項(xiàng)目的起源最早可追溯到中國古代的球類游戲蹴鞠，被稱為中國古代的足球。2005年，在國際足聯(lián)成立百年慶典的閉幕式中，中國山東臨淄被正式宣布為世界足球起源地。有一種碳的分子，它由60個(gè)原子構(gòu)成，形似足球，被稱為足球烯，也叫富勒烯。問題探究3三、C601.每個(gè)C60分子是由60個(gè)碳原子構(gòu)成的。2.C60分子形似足球，這種足球結(jié)構(gòu)的C60分子（又叫足球烯）很穩(wěn)定。3.C60的獨(dú)特結(jié)構(gòu)決定了它具有一些特殊的物理和化學(xué)性質(zhì)，有可能廣泛應(yīng)用于超導(dǎo)、催化、材料、醫(yī)學(xué)及生物等領(lǐng)域。要點(diǎn)歸納典例精講【典例1】“碳家族”的成員很多，用途很廣。下列說法不正確的是A．石墨能用于制電極、電刷B．C60由C60分子構(gòu)成C．常溫下石墨的化學(xué)性質(zhì)不活潑D．金剛石、石墨都由碳元素組成的，結(jié)構(gòu)相同【答案】D【詳解】A、石墨具有優(yōu)良的導(dǎo)電性，能用于制電極、電刷，正確B、C60由C60分子構(gòu)成，正確。C、石墨是碳原子構(gòu)成的，碳在常溫下不活潑，則常溫下石墨的化學(xué)性質(zhì)不活潑，正確D、金剛石、石墨都由碳元素組成，但碳原子的排列方式不同，結(jié)構(gòu)不同，錯(cuò)誤故選:D【典例2】（2023年湖南常德市中考模擬）兩位科學(xué)家因在石墨烯材料方面的開創(chuàng)性研究獲得諾貝爾獎(jiǎng)。石墨烯是由碳元素組成的單質(zhì)，下列關(guān)于碳單質(zhì)的說法正確的是A．金剛石是天然存在的最硬的物質(zhì)，可用來裁玻璃B．石墨有金屬光澤，有導(dǎo)電性，所以是一種金屬C．古代用墨書寫的字畫能夠保存很長時(shí)間，是因?yàn)樘紗钨|(zhì)化學(xué)性質(zhì)活潑D．金剛石、石墨和足球烯（C60）都是由碳原子直接構(gòu)成的【答案】D【詳解】A、金剛石是天然存在的最硬的物質(zhì)，可用來裁玻璃，故A說法正確;B、石墨有金屬光澤，有導(dǎo)電性，屬于固態(tài)非金屬單質(zhì)，不是金屬，故B說法錯(cuò)誤;C、古代用墨書寫的字畫能夠保存很長時(shí)間，是因?yàn)樘紗钨|(zhì)化學(xué)性質(zhì)不活潑，故C說法錯(cuò)誤D、金剛石、石墨是由碳原子直接構(gòu)成的，但足球烯(C60)是C60分子構(gòu)成的，故D說法錯(cuò)誤:故選A。【典例3】（\o"2023年廣東省佛山市大瀝鎮(zhèn)初中畢業(yè)生適應(yīng)性學(xué)業(yè)檢測化學(xué)試題"2023廣東佛山統(tǒng)考模擬預(yù)測）2022年6月，我國科學(xué)院化學(xué)研究人員在《自然》雜志發(fā)表了關(guān)于碳家族新材料的研究成果，通過簡單的反應(yīng)條件創(chuàng)制單層聚合C60

，下列有關(guān)該物質(zhì)的說法正確的是A．該物質(zhì)由原子直接構(gòu)成 B．C60分子由60個(gè)碳原子構(gòu)成C．該物質(zhì)由碳元素組成的 D．C60分子的相對(duì)分子質(zhì)量是840【答案】C【詳解】A、該物質(zhì)是由C60分子構(gòu)成的，故A說法不正確B、1個(gè)C60分子由60個(gè)碳原子構(gòu)成，故B說法不正確;C、該物質(zhì)由碳元素組成的，故C說法正確;D、C60分子的相對(duì)分子質(zhì)量是12x60=720，故D說法不正確故選C。【典例4】（山東省濟(jì)寧市兗州區(qū)朝陽學(xué)校2022-2023上學(xué)期月考）C60是1985年科學(xué)家發(fā)現(xiàn)的一種物質(zhì)，下列關(guān)于它的敘述中，正確的是①每個(gè)C60分子由60個(gè)碳原子構(gòu)成②每個(gè)C60分子由60個(gè)碳元素組成③C60是一種單質(zhì)④C60是一種化合物A.