課題1碳單質(zhì)的多樣性第1課時(shí)碳的單質(zhì)分層作業(yè)1．（2025·陜西咸陽·模擬預(yù)測）金剛石廣泛應(yīng)用于珠寶首飾、工業(yè)等領(lǐng)域。金剛石的組成元素是A．碳 B．硅 C．鎳 D．鐵【答案】A【解析】金剛石是由碳元素組成的單質(zhì)。故選A。2．（2025·河南周口·二模）碳化硅是應(yīng)用最廣泛、最經(jīng)濟(jì)的一種非氧化物高技術(shù)耐火材料。碳化硅的結(jié)構(gòu)類似于金剛石的結(jié)構(gòu)，則構(gòu)成碳化硅的微粒是A．分子 B．原子 C．離子 D．原子和分子【答案】B【解析】金剛石是由原子構(gòu)成的，碳化硅的結(jié)構(gòu)類似于金剛石的結(jié)構(gòu)，所以構(gòu)成碳化硅的微粒是原子。故選B。3．（24-25九年級(jí)上·湖南衡陽·期末）中考試卷選擇題的答案要求用2B鉛筆填涂在答題卡上，請(qǐng)問2B鉛筆的芯的主要成分是A．金屬鉛 B．金剛石 C．C60 D．石墨【答案】D【解析】石墨質(zhì)軟，能在紙上留下灰黑色痕跡，可制作鉛筆芯，則2B鉛筆的芯的主要成分是石墨，不含金屬鉛、金剛石、，故選：D。4．（24-25九年級(jí)上·山東青島·期末）把一根石墨電極用導(dǎo)線接入如圖所示電路，接通電源后燈泡發(fā)光。這個(gè)實(shí)驗(yàn)說明石墨具有的性質(zhì)是A．質(zhì)軟 B．滑膩 C．導(dǎo)電性 D．還原性【答案】C【解析】把一根石墨電極連接通路后，電路中的燈泡會(huì)發(fā)亮說明石墨具有導(dǎo)電性。故選C。5．（24-25八年級(jí)下·湖南株洲·期中）下列關(guān)于碳單質(zhì)的說法錯(cuò)誤的是A．金剛石和石墨都是由碳元素組成的B．金剛石硬度大，可用于切割玻璃C．石墨能導(dǎo)電，可作電極D．活性炭有吸附性，可除去水中的鈣、鎂化合物【答案】D【解析】A、金剛石和石墨都是碳元素的同素異形體，即由同一種碳原子構(gòu)成，只是原子排列方式不同（金剛石是立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，石墨是層狀結(jié)構(gòu)）。正確。B、金剛石是自然界中硬度最大的物質(zhì)，其堅(jiān)硬特性使其常用于切割玻璃、大理石等硬質(zhì)材料。這屬于金剛石的典型應(yīng)用。正確。C、石墨具有良好的導(dǎo)電性，因此，石墨常用于制作電極，如干電池中的電極棒。正確。D、活性炭具有疏松多孔的結(jié)構(gòu)，能吸附色素、異味和某些有機(jī)雜質(zhì)（如氯氣），常用于凈水器去除異味和顏色。但水中的鈣、鎂化合物（如硫酸鎂）是溶解的離子，活性炭無法有效吸附或去除這些離子。錯(cuò)誤。故選D。6．（24-25八年級(jí)下·山東煙臺(tái)·期末）下列有關(guān)金剛石、石墨、的說法中，正確的是A．構(gòu)成它們的原子大小不同 B．金剛石是硬度最大的物質(zhì)C．金剛石、石墨、由不同種原子構(gòu)成 D．具有獨(dú)特性質(zhì)是因?yàn)樗歇?dú)特的結(jié)構(gòu)【答案】D【解析】A、金剛石、石墨由碳原子構(gòu)成，由分子構(gòu)成，分子由碳原子構(gòu)成，則構(gòu)成它們的原子大小相同，說法錯(cuò)誤，不符合題意；B、金剛石是自然界中存在的硬度最大的物質(zhì)，但并非是所有物質(zhì)中硬度最大的，說法錯(cuò)誤，不符合題意；C、金剛石、石墨由碳原子構(gòu)成，由分子構(gòu)成，分子由碳原子構(gòu)成，說法錯(cuò)誤，不符合題意；D、物質(zhì)的結(jié)構(gòu)決定其性質(zhì)，具有獨(dú)特性質(zhì)是因?yàn)樗歇?dú)特的結(jié)構(gòu)，說法正確，符合題意。故選：D。7．