2025版沪教版九年级化学上册1.2 化学研究些什么（八大题型）（教师版）习题

第一章第2节化学研究什么【题型1蜡烛燃烧的实验探究】【题型2物理变化化学变化】【题型3物理性质化学性质】【题型4化学反应与能量变化】【题型5实验：碳酸氢铵受热分解】【题型6化学研究物质的组成和结构】【题型7化学研究物质的用途与制法】【题型8金刚石与石墨】【知识梳理1蜡烛燃烧的实验探究】实验步骤实验现象解释与结论（1）取一段蜡烛，观察外观特征（如颜色、形状等）白色，固态（2）点燃蜡烛，观察现象火焰分三层，外层最明亮，内层最暗，烛芯周围的固态石蜡熔化为液态外焰温度最高，焰心温度最低（3）在蜡烛火焰上方罩一个干冷的小烧杯，观察烧杯内壁的变化烧杯内壁有水雾燃烧有水生成（4）向上述小烧杯中加入少量澄清石灰水，振荡，观察现象澄清石灰水变浑浊燃烧有二氧化碳生成（5）取一小段粗玻璃管，按如图所示方式置于火焰中，观察发生的现象玻璃管口上端有白烟冒出火焰中有石蜡蒸气（6）吹灭蜡烛，观察实验现象吹灭瞬间，看到一缕白烟，熄灭后，液态石蜡重新凝固。白烟是石蜡蒸气遇冷凝固成的固体小颗粒。【题型1蜡烛燃烧的实验探究】【例1】“天宫课堂”第四课在空间站与地面同步探究了蜡烛燃烧实验。实验观察到空间站蜡烛火焰呈球形（图1），地面实验蜡烛的火焰呈锥状（图2），而且火焰比地面实验显得微弱。下列分析正确的是①空间站的蜡烛燃烧只发生化学变化；②空间站失重条件下蜡烛燃烧热气流向四周扩散，火焰呈球状，地面上蜡烛燃烧热气流向上扩散，火焰呈锥状；③空间站氧气含量比空气低，因此，蜡烛燃烧火焰微弱；④空间站蜡烛燃烧，不需要氧气；⑤空间站失重条件下氧气流动性差，蜡烛燃烧的火焰比较微弱。A．①②③④⑤B．②③⑤ C．②⑤ D．①③④【答案】C【详解】①蜡烛燃烧生成二氧化碳和水，属于化学变化；石蜡熔化属于物理变化，①错，不符合题意；②从图1和图2可以看出，②是正确的，符合题意；③读题可知，火焰比地面实验显得微弱，可能是空间站失重条件下氧气流动性差，不是空间站氧气含量比空气低，③错误，不符合题意；④蜡烛燃烧需要氧气，④错，不符合题意；⑤读题可知，火焰比地面实验显得微弱，可能是空间站失重条件下氧气流动性差，⑤正确，符合题意；故②⑤符合题意故选C。【变式1-1】化学实验是研究物质性质的重要方法之一，根据实验现象可推断物质的性质。下列相关说法错误的是A．石蜡浮在水面：石蜡的密度小于水的密度B．取干燥的小烧杯罩在石蜡燃烧的火焰上方，发现有水雾出现：石蜡中含有水C．用火柴去点蜡烛刚熄灭时产生的白烟，蜡烛重新燃烧：白烟是石蜡固体小颗粒D．取毛玻璃片放在石蜡燃烧的火焰上方，毛玻璃片变黑：石蜡不完全燃烧产生炭黑【答案】B【详解】A、石蜡放入水中，石蜡浮于水面，说明石蜡密度小于水，故A不符合题意；B、根据质量守恒定律可知，化学反应前后元素的种类不发生改变；蜡烛燃烧时，有氧气参与反应，则小烧杯罩在蜡烛火焰上方，出现水雾，只能说明石蜡中含有氢元素，故B符合题意；C、蜡烛重新燃烧，是因为白烟的主要成分是石蜡小颗粒，具有可燃性，故C不符合题意；D、取毛玻璃片放在石蜡燃烧的火焰上方，毛玻璃片变黑，可以说明石蜡不完全燃烧后产生了炭黑，故D不符合题意；故选B。【变式1-2】对蜡烛及其燃烧的探究活动中，下列说法错误的是A．