①③ B.②④ C.②③ D.①④【答案】A【詳解】①由C60的化學(xué)式可知，每個(gè)C60分子由60個(gè)碳原子構(gòu)成，故說法正確；②由C60的化學(xué)式可知，C60由碳元素組成，元素不論個(gè)數(shù)，故選項(xiàng)說法錯(cuò)誤；③C60是由一種元素組成的純凈物，屬于單質(zhì)，故選項(xiàng)說法正確；④C60是由一種元素組成的純凈物，屬于單質(zhì)，不是化合物，故選項(xiàng)說法錯(cuò)誤；故選：A。?環(huán)節(jié)四其他碳單質(zhì)問題探究4四、其他碳單質(zhì)1.木炭、焦炭、活性炭、炭黑等均是無定形碳，主要是由石墨的微小晶體和少量雜質(zhì)構(gòu)成的。2.活性炭、木炭具有疏松多孔的結(jié)構(gòu)，可以吸附異味、色素等，具有吸附作用。活性炭活性炭結(jié)構(gòu)木炭活性炭是一種黑色多孔的固體炭質(zhì)，由煤通過粉碎、成型或用均勻的煤粒經(jīng)炭化、活化生產(chǎn)。主要成分為碳，并含少量氧、氫、硫、氮、氯等元素。木炭:木炭(charcoal)是木材或木質(zhì)原料經(jīng)過不完全燃燒，或者在隔絕空氣的條件下熱解，所殘留的深褐色或黑色多孔固體燃料。木炭是保持木材原來構(gòu)造和孔內(nèi)殘留焦油的不純的無定形碳。如果將1cm3的木炭的表面積平鋪開來，約有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)足球場那樣大。3.焦炭常用于冶煉金屬，炭黑用于制造黑色染料、油墨等。焦炭焦炭是煙煤在隔絕空氣的條件下，加熱到950-1050℃，經(jīng)過干燥、熱解、熔融、粘結(jié)、固化、收縮等階段最終制成焦炭，這一過程叫高溫?zé)捊?高溫干餾)。由高溫?zé)捊沟玫降慕固坑糜诟郀t冶煉、鑄造和氣化。煉焦過程中產(chǎn)生的經(jīng)回收、凈化后的焦?fàn)t煤氣既是高熱值的燃料，又是重要的有機(jī)合成工業(yè)原料。4.炭黑(carbonblack)，是一種無定形碳。輕、松而極細(xì)的黑色粉末，表面積非常大，范圍從10~3000m2/g，是含碳物質(zhì)(煤、天然氣、重油、燃料油等)在空氣不足的條件下經(jīng)不完全燃燒或受熱分解而得的產(chǎn)物。炭黑5.一些新形態(tài)的碳單質(zhì)相繼被發(fā)現(xiàn)，如碳納米管、石墨烯等。2004年，英國曼徹斯特大學(xué)的兩位科學(xué)家安德烈·蓋姆(AndreGeim)和康斯坦丁·諾沃消洛夫(KonstantinNovoselov)發(fā)現(xiàn)他們能用一種非常簡單的方法得到越來越薄的石墨薄片，共同獲得2010年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)2004年，英國曼徹斯特大學(xué)的兩位科學(xué)家安德烈·蓋姆(AndreGeim)和康斯坦丁·諾沃消洛夫(KonstantinNovoselov)發(fā)現(xiàn)他們能用一種非常簡單的方法得到越來越薄的石墨薄片，共同獲得2010年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)石墨烯具有優(yōu)異的光學(xué)、電學(xué)、力學(xué)特性，在材料學(xué)、微納加工、能源、生物醫(yī)學(xué)和藥物傳遞等方面具有重要的應(yīng)用前景，被認(rèn)為是一種未來革命性的材料。特別提醒：①金剛石、石墨和C60都是由碳元素組成的單質(zhì)，但是由于碳原子排列方式不同，因此它們的物理性質(zhì)存在著明顯差異；②一種元素可以組成不同種單質(zhì)，如磷元素可以組成白磷、紅磷，氧元素可以組成O2、O3；③石墨在一定條件下可以轉(zhuǎn)化為金剛石，該變化為化學(xué)變化。