问题 碳的单质
金刚石、石墨和$\ce{C_{60}}$是三种常见的碳单质，它们各有什么物理性质？又各有哪些主要用途呢？阅读教材中有关内容后填空。

解：
1. 金刚石
物理性质：无色透明的正八面体形状固体，是天然存在的硬度最大的物质，几乎不导电，熔点很高。
主要用途：用于裁玻璃、切割大理石、加工坚硬金属，制作钻探机钻头，还可打磨作为装饰品钻石。
2. 石墨
物理性质：深灰色、有金属光泽的细鳞片状固体，质软，有滑腻感，具有优良的导电性，熔点高、耐高温。
主要用途：用于制作铅笔芯，用作干电池电极、电车电刷，也可制作高温润滑剂。
3. $\ce{C_{60}}$
物理性质：分子形似足球，常态下为固体，具有特殊的结构，有优异的超导等潜在物理特性。
主要用途：可广泛应用于超导、催化、材料、医学、生物等领域。

【分析】
本题需分别梳理金刚石、石墨、$\ce{C_{60}}$三种常见碳单质的物理性质及对应用途，解题思路是回忆教材中关于这三种碳单质的相关内容，将每种单质的物理性质与用途对应整理，确保内容符合教材表述。
【解析】
1. 金刚石
物理性质：无色透明的正八面体形状固体，是天然存在的硬度最大的物质，几乎不导电，熔点很高。
主要用途：用于裁玻璃、切割大理石、加工坚硬金属，制作钻探机钻头，还可打磨作为装饰品钻石。
2. 石墨
物理性质：深灰色、有金属光泽的细鳞片状固体，质软，有滑腻感，具有优良的导电性，熔点高、耐高温。
主要用途：用于制作铅笔芯，用作干电池电极、电车电刷，也可制作高温润滑剂。
3. $\ce{C_{60}}$
物理性质：分子形似足球，常态下为固体，具有特殊的结构，有优异的超导等潜在物理特性。
主要用途：可广泛应用于超导、催化、材料、医学、生物等领域。
【答案】
1. 金刚石
物理性质：无色透明的正八面体形状固体，是天然存在的硬度最大的物质，几乎不导电，熔点很高。
主要用途：用于裁玻璃、切割大理石、加工坚硬金属，制作钻探机钻头，还可打磨作为装饰品钻石。
2. 石墨
物理性质：深灰色、有金属光泽的细鳞片状固体，质软，有滑腻感，具有优良的导电性，熔点高、耐高温。
主要用途：用于制作铅笔芯，用作干电池电极、电车电刷，也可制作高温润滑剂。
3. $\ce{C_{60}}$
物理性质：分子形似足球，常态下为固体，具有特殊的结构，有优异的超导等潜在物理特性。
主要用途：可广泛应用于超导、催化、材料、医学、生物等领域。
【知识点】
碳的单质、物理性质与用途
【点评】
本题为化学入门阶段的基础考点，聚焦三种常见碳单质的核心性质与用途，需准确记忆教材内容，难度较低，适合巩固基础知识点。
【难度系数】
0.8

1. 金刚石和石墨
(1)金刚石是的固体，天然存在的最的物质，不导电。
用途:作饰品、、钻头等。
(2)石墨是色、有光泽的固体。很，有滑腻感。石墨的熔点高，具有优良的性能。
用途:作润滑剂、铅笔芯、等。

1.(1)无色透明 硬 玻璃刀 (2)灰黑 金属 软 导电 电极

【分析】本题考查碳单质中金刚石和石墨的物理性质及用途，解题时需回忆课本中关于金刚石、石墨的外观、硬度、导电性等性质，以及对应的用途，准确匹配每个空的内容即可。
【解析】(1)金刚石是无色透明的固体，是天然存在的最硬的物质，不导电，用途除作饰品外，还可用于制作玻璃刀、钻头等；(2)石墨是灰黑色、有金属光泽的固体，质地很软，有滑腻感，熔点高，具有优良的导电性能，用途有作润滑剂、铅笔芯、电极等。
【答案】1.(1)无色透明 硬 玻璃刀 (2)灰黑 金属 软 导电 电极
【知识点】碳单质的性质与用途、金刚石、石墨
【点评】本题为化学基础题，主要考查对碳常见单质金刚石和石墨的基本性质及用途的记忆，属于课本核心基础知识，难度较低，学生只要熟悉课本内容即可正确解答。
【难度系数】0.8

2. 木炭、活性炭的吸附性
(1)原因:两者都具有的结构。
(2)应用:活性炭常用于、防毒面具、制糖脱色等。
3. $C_{60}$
(1)构成:每个分子是由构成的,分子结构形似足球。
(2)用途:可应用于超导、催化、能源及医学等领域。
拓展延伸 “碳”和“炭”的区别:“碳”指碳元素、碳单质;而“炭”是由碳单质和少量杂质组成的混合物。

2.(1)疏松多孔 (2)水的净化 3.(1)60个碳原子

【分析】
本题考查碳的单质相关基础知识点，需回忆木炭、活性炭的结构与用途，以及C₆₀的构成。对于木炭、活性炭的吸附性，其结构特点是核心原因，应用场景是常见考点；C₆₀的构成需准确记忆分子的原子个数，这些均为课本基础内容，需对应知识点填写。
【解析】
2. (1)木炭和活性炭具有疏松多孔的结构，该结构使其具备吸附性，故填疏松多孔；
(2)活性炭因吸附性常用于水的净化、防毒面具、制糖脱色等，故填水的净化；
3. (1)每个C₆₀分子由60个碳原子构成，分子结构形似足球，故填60个碳原子。
【答案】
2.(1)疏松多孔 (2)水的净化 3.(1)60个碳原子
【知识点】
碳单质的性质、C₆₀的结构
【点评】
本题为碳单质相关的基础知识点考查，侧重对课本核心内容的记忆，难度较低。
【难度系数】
0.9

1. 下列有关金刚石和石墨的说法，错误的是()。

A.都是碳的单质
B.都由碳元素组成
C.物理性质相同
D.碳原子排列方式不同

1.C

【分析】本题考查金刚石和石墨的相关性质，解题思路是：先明确金刚石和石墨是碳的同素异形体，再结合其组成、结构、性质逐一分析选项，找出错误说法。需牢记：金刚石和石墨都由碳元素组成，属于碳单质；但二者碳原子排列方式不同，导致物理性质差异显著。
【解析】A选项：金刚石和石墨都是由碳元素组成的纯净物，属于碳的单质，说法正确；B选项：二者均由碳元素组成，说法正确；C选项：由于碳原子排列方式不同，金刚石和石墨的物理性质差异很大（如金刚石硬度大，石墨质软且有导电性），故“物理性质相同”的说法错误；D选项：金刚石和石墨的碳原子排列方式不同，说法正确。因此错误的是C选项。
【答案】C
【知识点】碳的单质；同素异形体；结构与性质的关系
【点评】本题为初中化学基础题，核心考查碳的同素异形体的基本性质，需掌握“物质结构决定性质”的化学思想，准确区分金刚石和石墨的异同点即可解答。
【难度系数】0.8