石蜡“质软”这一性质属于物理性质B．“石蜡熔化”属于物理变化C．“能使澄清的石灰水变浑浊”属于CO₂的化学性质D．“石蜡受热形成蒸气”属于化学变化【答案】D【详解】A、石蜡“质软”说明石蜡的硬度较小，硬度属于物理性质，不符合题意；B、“石蜡熔化”是石蜡由固体变成液体，只是状态发生改变，属于物理变化，不符合题意；C、蜡烛燃烧有二氧化碳生成，二氧化碳能和澄清石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，故能使澄清石灰水变浑浊，属于CO₂的化学性质，不符合题意；D、“石蜡受热形成蒸气”是石蜡由固体变成气体，只是状态发生改变，属于物理变化，符合题意。故选D。【变式1-3】某学习小组对蜡烛及其燃烧进行如下探究。（1）操作及现象：取一支蜡烛，用小刀切下一小块石蜡，把它放入水中，石蜡浮在水面上。结论：石蜡的硬度，密度比水的。（2）操作及现象：点燃蜡烛，把一根火柴梗平放在蜡烛的火焰中（如图甲所示），约1s后取出，火柴梗a处最先烧焦。结论：蜡烛火焰的（填“外焰”“内焰”或“焰心”）处温度最高。（3）操作及现象：将一个干燥的U形管的一端罩在蜡烛火焰的中上部（如图乙所示），可以观察到U形管内壁；蜡烛燃烧10s后，将U形管快速倒过来，立即向其中注入少量的澄清石灰水并震荡（如图丙所示），可以观察到。结论：。反思：用U形管代替小烧杯做实验的优点有（填字母）A．便于实验操作

B．实验现象明显

C．产物浓度较低【答案】（1）小小（2）外焰（3）有水雾澄清石灰水变浑浊蜡烛燃烧生成水和二氧化碳A、B【详解】（1）用小刀切下一小块石蜡，说明蜡烛硬度小，把它放入水中，石蜡浮在水面上，说明密度小于水；（2）蜡烛火焰分为外焰、内焰、焰心三层；由于温度越高，火柴梗易被炭化；点燃蜡烛，把一根火柴梗平放在蜡烛的火焰中（如图甲所示），约1s后取出，火柴梗a处最先烧焦，说明蜡烛外焰温度最高；（3）将一个干燥的U形管的一端罩在蜡烛火焰的中上部，会看到U形管内壁有水雾，说明蜡烛燃烧有水生成；蜡烛燃烧10s后，将U形管快速倒过来，立即向其中注入少量的澄清石灰水并震荡，可观察到澄清石灰水变浑浊，说明蜡烛燃烧有二氧化碳生成；用U形管代替小烧杯做实验，操作简单，现象比较明显，故选：AB。【知识梳理2物理变化化学变化】物理变化化学变化概念没有新物质生成的变化有新物质生成的变化伴随现象物质的形状、状态等发生变化常伴随有放热、发光、变色，放出气体、生成沉淀等本质区别是否有新物质生成实例石蜡熔化、水的三态变化、酒精挥发等物质燃烧、铁生锈、食物腐败、呼吸作用、光合作用等联系物质在发生化学变化的过程中，会同时发生物理变化【题型2物理变化化学变化】【例2】为践行习近平总书记考察翠云廊时作出的“要把古树名木保护好，把中华优秀传统文化传承好”重要指示，某校开展了系列研学活动。下列活动中涉及化学变化的是A．茶园采茶叶 B．古树挂标牌C．稻草编草鞋 D．糯米酿米酒【答案】D【详解】A、茶园采茶叶，没有新物质生成，不涉及化学变化，不符合题意；B、古树挂标牌，没有新物质生成，不涉及化学变化，不符合题意；C、稻草编草鞋，只是形状发生改变，没有新物质生成，属于物理变化，不符合题意；D、糯米酿米酒，有新物质酒精等生成，属于化学变化，符合题意。