要點(diǎn)歸納典例精講【典例1】(2023年重慶市潼南區(qū)下學(xué)期期中)“文房四寶”之一的墨是由炭黑和天然膠等制成。下列說法不正確的是A.墨是多種物質(zhì)形成的混合物B.含碳物質(zhì)完全燃燒可制炭黑C.“磨墨”說明炭黑質(zhì)地較軟D.水墨畫能長久保存說明常溫下炭黑化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定【答案】B【詳解】A、墨是由炭黑和天然膠等制成，是多種物質(zhì)形成的混合物，該選項(xiàng)正確。B、含碳物質(zhì)不完全燃燒可制炭黑，該選項(xiàng)不正確。C、“磨墨”說明炭黑質(zhì)地較軟，該選項(xiàng)正確。D、常溫下碳的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，炭黑的主要成分是碳，水墨畫能長久保存說明常溫下炭黑化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，該選項(xiàng)正確。故選：B?！镜淅?】(安徽省滁州市鳳陽縣清塘學(xué)校等4校2022-2023上學(xué)期期末)下列有關(guān)碳和碳化合物的說法中，不正確的是A.CH4中，碳元素的化合為+4B.用6B鉛筆芯、電池、小燈泡和導(dǎo)線可驗(yàn)證石墨的導(dǎo)電性C.金剛石、石墨、C60在空氣中完全燃燒的產(chǎn)物都是二氧化碳D.在特定的條件下石墨轉(zhuǎn)化為金剛石的變化屬于化學(xué)變化【答案】A【詳解】A、CH4中，氫元素為+1價(jià)，碳元素的化合為-4價(jià)；故選項(xiàng)錯(cuò)誤，但符合題意；B、用6B鉛筆芯（主要成分是石墨）、電池、小燈泡和導(dǎo)線可驗(yàn)證石墨的導(dǎo)電性；故選項(xiàng)正確，但不符合題意；C、金剛石、石墨、C60都是只含有碳元素的單質(zhì)，在空氣中完全燃燒的產(chǎn)物都是二氧化碳；故選項(xiàng)正確，但不符合題意；D、在特定的條件下石墨轉(zhuǎn)化為金剛石物質(zhì)結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，有新物質(zhì)產(chǎn)生，屬于化學(xué)變化；故選項(xiàng)正確，但不符合題意；故選：A。【典例3】（2023年廣東省汕尾市海豐縣中考一模）石墨烯是用機(jī)械剝離法從石墨中剝離出來的，它由碳原子構(gòu)成，并且只有一層原子厚度。它是目前最薄、最堅(jiān)硬、導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能最好的材料。下列關(guān)于石墨烯的說法正確的是A.它是一種新型化合物B.它的硬度比石墨大C.它能溶于水D.它在氧氣中完全燃燒的產(chǎn)物是CO【答案】B【詳解】A、石墨是碳元素一種元素組成的純凈物，所以石墨烯也是碳元素一種元素組成的純凈物，屬于單質(zhì)，選項(xiàng)錯(cuò)誤；B、與題文可知，石墨烯是目前最薄、最堅(jiān)硬、導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能最好的材料，所以石墨烯的硬度比石墨大，選項(xiàng)正確C、石墨烯與石墨等碳單質(zhì)的性質(zhì)一樣，不溶于水，選項(xiàng)錯(cuò)誤；D、石墨烯是碳元素組成的單質(zhì)，在氧氣中完全燃燒的產(chǎn)物是CO2，選項(xiàng)錯(cuò)誤，故選B?！镜淅?】(2023年安徽省合肥市名卷中考大聯(lián)考)科學(xué)家在制備碳納米管時(shí)得到了一種由碳原子構(gòu)成的副產(chǎn)品，該副產(chǎn)品外觀類似泡沫、質(zhì)地輕盈，被稱為碳納米泡沫，它的發(fā)現(xiàn)極大地推動(dòng)了碳素材料的研究。