1. 物质的组成和结构
(1) 燃着的火柴熄灭后在火柴梗上出现黑色物质；在蜡烛火焰上方放置玻璃片，在玻璃片下方可看到黑色物质；烤红薯时，如果温度过高，红薯表面会变焦，出现黑色物质。上述这些黑色物质的主要成分都含有。
(2) 人们不断探索物质的组成，发现世间万物都是由组成的。有些物质仅由一种元素组成，如氧气由组成，氮气由组成，金刚石、石墨均由组成。更多的物质由两种或更多种元素组成，如二氧化碳由和组成，碳酸氢铵由组成。
(3) 科学家深入研究物质的微观结构，发现物质都是由构成的。各种纯净物质都具有一定的和。物质组成和结构的不同导致了。

1.
(1)碳
(2)元素 氧元素 氮元素 碳元素 碳元素 氧元素 碳、氢、氧、氮四种元素
(3)肉眼看不见的、极小的微观粒子 组成结构 物质性质的差异

【分析】本题考查物质的组成与结构的基础知识点，需结合宏观组成、微观构成及性质差异的相关概念分析：(1) 三个现象均涉及含碳物质的不完全燃烧或碳化，对应黑色物质的成分；(2) 从宏观层面明确物质的组成单位，区分单质和化合物的元素组成；(3) 从微观层面明确物质的构成，以及组成结构与性质的关系。
【解析】(1) 火柴梗、蜡烛、红薯均含碳元素，在不完全燃烧或高温碳化时生成黑色的碳单质，故黑色物质主要含碳；(2) 宏观上，世间万物由元素组成；氧气为单质，由氧元素组成；氮气由氮元素组成；金刚石、石墨均为碳单质，由碳元素组成；二氧化碳由碳元素和氧元素组成；碳酸氢铵由碳、氢、氧、氮四种元素组成；(3) 微观上，物质由肉眼看不见的极小微观粒子构成；纯净物具有固定的组成和结构；物质的组成和结构不同，会导致物质性质的差异。
【答案】1.(1)碳 (2)元素 氧元素 氮元素 碳元素 碳元素 氧元素 碳、氢、氧、氮四种元素 (3)肉眼看不见的、极小的微观粒子 组成结构 物质性质的差异
【知识点】物质的宏观组成、物质的微观构成、物质性质与结构的关系
【点评】本题为化学入门基础题，考查物质组成与结构的核心概念，知识点基础，帮助学生建立化学学科的基本认知框架，难度较低。
【难度系数】0.9

2. 物质的用途与制法
(1) 金刚石与石墨：
金刚石的主要性质及用途：。
石墨的主要性质及用途：。
(2) 物质的结构、性质、用途之间的关系：
物质的结构物质的性质，性质是结构的，而物质的性质物质的用途，用途是性质的。

2.
(1)具有特殊的光学性质;可用于制作钻石;硬度大,常用于切割玻璃、钻凿岩层
灰黑色,质软,耐高温,可用于生产铅笔芯和润滑剂;能导电,常用作电池上的电极和电车上的电刷
(2)决定 反映 决定 体现

【分析】本题考查碳的同素异形体（金刚石、石墨）的性质与用途，以及物质结构、性质、用途的逻辑关系。解题时需结合金刚石和石墨的结构特点推导对应性质，再匹配用途；对于三者的关系，需牢记课本明确的逻辑：结构决定性质，性质反映结构，性质决定用途，用途体现性质。
【解析】(1) 金刚石为无色透明正八面体结构，具备特殊光学性质（折光性强），且是天然最硬物质，因此用途为制作钻石、切割玻璃或钻凿岩层；石墨为深灰色细鳞片状层状结构，质软、滑腻、耐高温且能导电，因此用途为生产铅笔芯、作润滑剂、作电极或电刷等。(2) 物质的结构决定物质的性质，性质是结构的反映；物质的性质决定物质的用途，用途是性质的体现，这是三者间的逻辑关系。
【答案】2.(1)具有特殊的光学性质;可用于制作钻石;硬度大,常用于切割玻璃、钻凿岩层；灰黑色,质软,耐高温,可用于生产铅笔芯和润滑剂;能导电,常用作电池上的电极和电车上的电刷 (2)决定 反映 决定 体现
【知识点】碳单质的性质与用途；物质结构、性质、用途的关系
【点评】本题为化学基础知识点题，考察碳的同素异形体核心性质与用途，以及物质结构、性质、用途的逻辑关联，属于课本必记内容，难度较低。
【难度系数】0.8

例1 我国的科研人员利用碳纳米管和石墨烯制备出一种世界上最轻的材料——称为“碳海绵”的全碳气凝胶。对于这种新型材料，有如下的研究：①研究“碳海绵”的组成成分；②研究“碳海绵”的微观粒子结构；③寻找生产“碳海绵”的原材料；④开发“碳海绵”的应用领域。其中属于化学研究领域的是()