故选D。【变式2-1】下列变化属于化学变化的是A．粮食酿酒 B．汽油挥发 C．石蜡熔化 D．玻璃破碎【答案】A【分析】有新物质生成的变化是化学变化，无新物质生成的变化是物理变化。【详解】A、粮食酿酒有新物质生成，属于化学变化，故A符合题意；B、汽油挥发无新物质生成，属于物理变化，故B不符合题意；C、石蜡熔化无新物质生成，属于物理变化，故C不符合题意；D、玻璃破碎无新物质生成，属于物理变化，故D不符合题意。故选A。【变式2-2】下列词语包含的物质变化中，主要涉及物理变化的是A．冰雪消融 B．蜡炬成灰 C．烧制陶瓷 D．粮食酿酒【答案】A【详解】A、冰雪消融，只水的是状态的改变，没有新物质生成，属于物理变化，故选项正确；B、蜡炬成灰，蜡烛燃烧生成二氧化碳和水，有新物质生成，属于化学变化，故选项错误；C、烧制陶瓷，涉及燃烧，有新物质生成，属于化学变化，故选项错误；D、粮食酿酒，有新物质酒精生成，属于化学变化，故选项错误；故选：A。【变式2-3】世界万物是不断变化的。下列变化中，没有涉及化学变化的是A．黑陶烧制 B．汽油挥发 C．粮食酿酒 D．镁条燃烧【答案】B【分析】有新物质生成的是化学变化，没有新物质生成的是物理变化。【详解】A、烧制黑陶的过程中对泥土进行高温加热，有新物质生成，是化学变化，故A错误；B、汽油挥发是由液态变成气态的过程，没有新物质生成，是物理变化，故B正确；C、粮食酿酒有新物质酒精生成，是化学变化，故C错误；D、镁条燃烧过程中镁转化为了氧化镁，有新物质生成，是化学变化，故D错误。故选B。【知识梳理3物理性质化学性质】物理性质化学性质概念物质不需要通过化学变化就能表现出来的性质物质在发生化学变化时表现出来的性质性质内容颜色、气味、熔点、沸点、密度、硬度、导电性等可燃性、热稳定性、酸碱性等区别是否需要通过化学变化表现出来【题型3物理性质化学性质】【例3】神舟飞船在下落过程中与空气摩擦产生大量的热。飞船上用到一种与智能手机屏幕相同的材料——硅酸铝玻璃，以便于观察飞船外的情况。下列有关硅酸铝玻璃性质的推测不正确的是A．耐高温 B．见光易分解 C．不易与氧气反应 D．透光性好【答案】B【详解】神舟飞船在下落过程中与空气摩擦产生大量的热，推测其耐高温，不与氧气反应；飞船上用到一种与智能手机屏幕相同的材料——硅酸铝玻璃，以便于观察飞船外的情况，推测其透光性好，无法推测见光易分解；故选：B。【变式3-1】猜灯谜又称打灯谜，是中国独有的富有民族风格的一种民俗文娱活动形式，下列有关灯笼的灯罩材料性质的描述中属于化学性质的是A．透光性好 B．密度小 C．透气性差 D．不易燃烧【答案】D【详解】灯罩材料透光性好、密度小、透气性差均不需要通过化学变化表现出来，属于物理性质；灯罩材料不易燃烧的性质必须通过化学变化才能表现出来，属于化学性质，故选D。【变式3-2】以下物质的用途正确且涉及到化学性质的是A．氧气促进植物的光合作用 B．用活性炭除去水中的色素和异味C．氮气填充食品包装袋 D．