下列說法錯(cuò)誤的是A.碳納米泡沫和碳納米管屬于不同種物質(zhì)B.碳納米泡沫是一種單質(zhì)C.碳納米泡沫不具有可燃性D.碳納米泡沫在一定條件下可以還原氧化銅【答案】C【詳解】A、科學(xué)家在制備碳納米管時(shí)得到了一種由碳原子構(gòu)成的副產(chǎn)品，該副產(chǎn)品外觀類似泡沫、質(zhì)地輕盈，被稱為碳納米泡沫，碳納米泡沫和碳納米管屬于不同種的物質(zhì)。A正確；B、碳納米泡沫由碳原子構(gòu)成，是一種單質(zhì)。B正確；C、碳單質(zhì)具有可燃性，碳納米泡沫在氧氣中完全燃燒的產(chǎn)物是二氧化碳。C錯(cuò)誤；D、碳單質(zhì)具有還原性，碳納米泡沫在一定條件下可以還原氧化銅。D正確。綜上所述：選擇C004課堂總結(jié)005強(qiáng)化訓(xùn)練1.（2023年黑龍江省大慶市中考）近年來研究發(fā)現(xiàn)，以新形態(tài)存在的碳單質(zhì)在諸多領(lǐng)域中有重要的應(yīng)用前景。下列關(guān)于碳單質(zhì)的說法錯(cuò)誤的是A.石墨具有金屬光澤，有優(yōu)良的導(dǎo)電性能，是天然存在的最硬的物質(zhì)B.石墨烯和碳納米管在材料、催化、信息等諸多領(lǐng)域中有重要應(yīng)用C.石墨粉和黏土粉末按一定比率混合可以制鉛筆芯D.金剛石、石墨和里碳原子的排列方式不同，因此在性質(zhì)和用途上存在明顯差異【答案】A【詳解】A、石墨具有金屬光澤，有優(yōu)良的導(dǎo)電性能，但是石墨很軟，符合題意；B、石墨烯和碳納米管在材料、催化、信息等諸多領(lǐng)域中有重要應(yīng)用，具有重要的應(yīng)用前景，不符合題意；C、鉛筆芯是石墨粉和黏土粉末按一定比率混合而成的，因?yàn)槭|(zhì)軟，且是灰黑色，容易留下痕跡，不符合題意；D、金剛石和石墨均是由碳原子構(gòu)成，C60由C60分子構(gòu)成，C60分子由碳原子構(gòu)成，但是碳原子的排列方式不同，故物理性質(zhì)差異很大，因此它們?cè)谛再|(zhì)和用途上存在明顯差異，不符合題意。故選A。2．（2023秋廣西賀州統(tǒng)考期末）下列關(guān)于金剛石、石墨、C60的說法不正確的是A．它們都是電的良導(dǎo)體 B．石墨質(zhì)軟，可作鉛筆芯C．C60是一種新型的單質(zhì) D．金剛石硬度大，可切割玻璃【答案】A【詳解】A、金剛石不能夠?qū)щ?，A說法錯(cuò)誤；B、石墨質(zhì)軟、有滑膩感，可以做鉛筆芯，B說法正確；C、C60是由碳元素組成的單質(zhì)，它的結(jié)構(gòu)酷似足球，C說法正確；D、金剛石是天然存在的最硬的物質(zhì)，可以做鉆頭，切割玻璃大理石等，D說法正確。故選A。3.石墨和金剛石的物理性質(zhì)差異很大的原因是A．原子的大小不同 B．原子的種類不同C．原子的數(shù)目不同 D．原子排列方式不同【答案】D【分析】本題考查碳的性質(zhì)。【詳解】石墨和金剛石都是碳的單質(zhì)，但是它們物理性質(zhì)存在差異的原因是碳原子的排列方式不同，故選D。4.（新疆阿克蘇市2022-2023上學(xué)期期末）石墨烯是一種非常優(yōu)良的納米材料，由碳元素組成，化學(xué)性質(zhì)和石墨相似，還具有超強(qiáng)導(dǎo)電、導(dǎo)熱的性能。關(guān)于石墨烯的認(rèn)識(shí)錯(cuò)誤的是A.可作散熱材料 B.是一種單質(zhì)C.石墨烯和金剛石的碳原子排列方式相同 D.可作新型電池的電極【答案】C【詳解】A、石墨烯具有超強(qiáng)導(dǎo)熱的性能，則可作散熱材料，故選項(xiàng)A正確；B、石墨烯是一種由同種元素組成的純凈物，屬于單質(zhì)，故選項(xiàng)B正確；C、石墨烯和金剛石的碳原子排列方式不同，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D、石墨烯具有超強(qiáng)導(dǎo)電性能，則可作新型電池的電極，故選項(xiàng)D正確。