A.①②③④
B.①②
C.①②③
D.③④
思路解析：化学是研究物质的组成、结构、性质、转化及应用的科学。研究物质的组成成分以及构成物质的微观粒子结构，是化学学科研究的核心内容。化学还研究物质的生产、性质，并根据性质开发物质的用途。
答案：A

例1 我国的科研人员利用碳纳米管和石墨烯制备出一种世界上最轻的材料——称为“碳海绵”的全碳气凝胶。对于这种新型材料，有如下的研究：①研究“碳海绵”的组成成分；②研究“碳海绵”的微观粒子结构；③寻找生产“碳海绵”的原材料；④开发“碳海绵”的应用领域。其中属于化学研究领域的是(A)
A. ①②③④
B. ①②
C. ①②③
D. ③④
思路解析：化学是研究物质的组成、结构、性质、转化及应用的科学。研究物质的组成成分以及构成物质的微观粒子结构，是化学学科研究的核心内容。化学还研究物质的生产、性质，并根据性质开发物质的用途。
答案：A

【分析】
首先明确化学学科的研究范畴是物质的组成、结构、性质、转化及应用等方面。接着逐一分析题目中的四个研究点：①研究“碳海绵”的组成成分，属于化学对物质组成的研究；②研究其微观粒子结构，属于化学对物质结构的研究；③寻找生产“碳海绵”的原材料，涉及物质的制备（转化）过程，属于化学研究范畴；④开发“碳海绵”的应用领域，属于化学对物质应用的研究。因此四个研究点均属于化学研究领域，据此确定答案。
【解析】
化学是在分子、原子层次上研究物质的组成、结构、性质、转化及应用的科学。对各研究点分析如下：①研究物质的组成成分，属于化学研究物质组成的范畴；②研究物质的微观粒子结构，属于化学研究物质结构的范畴；③寻找生产原材料涉及物质的制备转化，属于化学研究范畴；④开发应用领域属于化学研究物质应用的范畴。因此①②③④都属于化学研究领域，对应选项A。
【答案】
A
【知识点】
化学研究的范畴
【点评】
本题考查化学学科的研究领域，属于基础概念类题目，需准确掌握化学的定义及研究内容，难度较低。
【难度系数】
0.8

例2 下列气体的用途中，主要利用其物理性质的是()

A.氧气用于气割、气焊
B.氢气用作火箭高能燃料
C.氩气用于填充霓虹灯
D.二氧化碳用作植物光合作用的原料
思路解析：氧气用于气割、气焊是利用氧气能支持燃烧的性质，属于化学性质；氢气用作火箭高能燃料是利用氢气的可燃性，属于化学性质；氩气用于填充霓虹灯是因为氩气充入灯管，在通电时能够发出紫蓝色的光，这并不需要通过化学变化就能表现出来，属于物理性质；植物的光合作用属于化学变化，所以二氧化碳用作植物光合作用的原料利用了其化学性质。
答案：C

例2 下列气体的用途中，主要利用其物理性质的是(C)
A. 氧气用于气割、气焊
B. 氢气用作火箭高能燃料
C. 氩气用于填充霓虹灯
D. 二氧化碳用作植物光合作用的原料
思路解析：氧气用于气割、气焊是利用氧气能支持燃烧的性质，属于化学性质；氢气用作火箭高能燃料是利用氢气的可燃性，属于化学性质；氩气用于填充霓虹灯是因为氩气充入灯管，在通电时能够发出紫蓝色的光，这并不需要通过化学变化就能表现出来，属于物理性质；植物的光合作用属于化学变化，所以二氧化碳用作植物光合作用的原料利用了其化学性质。
答案：C

【分析】
首先明确解题思路：先掌握物理性质与化学性质的核心区别——是否需要通过化学变化表现出来（物理性质不需要化学变化就能体现，化学性质必须通过化学变化体现）；再逐一分析每个选项中气体的用途，判断该用途利用的性质类型，最终选出符合要求的选项。
【解析】
A选项：氧气用于气割、气焊，利用的是氧气能支持燃烧的性质，该性质需要通过燃烧（化学变化）才能表现，属于化学性质，不符合题意；
B选项：氢气用作火箭高能燃料，利用的是氢气的可燃性，可燃性需要通过氢气燃烧（化学变化）才能表现，属于化学性质，不符合题意；
C选项：氩气用于填充霓虹灯，利用的是氩气通电时能发出有色光的性质，该性质不需要发生化学变化就能体现，属于物理性质，符合题意；
D选项：二氧化碳用作植物光合作用的原料，光合作用过程中有新物质生成（属于化学变化），利用的是二氧化碳的化学性质，不符合题意。
【答案】
C
【知识点】
物理性质与化学性质的区分、常见气体的性质与用途
【点评】
本题考查物理性质和化学性质的判断，核心是明确两种性质的本质差异，属于初中化学基础题型，需准确理解概念并结合实际用途分析。
【难度系数】
0.7