第六单元 课题1 碳单质的多样性（第一课时）-2024-2025学年九年级化学同步教学课件（人教版2024）

化学 九年级 上册 课题 1　碳单质的多样性（第一课时） 第六单元　碳和碳的氧化物 课堂导入 碳的七十二变 不同的元素可以组成不同的物质，同一种元素可以组成不同的物质吗？ 金刚石 石墨 C60 氧气O2 臭氧O3 白磷 红磷 同种元素组成的物质不一定是单质。 （可能是单质也可能是混合物） 课堂导入 海洋之心 一、 碳的单质 这些都是碳元素的单质，为什么物理性质存在巨大差异？ 石墨 天然金刚石 C60的分子结构 新知探究 1.金刚石—— 高贵华丽的碳单质 一个小球代表一个金刚石的碳原子，原子的排列成网状，每一个节点处有一个碳原子。在空间构成连续的，坚固的骨架结构，所以坚硬。 金刚石(C) 立体网状结构 新知探究 性质 用途 金 刚 石 纯净的金刚石是无色透明、正八面体形状的固体 经过仔细琢磨后，可以成为璀璨夺目的装饰品——钻石 天然存在的最硬的物质(质硬) 划玻璃、切割大理石、加工坚硬的金属，装在钻探机的钻头上钻凿坚硬的岩层 熔点高，不导电 加工坚硬的金属 裁玻璃 切割大理石 装在钻探机的钻头上，钻凿坚硬的岩石 新知探究 加工坚硬的金属 裁玻璃 切割大理石 装在钻探机的钻头上，钻凿坚硬的岩石 2.石墨 石墨(C) 层状结构 碳原子的排列结构是一层一层的，是平面层状的结构，层与层之间作用力很小，容易滑动。故石墨很软，有腻感。 新知探究 2.石墨 性质 用途 石 墨 深灰色，有金属光泽，不透明的细磷片状固体，质软(在纸上画过能留下深灰色的痕迹) 优良的导电性 滑腻感 熔点高，耐高温 铅笔里面其实不含铅，是石墨和黏土混合而成的混合物。 做高温润滑剂 铅笔芯 电极 润滑剂 制作电极 作铅笔芯 石墨坩埚 火箭的通风 3.C60 ——以单质形式存在的碳 （1）C60是一种分子。每个C60的分子是由60个碳原子构成。 （2）C60分子的结构形似足球（又名足球烯），性质很稳定。 （3）物理性质: 几乎不导电,导热性很差。 C60 （4）用途：广泛应用于超导、催化、能源及医学等领域； 新知探究 石墨的结构 金刚石的结构 C60 金刚石、石墨、C60都是由碳元素组成的单质，为什么物理性质会相差这么远呢？ 结构 性质 用途 决定 决定 推知 反映 碳原子的排列方式不同。 原因： 虽然组成元素没有改变，但碳原子的排列方式发生了改变，变化过程中金刚石是由石墨变成的新物质。 　　　　点“石”成“金”　　 　　石墨可以转变为金刚石吗？是物理变化还是化学变化？ 　　 　　目前我国已是人造金刚石的主要生产国。 金刚石 高温、高压 催化剂 石墨 是化学变化，因为金刚石和石墨是不同的物质。 C240 C540 C70 科技前沿 碳家族的其他成员——碳纳米管 　　新型碳单质——石墨烯 　　2004 年，英国曼彻斯特大学的盖姆和他的同事从石墨中分离出仅由一层碳原子构成的薄片——石墨烯。石墨烯优异的导电、导热性和其他奇特性质正激励着科学家不断去探索。2010年，我国科学家通过化学方法合成了石墨炔。2017年，中外科学家联合研究团队又合成了工碳。 石墨烯的结构 厚度：3.35×10－10 m 单层碳 图6-7 使用了石墨备发热材料的用品 应用于北京冬奥会 4.无定形碳 主要成分是碳单质，结构与石墨类似。 木炭 焦炭 炭黑 活性炭 无定形炭 混合物 “碳”与“炭”的区别 “碳” 指碳元素，是核电荷数为6的同一类原子的总称，具有广泛、概括的含义，并不是具体指某种物质，如二氧化碳中的碳是指二氧化碳中含有碳元素。 “炭” 指具体的物质，如木炭、焦炭、活性炭、炭黑等。 【实验6-1】木炭的吸附性 实验现象 液体颜色由红色逐渐变浅，最终褪为无色 实验结论 木炭有吸附能力，具有吸附性 显微镜下木炭的结构 具有疏松多孔的结构，表面积很大，具有较强的吸附性，能吸附水中的色素。 美丽的炭雕可以吸附有害气体 活性炭的用途 活性炭净水器 防毒面具 脱色剂 炭黑的用途 加炭黑增加耐磨性 墨汁 鞋油 焦炭的用途 冶炼金属 物质 用 途 木炭 吸附一些食品和工业产品里的色素、有异味的物质 活性炭 吸附能力比木炭强，可用于吸附毒气、制糖工业中脱色制白糖 炭黑 制造油墨、油漆、鞋油、颜料、橡胶工业的填充剂等 焦炭 冶炼金属 课堂小结 1.把木制的电线杆在埋入地下前，将其表面烧焦，其目的是什么？ 目的就是为了让电线杆不易腐烂，可以保存久一些。 2.是什么决定碳在常温下性质不活泼,而在高温下性质活泼呢？元素的化学性质和元素原子结构中哪部分关系最为密切？ 最外层电子数！碳原子的最外层电子数为4，既不容易得到电子，也不容易失去电子，所以常温下碳的化学性质比较稳定。 思 考 碳单质 金刚石 石墨 C60 …… 结构 用途 性质 决定 体现 决定 体现 同种元素可以 组成不同物质 金刚石和石墨物理性质不同的原因： 碳原子排列方式不同 归纳总结 2.文房四宝--笔、墨、纸、砚，在我国书法和绘画的发展历史上发挥了重要作用。 (1)在宜纸制作过程中，有一道工序是用竹帘从纸浆中捞纸。该操作与化学实验中的 (填字母)有相似之处。 a. 沉降 b. 过滤 c.吸附 d. 蒸馏 (2)《富春山居图》是元代画家黄公望创作的水墨画，此画能够保存至今而不变色的原因是 (3)竹子不仅可以用于制作毛笔笔杆，还可以被加工成竹炭，用于去除冰箱、衣柜、汽车等内部环境中的异味，这是利用了竹炭的 性。 随堂练习 1.下列有关金刚石、石墨的说法正确的是（ ） A．都由碳元素组成 B．都是黑色固体 C．碳原子排列方式相同 D．硬度相同 A b 墨的主要成分是碳单质，碳单质在常温下化学性质不活泼。 吸附 　　(1)同种元素组成的物质一定是单质。 (2)一种元素可以组成多种物质。 　 (3)石墨有金属光泽，有导电性，所以是一种金属。 (4)金刚石是天然存在的最硬的物质，可用来裁玻璃。 　　(5)金刚石、石墨和 C60 都是由碳原子直接构成的。 (6)活性炭具有吸附性，可以吸附所有物质。 （ ） （ ） （ ） （ ） （ ） （ ） 3.判断下列说法是否正确： 学有所成 展翅飞翔 主讲老师：茜茜老师 Lavf58.28.100 $$