液氮用作制冷剂【答案】C【详解】A、植物光合作用是将二氧化碳和水转化为有机物，并释放出氧气，不是氧气促进植物的光合作用，错误；B、用活性炭除去水中的色素和异味，是利用活性炭的吸附性，该性质不需通过化学变化就能表现出来的性质，属于物理性质，错误；C、氮气填充食品包装袋，是利用氮气化学性质稳定，可防止食品变质，涉及化学性质，正确；D、液氮用作制冷剂，是利用液氮汽化吸热，该性质不需通过化学变化就能表现出来的性质，属于物理性质，错误。故选C。【变式3-3】中国古籍文房四宝指的是“笔、墨、纸、砚”，其中“墨”的主要成分是炭黑。炭黑的下列性质属于化学性质的是A．可燃性 B．常温下呈固态 C．颜色是黑色 D．熔点高【答案】A【详解】A、可燃性需要化学变化表现出来，是化学性质，故A正确；B、常温下呈固态是物质的状态，不需要化学变化表现出来，是物理性质，故B错误；C、黑色是物质的颜色，不需要化学变化表现出来，是物理性质，故C错误；D、熔点高是物质的熔点，不需要化学变化表现出来，是物理性质，故D错误。故选A。【知识梳理4化学反应与能量变化】化学反应都伴随着能量的吸收和释放，例如物质燃烧时将化学能变成热能和光能，干电池在放电时将化学能转化成电能，光合作用吸收光能，转化成化学能。【题型4化学反应与能量变化】【例4】改革开放以来，西藏人民在生活中获取能量的方式在不断发生改变。下列获取能量的方式没有涉及化学性质的是A．用牛粪烧水 B．用木材烧水C．用煤气烧水 D．用电磁炉烧水【答案】D【详解】A、用牛粪烧水时，牛粪发生燃烧，有新物质生成，属于化学变化，选项错误；B、用木材烧水时，木材发生燃烧，有新物质生成，属于化学变化，选项错误；C、用煤气烧水时，煤气发生燃烧，有新物质生成，属于化学变化，选项错误；D、用电磁炉烧水时，没有生成新物质，属于物理变化，选项正确；故选D。【变式4-1】人类需要的能量可以由化学反应产生。下列过程中，利用了化学反应产生能量的是A．火箭发射 B．风力发电 C．干冰制冷 D．水力发电【答案】A【详解】A、火箭发射，是燃料发生燃烧，有新物质生成，放出大量热，属于化学变化，是化学反应产生能量，选项正确；B、风力发电是利用风力使轮子转动做功发电，利用风能转化为电能，只是能量的转变，没有新物质生成，属于物理变化，无化学反应发生，选项错误；C、干冰制冷是利用干冰升华吸热，使周围温度降低，没有新物质生成，属于物理变化，无化学反应发生，选项错误；D、水力发电是水能转化为电能，只是能量的转变，无新物质生成，属于物理变化，选项错误；故选：A。【变式4-2】下列叙述正确的是A．化学反应伴随着能量变化 B．化学反应过程中都会发生放热现象C．在化学反应中只有燃烧反应才能放出热量 D．人类利用的能量都是通过化学反应获得的【答案】A【详解】A、能量的变化是化学反应的必然现象之一，故符合题意；B、有些化学反应会放出热量，但有些会吸收热量，如碳在高温的条件下还原二氧化碳，故不符合题意；C、燃烧能放出一定的热量，但在不燃烧时有可能也会放出热量，例如氧化钙与水反应同样会放出热量，故不符合题意；D、化学反应是人类获取能量的方式之一，电能、核能等也是人类获取能量的方式，故不符合题意；故选A。【变式4-3】关于物质的变化，下列说法不正确的是A．有能量变化的可能是物理变化 B．物质不需要通过加热就能发生的变化可能是化学变化C．伴有发光、发热现象时可能发生化学变化 D．