（2025·甘肅隴南·三模）如圖為碳單質(zhì)在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用，下列說法中正確的是A．①體現(xiàn)了金剛石的熔點(diǎn)高 B．②是碳納米管的實(shí)際應(yīng)用C．③體現(xiàn)了石墨的絕緣性好 D．④體現(xiàn)了活性炭疏松多孔的結(jié)構(gòu)【答案】D【解析】A、①中利用金剛石切割玻璃，體現(xiàn)的是金剛石硬度大的性質(zhì)，而不是熔點(diǎn)高，錯(cuò)誤；B、②中展示的是鉛筆芯，鉛筆芯主要成分是石墨，并非碳納米管的實(shí)際應(yīng)用，錯(cuò)誤；C、③中用石墨作電極，體現(xiàn)的是石墨的導(dǎo)電性良好，而不是絕緣性好，錯(cuò)誤；D、④中利用活性炭吸附異味，是因?yàn)榛钚蕴烤哂惺杷啥嗫椎慕Y(jié)構(gòu)，有很強(qiáng)的吸附性，正確。故選D。8．（24-25八年級(jí)下·山東淄博·期中）下列不屬于活性炭的用途的是A．防毒面具 B．吸附裝修產(chǎn)生的有毒氣體C．制冷劑 D．飲用水的深度凈化處理【答案】C【解析】A、活性炭具有吸附性，在防毒面具中，它能吸附有毒氣體和有害顆粒，從而保護(hù)佩戴者免受有毒物質(zhì)侵害，活性炭可用于防毒面具，不符合題意；B、裝修產(chǎn)生的甲醛等有毒氣體，活性炭可以利用其吸附性將這些有毒氣體吸附，起到凈化空氣的作用，活性炭可用于吸附裝修產(chǎn)生的有毒氣體，不符合題意；C、活性炭本身不具備制冷的性質(zhì)，常見的制冷劑如液氨、氟利昂等是利用其物理性質(zhì)（如沸點(diǎn)低，易汽化吸熱等）來實(shí)現(xiàn)制冷功能，活性炭不能作為制冷劑，符合題意；D、在飲用水深度凈化處理中，活性炭能吸附水中的色素、異味以及一些殘留的有害物質(zhì)，提高飲用水的質(zhì)量，活性炭可用于飲用水的深度凈化處理，不符合題意。故選C。9．（24-25九年級(jí)上·陜西咸陽·階段練習(xí)）如圖為金剛石、石墨和C60的結(jié)構(gòu)模型，圖中小球代表碳原子。下列說法不正確的是A．都是碳單質(zhì) B．都是黑色固體C．都由碳元素組成 D．它們物理性質(zhì)有很大差異是因?yàn)樘荚拥呐帕蟹绞讲煌敬鸢浮緽【解析】A、金剛石、石墨和C60都是碳元素組成的單質(zhì)，都是碳單質(zhì)，選項(xiàng)正確；B、石墨是黑色的，金剛石是無色透明的，C60是紫紅色的，選項(xiàng)錯(cuò)誤；C、金剛石、石墨和C60都是碳元素組成，選項(xiàng)正確；D、它們物理性質(zhì)有很大差異是因?yàn)樘荚拥呐帕蟹绞讲煌x項(xiàng)正確；故選B。10．（24-25九年級(jí)上·全國·課后作業(yè)）下列對(duì)碳元素的幾種單質(zhì)敘述錯(cuò)誤的是A．C60廣泛應(yīng)用于超導(dǎo)、催化、材料及生物等領(lǐng)域 B．石墨是最軟的礦物之一C．金剛石可制鉆探機(jī)的鉆頭 D．石墨是優(yōu)良的絕緣材料【答案】D【解析】A、廣泛應(yīng)用于超導(dǎo)、催化、材料及生物等領(lǐng)域，說法正確，不符合題意；B、石墨是自然界存在的最軟的礦物之一，說法正確，不符合題意；C、金剛石是天然存在的最硬的物質(zhì)，可制鉆探機(jī)的鉆頭，說法正確，不符合題意；D、石墨具有優(yōu)良的導(dǎo)電性，是導(dǎo)體，不是絕緣材料，說法錯(cuò)誤，符合題意。故選：D。11．（24-25九年級(jí)上·山西太原·期末）中國科學(xué)家運(yùn)用巧妙的實(shí)驗(yàn)方法，創(chuàng)制出單層聚合C60，這種新材料未來有望應(yīng)用于半導(dǎo)體、超導(dǎo)、量子計(jì)算等領(lǐng)域。構(gòu)成C60的微觀粒子是A．碳原子 B．