《弯道超车》第六单元 课题1碳单质的多样性人教版化学九年级暑期预习讲义（学生版）

这是一份《弯道超车》第六单元 课题1碳单质的多样性人教版化学九年级暑期预习讲义（学生版），共48页。学案主要包含了碳的几种常见单质，碳单质的化学性质等内容，欢迎下载使用。
知识梳理
一、碳的几种常见单质
1. 金刚石
（1）结构：碳原子呈 立体网状结构，原子结合牢固。
（2）物理性质：无色透明、正八面体固体；天然存在硬度最大的物质；几乎不导电、导热性差。
（3）用途： （装饰品）。
2. 石墨
（1）结构：碳原子呈层状平面排列，层与层之间作用力弱，容易滑动。
（2）物理性质：深灰色、有金属光泽、细鳞片状固体；质软，有 感； 性、导热性良好；熔点高。
（3）用途： 。
3. 木炭、活性炭、焦炭、炭黑（无定形碳，混合物）
均由微小石墨晶体 + 杂质构成，具有疏松多孔结构，吸附性强。
木炭：燃料、吸附色素异味；
活性炭： 能力更强，用于净水、防毒面具滤毒罐、冰箱除味、脱色；
焦炭：冶金工业炼铁；
炭黑：制墨、油漆、橡胶填充剂（增强耐磨性）。
4.C60（富勒烯）
（1）结构：60 个碳原子构成足球状分子（足球烯）， 形式存在。
（2）性质、用途：特殊光电性能，用于超导材料、催化、生物医药材料研究。
5. 新型碳单质（碳纳米管、石墨烯）
碳原子呈管状 / 单层片状排列，强度极高、导电导热性能优异，用于航空航天、电子器件、高端复合材料。
6.金刚石与石墨的转化
在高温、高压、催化剂条件下，石墨可以转化为金刚石；
该变化有新单质生成，属于 变化（原子排列结构发生改变）。
7.碳单质的物理性质差异原因
金刚石、石墨、 都是碳元素组成的单质，但 不同，因此物理性质不同；
物质的结构决定性质，性质决定用途。
考点突破
【典例精析】
【例题1】金刚石、石墨、和碳纳米管都是重要的碳单质(化学结构如下图所示)。下列有关说法中，正确的是
A．这四种物质之间的相互转化是物理变化
B．这四种物质都是由碳元素组成的同一种物质
C．这四种物质中碳原子之间形成的化学结构不同
D．这四种物质在氧气中完全燃烧后的产物是不同的
【举一反三】
【变1-1】下列说法不正确的是
A．活性炭吸附能除去河水中所有杂质
B．二氧化硫是空气污染物之一
C．硫在氧气中燃烧，发出明亮蓝紫色火焰
D．金刚石是天然存在最硬的物质，可用来裁切玻璃
【变1-2】下列物质的用途与性质对应正确的是
A．石墨作电极利用其硬度大
B．金刚石用于电钻的钻头利用其吸附性强
C．活性炭在防毒面具中吸附毒气利用其导电性好
D．木炭用作燃料利用其具有可燃性
知识梳理
二、碳单质的化学性质（常温稳定，高温活泼）
1. 常温下，碳的化学性质稳定
碳原子最外层 4 个电子，不易得失电子，常温不易 反应。
生活实例：
① 古代字画（墨由炭黑制成）历经千年不褪色；
② 木质电线杆埋入地下部分烧焦碳化，耐腐蚀、不易腐烂。
2. 可燃性（碳与氧气反应，可用作燃料）
氧气充足，充分燃烧：（放热，生成二氧化碳）
氧气不足，不充分燃烧：（放热，生成有毒一氧化碳）
提醒：密闭空间烧木炭易产生 ，引发中毒。
3. 还原性（高温下，碳夺取氧化物中的氧，作 剂）
（1）碳还原氧化铜（木炭还原氧化铜实验）
反应：
实验现象： 。
用途： 。
（2）碳还原氧化铁
（工业炼铁原理之一）
（3）碳与二氧化碳的反应（吸热反应）
应用：煤炉中层反应，二氧化碳和炽热碳生成 。
考点突破
【典例精析】
【例2】如图是高温条件下碳和氧化铜的反应装置和反应过程生成二氧化碳气体的图像，下列说法不正确的是
A．OA段没达到两者反应温度
B．B点处试管中有2种固体物质
C．AC段（不含A和C点）全段试管内碳和氧元素质量皆减少
D．CD段试管内元素质量分数不变
【举一反三】
【变2-1】某化学兴趣小组同学对碳还原氧化铜的气体产物成分进行探究。取a克木炭与8.0克氧化铜混合加热，充分反应后固体中只有铜。下列说法错误的是
A．化合价发生变化的元素有碳元素和铜元素
B．加热固体前要先通排净装置中的空气
C．装置A中固体减少的质量是氧化铜中氧元素的质量
D．若生成的气体为混合物，则a的取值范围是0.6 g