生成新物质的变化可能是物理变化【答案】D【详解】A、能量的转换过程中既可能发生物理变化，也可能发生化学变化，点燃蜡烛过程中蜡烛熔化属于物理变化，燃烧属于化学变化，故有能量变化的可能是物理变化，说法正确；B、过氧化氢分解生成水和氧气，不需要加热，发生的是化学变化，故物质不需要通过加热就能发生的变化可能是化学变化，说法正确；C、灯泡发光发热属于物理变化，蜡烛燃烧发光放热属于化学变化，故伴有发光、发热现象时可能发生化学变化，说法正确；D、化学变化的本质特征是有其它物质生成，故有新物质生成的变化都是化学变化，说法错误。故选：D。【知识梳理5实验：碳酸氢铵受热分解】实验装置：实验现象：白色固体逐渐减少、干燥试管的内壁出现水雾、生成有刺激性气味的气体。实验结论：碳酸氢铵受热分解生成水、二氧化碳、氨气。文字表达式：碳酸氢铵→水+二氧化碳+氨气保存方法：密封保存于阴凉处【题型5实验：碳酸氢铵受热分解】【例5】不能用来判断干燥的碳酸氢铵发生化学变化依据的是A．试管口有水珠生成 B．将产生的气体通入石灰水变浑浊C．产生有刺激性气味的气体 D．固体向下滑动【答案】D【详解】A、试管口有水珠生成，说明反应生成了水，发生化学变化，不符合题意；B、将产生的气体通往石灰水水变浑浊，说明有新物质二氧化碳生成，发生化学变化，不符合题意；C、产生有刺激性气味的气体，说明生成新物质氨气，发生化学变化，不符合题意；D、固体向下滑动，不能说明有新物质生成，符合题意。故选D。【变式5-1】请阅读下列短文，回答相关问题：碳酸氢铵是一种白色固体，有氨臭，易溶于水，碳酸氢铵遇酸反应生成二氧化碳：能与碱反应生成氨气；性质不稳定，36℃以上分解为二氧化碳、氨气和水。60℃可分解完，碳酸氢铵易吸潮，潮解后分解加快。碳酸氢铵是一种常见的化肥，也可用作食品高级发酵剂。（1）碳酸氢铵的物理性质有（写出一点即可，下同），化学性质有；（2）碳酸氢铵分解的文字表达式为；（3）保存碳酸氢铵应该注意的事项有。【答案】（1）白色固体/有氨臭/易溶于水/易吸潮能与碱反应生成氨气/性质不稳定（2）碳酸氢铵→水+二氧化碳+氨气（3）低温、干燥、密封【详解】（1）碳酸氢铵是一种白色固体，有氨臭，易溶于水，易吸潮，以上性质是不需要经过化学变化表现出来的性质，属于物理性质；能与碱反应生成氨气，性质不稳定，以上性质是需要经过化学变化表现出来的性质，属于化学性质；（2）碳酸氢铵在36℃以上分解为二氧化碳、氨气和水，故文字表达式为碳酸氢铵→水+二氧化碳+氨气；（3）根据碳酸氢铵以上分解，易吸潮，保存时应该注意低温、干燥、密封。【变式5-2】碳铵哪儿去了？［资料信息］A．碳铵的化学名称是碳酸氢铵，纯净的碳铵是一种无味、易溶于水的白色固体。其特点是在低温、干燥的条件下，能稳定存在，但是当温度稍高（10℃以上）或湿度稍大，碳铵就易消失。碳铵不能使湿润的酚酞试纸变红。B．二氧化碳气体能使澄清的石灰水变浑浊；碳铵也能使澄清的石灰水变浑浊。C．氨气能使湿润的酚酞试纸变红，常用于检验氨气。［探究过程］提出问题：碳铵加热会消失，此过程发生的是什么变化？作出假设：（1）①碳铵受热消失，是由于它变成了碳铵蒸气，发生了变化。②碳铵受热消失，是由于它变成了别的物质，发生了变化。