C60分子 C．碳元素 D．碳離子【答案】B【解析】C60是由C60分子構(gòu)成，故選B。12．（24-25八年級(jí)下·山東淄博·期末）石墨可用于制造高鐵列車的受電弓碳滑板，受電弓碳滑板是高鐵列車與正線接觸網(wǎng)直接接觸的重要受流部件，安裝在受電弓的最上部（如圖所示）。石墨的下列性質(zhì)與此應(yīng)用無關(guān)的是A．滑膩感 B．金屬光澤 C．導(dǎo)電性 D．熔點(diǎn)高【答案】B【解析】高鐵列車依靠車頂?shù)氖茈姽迮c接觸網(wǎng)持續(xù)摩擦獲取電力，石墨可用于制造受電弓滑板，說明石墨具有良好的導(dǎo)電性、滑膩感，同時(shí)摩擦?xí)a(chǎn)生熱量，說明石墨熔點(diǎn)高。該用途與石墨具有金屬光澤無關(guān)。故選B。13．（24-25九年級(jí)上·遼寧錦州·期末）“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．活性炭具有吸附性C．炭黑在常溫時(shí)化學(xué)性質(zhì)活潑 D．金剛石和石墨的碳原子排列方式相同【答案】B【解析】A、石墨具有導(dǎo)電性，故A錯(cuò)誤；B、活性炭疏松多孔，具有吸附性，故B正確；C、炭黑在常溫下化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，故C錯(cuò)誤；D、金剛石和石墨中的碳原子的排列方式不同，故D錯(cuò)誤。故選：B。14．（24-25八年級(jí)下·黑龍江綏化·期末）下圖為三種碳單質(zhì)的結(jié)構(gòu)示意圖，請(qǐng)回答以下問題。(1)金剛石是無色透明的固體，其硬度（填“大”或“小”）可當(dāng)作鉆頭。(2)石墨是灰黑色有金屬光澤的固體，天然最軟的礦物之一，還具有性，因此可作為電極、電刷。(3)金剛石和石墨物理性質(zhì)差異的原因。(4)C60這種物質(zhì)由（填“分子”或“原子”）構(gòu)成。【答案】(1)大(2)導(dǎo)電(3)碳原子的排列方式不同(4)分子【解析】（1）金剛石是自然界中最硬的物質(zhì)，可以制成鉆探機(jī)的鉆頭；（2）石墨是自然界里最軟的物質(zhì)之一，石墨具有導(dǎo)電性，可以用來生產(chǎn)電極、電刷；（3）金剛石和石墨都是由碳元素組成的單質(zhì)，但它們的物理性質(zhì)卻有很大的差異，是因?yàn)樘荚拥呐帕蟹绞讲煌唬?）C60這種物質(zhì)是由分子構(gòu)成的，每個(gè)C60分子由60個(gè)碳原子構(gòu)成。15．（24-25九年級(jí)上·全國·單元測試）碳及其化合物與我們的生活密切相關(guān)，請(qǐng)依據(jù)如圖回答問題：(1)圖①利用了該碳單質(zhì)的性質(zhì)。(2)圖②中用到的碳單質(zhì)是。(3)圖③利用了該碳單質(zhì)的性?！敬鸢浮?1)硬度大(2)石墨(3)吸附【解析】（1）圖1中碳單質(zhì)可用于制玻璃刀，說明該碳單質(zhì)是金剛石，金剛石是天然存在的最硬的物質(zhì)，故可用于切割玻璃，故利用了硬度大的性質(zhì)；（2）圖②中碳單質(zhì)應(yīng)是石墨，石墨質(zhì)軟，且是灰黑色，容易留下痕跡，可用于制鉛筆芯；（3）圖③中活性炭結(jié)構(gòu)疏松多孔，具有吸附性，故可作吸味劑。1．（24-25九年級(jí)上·寧夏銀川·期末）模型是對(duì)研究對(duì)象的本質(zhì)特質(zhì)、構(gòu)成要素、相互關(guān)系一種概括性的描述，以下是關(guān)于碳的各種模型(如圖)，說法不正確的是A．四種物質(zhì)都由碳元素組成B．四種物質(zhì)都屬于單質(zhì)C．四種物質(zhì)都是由原子直接構(gòu)成的D．