故選：C。5．（2023秋山東德州統(tǒng)考期末）化學(xué)學(xué)習(xí)要建構(gòu)若干基本觀念，以下四類化學(xué)基本觀念中認(rèn)識(shí)不正確的是A．元素觀：金剛石和石墨均由碳元素組成B．分類觀：金剛石和石墨是兩種碳單質(zhì)C．變化觀：石墨轉(zhuǎn)化為金剛石屬于物理變化D．微粒觀：金剛石和石墨中碳原子的排列方式不同【答案】C【詳解】A、宏觀對(duì)應(yīng)元素，金剛石、石墨都是由碳元素組成的物質(zhì)，A表述正確，不符合題意；B、由同種元素組成的純凈物叫做單質(zhì)，金剛石、石墨都是由碳元素組成的純凈物，屬于單質(zhì)，B表述正確，不符合題意；C、有新物質(zhì)生成的變化是化學(xué)變化，石墨、金剛石是兩種不同的物質(zhì)，石墨轉(zhuǎn)化為金剛石的過程中，有新物質(zhì)生成，屬于化學(xué)變化，C表述錯(cuò)誤，符合題意；D、金剛石中，碳原子排列成立體的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，石墨中，碳原子排列成平面的層狀結(jié)構(gòu)，D表述正確，不符合題意。故選C。6.（2023春黑龍江大慶統(tǒng)考期末）金剛石和石墨是常見的碳單質(zhì)，其結(jié)構(gòu)如圖所示。下列說法正確的是A．構(gòu)成金剛石和石墨的碳原子的大小是不同的B．金剛石和石墨中碳原子的排列方式不同C．金剛石和石墨都是黑色的固體D．金剛石和石墨都沒有可燃性【答案】B【分析】金剛石、石墨是由同種碳原子構(gòu)成的不同種單質(zhì)?！驹斀狻緼、構(gòu)成金剛石、石墨的原子大小相同，故選項(xiàng)A說法錯(cuò)誤；B、金剛石和石墨中碳原子的排列方式不同，故選項(xiàng)B說法正確；C、金剛石是無色的固體，石墨是深灰色固體，故選項(xiàng)C說法錯(cuò)誤；D、金剛石、石墨是由碳元素組成的，都具有可燃性，故選項(xiàng)D說法錯(cuò)誤；故選：B。7．（2023年湖南省長沙市中考）在生活生產(chǎn)中碳單質(zhì)的應(yīng)用廣泛。下列有關(guān)含碳物質(zhì)的性質(zhì)或用途正確的是（）A．活性炭具有吸附性 B．木炭常溫下化學(xué)性質(zhì)很活潑C．金剛石用作電極 D．石墨用作鉆探機(jī)鉆頭【答案】A【解析】A、活性炭具有疏松多孔的結(jié)構(gòu)，有吸附性，符合題意；B、木炭（主要成分是碳）常溫下化學(xué)性質(zhì)不活潑，不符合題意；C、金剛石不具有導(dǎo)電性，不能用作電極，不符合題意；D、石墨質(zhì)軟，不能用作鉆探機(jī)鉆頭，不符合題意；故選A。8．（2023年吉林省中考）下列有關(guān)金剛石和石墨的說法，錯(cuò)誤的是（）A．都是碳的單質(zhì) B．都由碳元素組成C．物理性質(zhì)相同 D．碳原子排列方式不同【答案】C【解析】A、金剛石和石墨都是由碳元素組成的單質(zhì)，故A正確；B、金剛石和石墨都是由碳元素組成的，故B正確；C、金剛石和石墨都是由碳原子構(gòu)成的，但碳原子的排列方式不同，金剛石和石墨的物理性質(zhì)差異較大，故C錯(cuò)誤；D、金剛石和石墨都是由碳原子構(gòu)成的，但碳原子的排列方式不同，故D正確。故選C。9．（2023年遼寧省鐵嶺市、葫蘆島市中考）央視欄目《典籍里的中國》展現(xiàn)了中國智慧。用墨書寫的典籍保存至今仍不變色，體現(xiàn)了碳單質(zhì)具有的性質(zhì)是（）A．質(zhì)軟 B．導(dǎo)電性 C．可燃性 D．常溫穩(wěn)定性【答案】D【解析】墨的主要成分是炭黑，在常溫下，碳的化學(xué)性質(zhì)不活潑。