收集证据：（2）完成表格实验内容和步骤实验现象实验结论和解释将干燥的碳铵在试管中加热管口有水珠①有生成将湿润的酚酞试纸放在试管口酚酞试纸变红②有生成将碳铵与湿润的酚酞试纸接触③④获得结论：（3）交流评价：（4）①仅仅通过碳铵加热时颜色、状态、气味的变化来验证碳铵所发生的变化是物理变化还是化学变化的方案是否严密？原因是②能不能根据“产生的气体能使澄清的石灰水变浑浊”这一现象判断碳铵加热属于什么变化？，原因。③实验证明，碳铵加热确实有二氧化碳生成，写出碳铵加热的文字表达式：④碳铵是农业上常用的一种化肥，根据本次实验探究，你认为在使用和储存碳铵时应注意什么问题：（答一条即可）。【答案】（1）物理化学（2）水氨气酚酞试纸没有颜色变化碳铵不能使酚酞试纸变红（3）碳铵受热消失，发生了化学变化（4）不严密因为颜色、状态、气味的改变不一定生成了新物质不能碳铵蒸汽也可使澄清的石灰水变浑浊碳酸氢铵→水+二氧化碳+氨气存放时应避光、避热、密封（答一条即可）【详解】（1）①碳铵受热消失，是由于它变成了碳铵蒸汽，发生了物理变化；②碳铵受热消失，是由于它变成了别的物质，发生了化学变化；（2）将干燥的碳铵在试管中加热，管口有水珠，说明生成了水；将湿润的酚酞试纸放在试管口，酚酞试纸变红，说明生成氨气；将碳铵与湿润的酚酞试纸接触，观察到酚酞试纸没有颜色变化，说明碳铵不能使酚酞试纸变红；（3）因为有水、氨气生成，所以可以得出碳铵受热消失，发生了化学变化；（4）①化学变化是有新物质生成的变化。所以不严密，是因为因为颜色、状态、气味的改变不一定生成了新物质；②因为碳铵蒸汽也能使澄清的石灰水变浑浊，所以不能说明是否发生化学变化。③碳铵加热分解生成氨气、二氧化碳和水，反应的文字表达式为：碳酸氢铵→水+二氧化碳+氨气；④当温度稍高（10℃以上）或湿度稍大，碳铵就容易消失，因此存放时应避光、避热、密封。【知识梳理6化学研究物质的组成和结构】1．从宏观看，物质是由组成物质的基本要素元素组成的，如氧气由氧元素组成的，金刚石由碳元素组成，二氧化碳由氧和碳元素组成，碳酸氢铵由碳、氢、氧、氮四种元素组成。2．取少量葡萄糖、砂糖、面粉分别放在燃烧匙中，在酒精灯上加热，观察到的现象是完全烧焦后得到黑色的残渣，现象说明了葡萄糖、砂糖、面粉中都含有碳元素。3．从微观看，任何物质都由肉眼看不见的、极小的微观粒子构成的，各种物质都有一定的组成与结构，组成与结构决定物质的性质。【题型6化学研究物质的组成和结构】【例6】结构决定性质，性质决定用途。下列说法错误的是A．氮气化学性质稳定，常用作保护气B．活性炭疏松多孔，可用于制糖工业脱色C．石墨、金刚石的硬度不同，原因是碳原子排列方式不同D．稀有气体制成多用途电光源（如霓虹灯）是利用了稀有气体的化学性质【答案】D【详解】A、氮气的化学性质很稳定，一般不与其他物质发生化学反应，所以可用作保护气，故该选项说法正确；B、活性炭具疏松多孔的结构，从而具有吸附性，能够吸附色素，可用于制糖工业脱色，故该选项说法正确；C、石墨与金刚石都是碳元素组成的单质，由于两种物质中碳原子排列方式不同，所以石墨、金刚石的硬度不同，故该选项说法正确；D、稀有气体填充在灯管中，通电后能够发出不同颜色的光，可制成多种用途的电光源，这是利用了稀有气体的物理性质，故该选项说法错误；故选择D。【变式6-1】物质发生化学变化时一定产生新物质，所谓的新物质指A．与变化前物质在组成或结构上不同的物质 B．