四種物質(zhì)具有相似的化學(xué)性質(zhì)【答案】C【解析】A、金剛石、石墨、C60、石墨烯均是由碳元素組成的碳單質(zhì)，不符合題意；B、金剛石、石墨、C60、石墨烯均是由碳元素組成的純凈物，均屬于單質(zhì)，不符合題意；C、C60是由C60分子構(gòu)成的，金剛石、石墨、石墨烯均是由碳原子構(gòu)成的，符合題意；D、金剛石、石墨、C60、石墨烯均屬于碳單質(zhì)，它們具有相似的化學(xué)性質(zhì)，不符合題意。故選C。2．（24-25八年級(jí)下·山東淄博·期末）石墨烯是目前發(fā)現(xiàn)的最薄、強(qiáng)度最大、導(dǎo)電導(dǎo)熱性能最強(qiáng)的新型納米材料。下列說法不正確的是A．用機(jī)械法從石墨中剝離出石墨烯屬于物理變化 B．石墨烯的導(dǎo)電性比金屬強(qiáng)C．石墨烯中的碳原子和石墨中的碳原子大小相同 D．石墨烯是一種新型的化合物【答案】D【解析】A、從石墨中剝離出石墨烯過程中，沒有新物質(zhì)生成，屬于物理變化，該選項(xiàng)說法正確；B、石墨烯為導(dǎo)電導(dǎo)熱性能最強(qiáng)的新型納米材料，該選項(xiàng)說法正確；C、原子的大小由原子本身決定，不隨物質(zhì)形態(tài)改變，石墨烯和石墨都是由碳原子構(gòu)成的同素異形體，只是原子排列方式不同，因此碳原子大小相同，該選項(xiàng)說法正確；D、石墨烯中只含碳元素，屬于單質(zhì)，該選項(xiàng)說法不正確。故選D。3．（25-26九年級(jí)上·黑龍江綏化·開學(xué)考試）經(jīng)過一年的學(xué)習(xí)，同學(xué)們發(fā)現(xiàn)許多元素可以組成多種單質(zhì)，如：。根據(jù)這種狀況他們推測：①同種元素可以組成不同的單質(zhì)；②單質(zhì)的研究前景非常廣闊；③同種元素組成的單質(zhì)間可能相互轉(zhuǎn)化；④同種元素組成的單質(zhì)化學(xué)性質(zhì)都相同；⑤單質(zhì)可能存在著復(fù)雜的分子結(jié)構(gòu)。其中正確的是A．①②③④⑤ B．①②③④ C．①②③⑤ D．①②⑤【答案】C【解析】①氧元素有O2和O3，碳元素有C60、C90、C720，氮元素有N2和N60，說明同種元素確實(shí)可以形成多種單質(zhì)。②C60、C90、C720等富勒烯是新型碳材料，在材料科學(xué)、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用前景；O3（臭氧）用于消毒，N60等研究也顯示單質(zhì)研究的多樣性。說明單質(zhì)研究的廣闊前景。③石墨在高溫高壓下可轉(zhuǎn)化為金剛石，說明同種元素組成的單質(zhì)間可能相互轉(zhuǎn)化。④：同種元素組成的單質(zhì)化學(xué)性質(zhì)可能不同。例如：O2支持燃燒，但O3具有強(qiáng)氧化性，能漂白和消毒；⑤：C60、C90、C720是富勒烯，具有籠狀或球狀復(fù)雜結(jié)構(gòu)；故選：C。4．（25-26九年級(jí)上·全國·課后作業(yè)）碳世界豐富多彩，根據(jù)下圖回答下列問題：（1）A物質(zhì)屬于（填“單質(zhì)”或“化合物”），它是由（填“分子”或“原子”）構(gòu)成的。（2）B物質(zhì)常用作電極，是因?yàn)樗哂?。?）C物質(zhì)的名稱為。木炭、焦炭、活性炭這些物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與類似。（4）上述A、B、C三種物質(zhì)的物理性質(zhì)不同的原因是。（5）D中向盛有紅棕色氣體的燒瓶中投入若干塊烘烤過后冷卻的木炭，連接好裝置，稍待片刻，能看到的現(xiàn)象是，原因是?！敬鸢浮浚?）