用墨書寫的典籍保存至今仍不變色，與質(zhì)軟無關(guān)，與碳的導(dǎo)電性無關(guān)，與碳的可燃性無關(guān)，體現(xiàn)了碳單質(zhì)具有的性質(zhì)是常溫穩(wěn)定性。綜上所述：選擇D。10．（2023年遼寧省營口市中考）書寫具有保存價(jià)值的檔案時(shí)，按規(guī)定應(yīng)使用碳素墨水（用炭黑等制成）。說明單質(zhì)碳具有的性質(zhì)是（）A．難溶于水 B．可燃性C．熔點(diǎn)高 D．常溫化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定【答案】D【解析】碳常溫下化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，則用碳素墨水書寫的字跡可以保存較長的時(shí)間；該用途與碳單質(zhì)的溶解性、可燃性、熔點(diǎn)無關(guān)；故選D。11.（湖南省株洲市醴陵市2022-2023下學(xué)期2月期末）碳家族的成員很多，用途很廣，下列關(guān)于碳的應(yīng)用與其性質(zhì)不對(duì)應(yīng)的是A.凈水器中利用活性炭除異味—活性炭具有吸附性B.金剛石作鉆探機(jī)的鉆頭—在常溫下碳的化學(xué)性質(zhì)不活潑C.利用碳冶煉金屬—碳具有還原性D.利用石墨作電極材料—石墨具有導(dǎo)電性【答案】B【詳解】A、活性炭具有吸附性，可以吸附色素和異味，故凈水器中可利用活性炭除異味，故A正確，不符合題意；B、金剛石的硬度大，可用作鉆探機(jī)的鉆頭，故B錯(cuò)誤，符合題意；C、碳具有還原性，可用于冶煉金屬，故C正確，不符合題意；D、石墨具有導(dǎo)電性，可用作電極材料，故D正確，不符合題意；故選B。12.(安徽省滁州市鳳陽縣清塘學(xué)校等4校2022-2023上學(xué)期期末)下列物質(zhì)的性質(zhì)與用途對(duì)應(yīng)關(guān)系錯(cuò)誤的是A.稀有氣體——通電后能發(fā)光——制霓虹燈B.石墨——質(zhì)地軟且滑——制作電極C.焦炭——還原性——冶煉金屬D.氫氣——可燃性——做燃料【答案】B【詳解】A、稀有氣體通電后能發(fā)出不同顏色的光，可用于制霓虹燈，故選項(xiàng)正確；B、石墨具有導(dǎo)電性，可用于制作電極，故選項(xiàng)錯(cuò)誤；C、一氧化碳具有還原性，可用來冶煉金屬，故選項(xiàng)正確；D、甲烷具有可燃性，所以可做燃料，故選項(xiàng)正確；故選B。13.(2023年海南省定安縣中考二模)科學(xué)家在高溫高壓條件下合成一種新形態(tài)的金剛石─次晶金剛石，次晶金剛石是目前發(fā)現(xiàn)的非晶材料中硬度和熱導(dǎo)率最高的材料。下列有關(guān)說法正確的是A.次晶金剛石是一種新型化合物 B.次晶金剛石中碳元素的化合價(jià)為+2價(jià)C.次晶金剛石很堅(jiān)固且不能燃燒 D.次晶金剛石與石墨的碳原子排列方式不同【答案】D【詳解】A、次晶金剛石是一種新形態(tài)的金剛石，與金剛石形態(tài)不同，金剛石是由碳元素組成的單質(zhì)，次晶金剛石也是由碳元素組成的單質(zhì)，錯(cuò)誤；B、次晶金剛石是由碳元素組成的單質(zhì)，碳元素的化合價(jià)為0，錯(cuò)誤；C、根據(jù)材料可知次晶金剛石硬度高，很堅(jiān)固，碳具有可燃性，次晶金剛石能燃燒，錯(cuò)誤；D、石墨與次晶金剛石都是碳元素組成的單質(zhì)，性質(zhì)不同是由于碳原子排列方式不同，正確。故選D。14.(安徽省滁州市鳳陽縣清塘學(xué)校等4校2022-2023上學(xué)期期末)“碳海綿”是已知最輕的固體材料如圖所示，由碳元素組成，具有多孔結(jié)構(gòu)，彈性好．它對(duì)石油有很強(qiáng)的吸附能力不吸水，將吸入的石油擠出后仍可恢復(fù)原狀．