一定是自然界存在的物质C．自然界存在或不存在的物质 D．自然界不存在的物质【答案】A【详解】化学变化是指有新物质生成的变化，物理变化是指没有新物质生成的变化。化学变化和物理变化的本质区别为是否有新物质生成。化学变化中生成的新物质是相对于反应物来说的，即生成了与反应物在组成或结构上与变化前的物质不同的物质；故选：A。【变式6-2】阅读下面科普短文，结合所学知识回答相关问题。稀有气体包括氦、氖、氩、氪、氙和氡6种气体，约占空气体积的0.94%。常温常压下，稀有气体都是无色无味，微溶于水，且熔点和沸点都很低。由于稀有气体元素分子的最外层电子排布结构都是稳定结构，所以它们的化学性质非常稳定，但在一定条件下，氙气（Xe）可与氟气（F2）发生反应，生成四氟化氙（XeF4）。工业上，制取稀有气体是通过将液体空气蒸馏（即利用物质的沸点不同进行分离），得到稀有气体的混合物，再用活性炭低温吸附法，将稀有气体分离开来。在焊接精密零件时，常用氩气作保护气。氦气是除了氢气外的最轻气体，通常用氦气代替氢气应用在飞艇中，不会着火和发生爆炸。利用稀有气体通电时发出色彩绚丽的光芒，可以制成霓虹灯。根据上述文章内容，回答下列问题。（1）稀有气体属于（填“混合物”、“纯净物”）。（2）工业上用液态空气制备稀有气体，发生（填“物理”或“化学”）变化。（3）稀有气体的物理性质有。（写出一点即可）【答案】（1）混合物（2）物理（3）无色或无味或微溶于水或熔点和沸点都很低（合理即可）【详解】（1）稀有气体包括氦、氖、氩、氪、氙和氡6种气体，则稀有气体属于混合物；（2）工业上，制取稀有气体是通过将液体空气蒸馏得到稀有气体的混合物，再用活性炭低温吸附法，将稀有气体分离开来；该过程没有新物质生成，属于物理变化；（3）物理性质是物质不需要通过化学变化就表现出来的性质；则稀有气体的物理性质有常温常压下，都是无色无味，微溶于水，且熔点和沸点都很低（合理即可）【知识梳理7化学研究物质的用途与制法】性质与用途的关系：性质决定用途，用途反映性质。【题型7化学研究物质的用途与制法】【例7】小茜同学对部分物质的性质和用途做了如下归纳，其中你认为错误的是A．氮气的化学性质稳定—填充食品包装袋防腐 B．液氮汽化放热—可用于制冷剂C．稀有气体通电能发出不同颜色的光—用于霓虹灯 D．氦气的密度很小且稳定—探空气球【答案】B【详解】A、氮气的化学性质稳定，不会和食品发生反应，所以可以填充食品包装袋并防腐，故A正确；B、液氮汽化会吸收热量，可用于制冷剂，故B错误；C、稀有气体通电能发出不同颜色的光，可用于霓虹灯，故C正确；D、氦气的密度很小且稳定，可用于探空气球，故D正确。故选B。【变式7-1】下列物质的用途错误的是A．金刚石用于裁玻璃 B．氦气用于磁悬浮列车C．氮气用于保存食品 D．石墨用作电刷【答案】B【详解】A、金刚石的硬度大，可用于裁玻璃，故选项说法正确；B、氮气用于磁悬浮列车，不是氦气，故选项说法不正确；C、氮气的化学性质不活泼，食品包装中充氮气可以防腐，故选项说法正确；D、石墨具有优良的导电性，可用作电刷，故选项说法正确。故选B。【变式7-2】在生产和科学研究中，稀有气体有广泛的用途。下列不属于稀有气体用途的是A．焊接金属时用作保护器气B．用于炼钢C．制成霓虹灯D．