單質(zhì)分子（2）優(yōu)良的導(dǎo)電性（3）金剛石石墨（4）碳原子排列方式不同（5）燒瓶中的紅棕色逐漸消失，水倒吸入燒瓶烘烤過后冷卻的木炭具有吸附性，吸附氣體，使瓶內(nèi)壓強(qiáng)減小【解析】（1）A物質(zhì)是，它是由碳元素組成的純凈物，屬于單質(zhì)；是由分子構(gòu)成的，每個(gè)分子由60個(gè)碳原子構(gòu)成。（2）B物質(zhì)是石墨，石墨常用作電極，是因?yàn)樗哂辛己玫膶?dǎo)電性，能夠讓電流通過。（3）C物質(zhì)的名稱為金剛石；木炭、焦炭、活性炭這些物質(zhì)的主要成分都是碳單質(zhì)，它們的結(jié)構(gòu)與石墨（B）類似，都具有疏松多孔的結(jié)構(gòu)（從微觀層面看，碳原子排列方式接近石墨的層狀結(jié)構(gòu)特點(diǎn)）。（4）A（）、B（石墨）、C（金剛石）都是由碳元素組成的單質(zhì)，但它們的物理性質(zhì)不同，原因是碳原子的排列方式不同。金剛石中碳原子呈正四面體網(wǎng)狀排列，石墨中碳原子呈層狀排列，中碳原子構(gòu)成足球狀分子，不同的排列方式導(dǎo)致物理性質(zhì)差異顯著。（5）向盛有紅棕色氣體的燒瓶中投入烘烤冷卻后的木炭，能看到的現(xiàn)象是：紅棕色逐漸變淺（或消失），同時(shí)燒杯中的水倒吸入燒瓶中。原因是：木炭具有吸附性，其疏松多孔的結(jié)構(gòu)能吸附氣體，使燒瓶內(nèi)分子減少，氣體顏色變淺；同時(shí)，燒瓶內(nèi)氣體減少，壓強(qiáng)減小，在大氣壓作用下，燒杯中的水會(huì)倒吸入燒瓶中。1．（2025·江蘇無錫·中考真題）金剛石和石墨具有相同的A．組成 B．結(jié)構(gòu) C．性質(zhì) D．應(yīng)用【答案】A【解析】A、組成指的是構(gòu)成物質(zhì)的元素種類。金剛石和石墨都由碳元素（C）組成，沒有其他元素，因此組成相同，A正確。B、結(jié)構(gòu)指的是金剛石和石墨碳原子的排列方式，金剛石中碳原子以正四面體結(jié)構(gòu)排列，石墨中碳原子以六邊形層狀結(jié)構(gòu)排列，層間作用力弱，結(jié)構(gòu)不同，B錯(cuò)誤。C、性質(zhì)包括物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)。由于結(jié)構(gòu)不同，金剛石硬度高、不導(dǎo)電、不易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)；石墨軟、導(dǎo)電、層間易滑動(dòng)，性質(zhì)不同，C錯(cuò)誤。D、應(yīng)用基于性質(zhì)。金剛石用于切割工具、鉆頭、珠寶等（利用其硬度）；石墨用于鉛筆芯、潤滑劑、電極等（利用其軟度和導(dǎo)電性），應(yīng)用不同，D錯(cuò)誤。故選：A。2．（2025·福建·中考真題）下列用于制作簡易凈水裝置的材料中，能吸附色素、去除異味的是A．塑料瓶 B．小卵石 C．石英砂 D．活性炭【答案】D【解析】A、塑料瓶僅作為容器，用于盛裝其他材料，不具備吸附能力，選項(xiàng)錯(cuò)誤。B、小卵石通過物理過濾攔截大顆粒雜質(zhì)，無法吸附色素或異味，選項(xiàng)錯(cuò)誤。C、石英砂用于過濾細(xì)小顆粒，屬于物理過濾，無吸附作用，選項(xiàng)錯(cuò)誤。D、活性炭因疏松多孔的結(jié)構(gòu)，比表面積大，能通過物理吸附去除色素和異味，選項(xiàng)正確。故選：D。3．（2025·湖南長沙·中考真題）認(rèn)真閱讀下列科普短文。“人才濟(jì)濟(jì)”的碳家族墨是文房四寶之一，在我國書法和繪畫中發(fā)揮了重要作用?！短旃ら_物》中就有制墨的記載：將桐油、豬油、松枝等進(jìn)行不完全燃燒，取其產(chǎn)生的黑色粉狀物質(zhì)（主要成分是碳）加水、加膠制成液體，澆注在模具中，干燥后即成墨。墨的主要成分是炭黑，結(jié)構(gòu)與石墨類似。從石墨中剝離得到的單層石墨片即石墨烯，它