下列關(guān)于碳海綿的說法不正確的是A.常溫下化學(xué)性質(zhì)活潑 B.具有吸附性C.可以用來處理海上石油泄漏 D.可以重復(fù)使用【答案】A【詳解】、由題意可知，“碳海綿”是一種碳的單質(zhì)，碳在常溫下化學(xué)性質(zhì)不活潑，故A符合題意；B、由題意可知，“碳海綿”具有多孔結(jié)構(gòu)，有很強(qiáng)的吸附能力（不吸水），具有吸附性，故B不符合題意；C、由題意可知，“碳海綿”對(duì)石油有很強(qiáng)的吸附能力（不吸水），可處理海上石油泄漏，故C不符合題意；D、由題意可知，將吸入的石油擠出后仍可恢復(fù)原狀，所以碳海綿可重復(fù)使用，故D不符合題意。故選A。

15.(安徽省滁州市鳳陽縣清塘學(xué)校等4校2022-2023上學(xué)期期末)C60的發(fā)現(xiàn)使人類了解到一個(gè)全新的碳世界，下列說法正確的是（）A.足球由C60構(gòu)成B.C60這種物質(zhì)由碳原子直接構(gòu)成C.C60是一種新型化合物D.C60在氧氣中完全燃燒生成CO2【答案】D【詳解】A、C60的分子結(jié)構(gòu)和足球相似，但是足球不是由C60構(gòu)成的，錯(cuò)誤；B、C60這種物質(zhì)由分子構(gòu)成的，C60分子是由碳原子構(gòu)成的，錯(cuò)誤；C、C60這種物質(zhì)是由一種元素組成的純凈物，屬于單質(zhì)而不是化合物，錯(cuò)誤；D、C60在氧氣中完全燃燒生成CO2，正確。故選D。16．（2023年山東省臨沂市中考）下列物質(zhì)的性質(zhì)與用途對(duì)應(yīng)關(guān)系不正確的是（）A．氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)不活潑，可以用來制造氮肥B．石墨具有優(yōu)良的導(dǎo)電性，可以用來做石墨電極C．鈦合金與人體具有很好的“相容性”，可以用來制造人造骨D．碳酸氫鈉能與酸發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，可以用來治療胃酸過多【答案】A【解析】A、氮?dú)饪捎脕碇圃斓剩且驗(yàn)榈獨(dú)庵泻械?，與氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)不活潑無關(guān)，該選項(xiàng)不正確；B、石墨可作電極是因?yàn)槭哂袑?dǎo)電性，該選項(xiàng)正確；C、鈦合金與人體具有很好的“相容性”，可以用來制造人造骨，該選項(xiàng)正確；D、胃酸的主要成分為鹽酸，碳酸氫鈉能與酸反應(yīng)，則可用來治療胃酸過多，該選項(xiàng)正確。故選A。17．（2023年湖北省鄂州市中考）歸納與總結(jié)是學(xué)習(xí)化學(xué)的基本方法。下列知識(shí)點(diǎn)歸納與總結(jié)完全正確的一組是（）A．化學(xué)與生活B．化學(xué)與安全①生活中用煮沸的方法給水殺菌消毒②用活性炭吸附冰箱中的異味①在煤爐上放一盆水不能防止一氧化碳中毒②室內(nèi)起火，立即開窗通風(fēng)C．化學(xué)與健康D．化學(xué)與社會(huì)①人體缺乏維生素A會(huì)患夜盲癥②霉變的大米經(jīng)淘洗干凈煮熟后就可以食用①合成纖維、合成橡膠、合金屬于合成材料②煤、石油、天然氣屬于化石能源，是不可再生的【答案】A【解析】A、①生活中用煮沸的方法給水殺菌消毒，說法正確；②活性炭具有吸附性，可用活性炭吸附冰箱中的異味，說法正確，故選項(xiàng)A符合題意；B、①一氧化碳難溶于水，在煤爐上放一盆水不能防止一氧化碳中毒，說法正確；②室內(nèi)起火，不能立即開窗通風(fēng)，以防空氣流通造成火勢(shì)蔓延，說法錯(cuò)誤，故選項(xiàng)B不符合題意；C、①人體缺乏維生素A