充入灯泡使其经久耐用【答案】B【详解】A、稀有气体的化学性质稳定，可用作保护气，所以可用于焊接金属时做保护气，故A正确；B、稀有气体不能用于炼钢，用于炼钢的是氧气，故B错误；C、稀有气体通电可以发出不同颜色的光，可用于制成霓虹灯，故C正确；D、稀有气体的化学性质稳定，可用作保护气，可充入灯泡使其经久耐用，故D正确。故选B。【知识梳理8金刚石与石墨】物质的性质物质的用途金刚石是无色透明的晶体，具有特殊的光学性质金刚石用于制造钻石金刚石硬度大金刚石用于切割玻璃石墨为灰黑色质软的固体石墨用于生产铅笔芯石墨是一种能导电的非金属石墨用作电池的电极【题型8金刚石与石墨】【例8】碳和碳的氧化物与我们的生活密切相关，请回答下列问题：（1）用碳素墨水填写重要的档案、文件等，时间长久也不褪色的原因是碳在常温下具有性。（2）碳元素能形成的单质有金刚石、石墨和等；如图是金刚石、石墨、、结构示意图，请回答下列问题：①碳的单质有多种，金刚石、石墨、中，有良好的导电性的是。②一定条件下，金刚石能转化成石墨，该变化是（填“物理”、“化学”）变化。③这几种碳单质物理性质差异大的原因是。【答案】（1）稳定（2）石墨化学碳原子的排列方式不同【详解】（1）因碳在常温下性质稳定，所以书写档案用碳素墨水，可保存时间长（2）①碳元素形成的常见单质有金刚石、石墨、活性炭、C60等，其中金刚石的硬度是最大的，石墨具有良好的导电性，活性炭具有较强的吸附性；②石墨和金刚石在一定条件下可以相互转化，反应前后有新物质生成，是化学变化；③结构决定性质，碳的几种单质在物理性质上有很大差异，是因为碳原子的排列方式不同。【变式8-1】金刚石、石墨、C60是三种含有碳元素的单质，物理性质不同，化学性质相似。（1）金刚石硬度很大对应的一种用途是。（2）石墨常作为电池的电极，是利用石墨性质中的。（3）石墨在5万~6万大气压及1000℃~2000℃高温下，与金属铁、钴、镍共同作用，可使石墨转变成金刚石，该变化属于（填“物理”或“化学”）变化。【答案】（1）用作钻探机的钻头等（2）导电性（3）化学【详解】（1）金刚石的硬度很大，可以用来切割玻璃等；（2）将石墨制作成电极，说明石墨具有导电性；（3）石墨在5-6万大气压及1000℃至2000℃度高温下，与金属铁、钴、镍共同作用，可使石墨转变成金刚石，此过程生成了新物质，该反应属于化学变化。【变式8-2】在发现C60以前，人们一直认为碳元素只有金刚石和石墨两种单质。1985年英国科学家用大功率激光照射石墨等科技手段得到了C60；1991年日本科学家发现了碳纳米管，它是碳原子以正六边形排列而成的管状结构，其可以提高金属的强度、硬度、磨损性能及热稳定性，可用于纳米机器人、计算机芯片等前沿领域；2004年英国科学家成功制得石墨烯，它是一种由碳原子构成的单层呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料，在很多领域都得到广泛的应用，例如2022年北京冬奥会工作人员的防寒服用石墨烯发热材料制作，通过供电能迅速产生热量。（1）石墨转化为C60发生了（填“物理”或“化学”）变化。（2）材料中碳纳米管所提高金属的性能中涉及到的化学性质是。（3）冬奥会工作人员的防寒服用石墨烯发热