6.1 神秘的碳家族（同步课件）-【上好课】2024-2025学年九年级化学上册同步精品课堂（仁爱科普版2024）

课题1 神秘的碳家族 单元6 探秘碳的世界 课题1 学习目标 01 02 知道金刚石、石墨、C60的结构、物理性质及主要用途 03 知道金刚石、石墨和C60都是由碳元素形成的单质。 知道木炭和活性炭具有吸附作用，通过对金刚石、石墨和C60中碳原子排列方式的分析，懂得物质结构、性质和用途之间的关系。 04 掌握如何区分有机化合物和无机化合物，了解常见的有机化合物的组成、性质与应用 课题1 情境导入 丰富多彩的含碳物质 溶洞中的石笋 墨汁 请与同学合作探究下列问题： 1.哪些物质含有碳元素？ 2.含碳元素的化合物有哪些类型？ 3.新型碳材料有怎样的发展和应用？ 服装面料 燃气 食品 橡胶轮胎 课题1 交流讨论 认识含碳元素的物质 在之前的化学学习和日常生活中，你已经接触过一些含碳元素的物质，也知道它们的一些性质和用途。请将你所知道的填入下表中，并与同学交流讨论。 含碳元素物质的名称 化学式 性质 用途 一氧化碳 CO 可燃烧 用作燃料 二氧化碳 CO2 不支持燃烧 灭火 甲烷 CH4 可燃烧 用作燃料 乙醇 C2H5OH 可燃性 用作燃料 课题1 温故知新 思考1：什么是单质? 由同种元素组成的纯净物叫单质 思考2：同种元素可以组成不同的单质吗? 课题1 碳元素也可以组成不同的单质 导入新课 课题1 碳的单质 01 课堂探究 课题1 课堂探究 一、金刚石 1.纯净的金刚石是无色透明的晶体，金刚石经仔细研磨后对光有很强的散射作用。 可琢磨成璀璨夺目的装饰品——钻石 课题1 课堂探究 一、金刚石 2.金刚石是自然界中最坚硬的物质，耐磨性好；可用作以下用途： 裁玻璃 切割大理石 加工坚硬的金属 装在钻探机的钻头上，钻凿坚硬的岩石 课题1 课堂探究 一、金刚石 3.金刚石的结构：透明正八面体型固体 一个小球代表一个碳原子，原子的排列成网状，有点像丝瓜瓤子，每一个节点处有一个碳原子。 课题1 课堂探究 二、石墨 1.石墨是一种深灰色的、有金属光泽而不透明的细鳞片状固体，质软。 石墨很软在纸上划过会留下深灰色的痕迹，用石墨粉和粘土混合制成铅笔芯。 课题1 课堂探究 二、石墨 2.石墨能导电、可用于制作电极、电刷。 干电池中的石墨电极 电车上的石墨电刷 课题1 课堂探究 二、石墨 3.石墨有滑腻感，可用于制作润滑剂。因为它的熔点高，特别适合作高温润滑剂。 课题1 课堂探究 二、石墨 如何打开生锈的铁锁？ 可以把铅笔芯的粉末放到锁孔里，因为铅笔芯的成分中有石墨，石墨具有润滑性，可以做润滑剂。 课题1 课堂探究 二、石墨 4.石墨的结构：平面层状结构 碳原子的排列结构是一层一层的 课题1 课堂探究 观察金刚石、石墨的微观结构图，分析它们的性质存在差异的原因是什么？ 由于碳原子排列方式不同 结构 性质 用途 决定 反映 决定 反映 立体网状结构 平面层状结构 课题1 课堂探究 三、”炭“ 木炭、焦炭、活性炭、炭黑等的主要成分也是碳的单质，而它们的结构则与石墨类似。是由石墨的微小晶体和少量杂质构成的，它们是混合物。 木 炭 焦 炭 活性炭 炭 黑 课题1 课堂探究 三、”炭“ 通过下列实验（右图 ）探究活性炭（木炭）对染料废水的脱色效果，并与同学交流讨 论所得结论。 步骤 1 ：取 1 支洁净的 U 形管，向其中加入一些活性炭， 在 U 形管的两管口分别放入 1 个棉花团，用玻璃棒缓慢地 将棉花压至活性炭表面。 步骤 2 ：在 U 形管左端缓慢加入约 20 mL 滴有红墨水的水，观察比较 U 形管两管中液体的颜色。 1.活性炭、木炭--吸附性 实验前 课题1 课堂探究 三、”炭“ 实验现象：红墨水颜色由红逐渐变浅，最终退为无色 实验结论：木炭或活性炭有吸附能力，具有吸附性 1.活性炭、木炭--吸附性 实验后 思考：为什么木炭、活性炭会具有吸附性呢？ 课题1 课堂探究 三、”炭“ 1.活性炭、木炭--吸附性 吸附细菌和有毒气体 炭 黑 显微镜下的木炭的结构 冰箱除味剂 活性炭净水器 活性炭、木炭等具有疏松多孔的结构，可以吸附异味、色素等，具有吸附作用。 课题1 课堂探究 三、”炭“ 阅读课本137页《文房四宝之“墨”》，请思考下列问题： 1. 桐油、猪油、松枝等燃烧产生的烟灰的主要成分是碳， 说明桐油、猪油、松枝中含有什么元素？ 2. 生活中还可以通过什么方法得到少量炭黑？ 2.炭黑 用于制作 碳素墨水\轮胎\鞋油 炭黑的用途 课题1 课堂探究 三、”炭“ 焦炭是煤在隔绝空气的条件下，加热到 950 ~ 1 050 ℃，经过高温炼焦过程制得的，主要成分是碳。焦炭是金属冶炼的重要原料。 3.焦炭 焦炭主要用于冶炼金属 焦炭的用途 课题1 比较碳与炭的区别： “碳”：元素的名称，是核电荷数为6的一类原子的总称。比如：碳元素、碳单质、含碳化合物、一氧化碳等，是纯净物。 课堂探究 “炭”：表示由碳元素组成的某种物质—木炭、活性炭、焦炭、炭黑等，是混合物。 课题1 （1）每个C60分子由60个碳原子构成； （2）分子结构形似足球，非常稳定。 （3）C60独特的结构决定了它具有一些特殊的物理和化学性质，有可能广泛应用于超导、催化、材料、医学及生物等领域。 四、C60 课堂探究 课题1 五、碳家族的新成员 除金刚石、石墨和C60外，一些以新的形态存在的碳单质又相继被发现，如碳纳米管、C70、C240、C540等。人们把完全由碳组成的形状呈球型、椭球型、柱型或管状的中空分子统称为富勒烯。 C70 C540 碳纳米管 石墨烯 课堂探究 课题1 资料卡片 碳纳米管是一种非常奇特的材料，它的密度是钢的1／6，而强度却是钢的100倍。用这样轻而柔软、又非常结实的材料做防弹背心是最好不过的了。如果用纳米碳管做绳索，是唯一可以从月球挂到地球表面，而不会被自身质量所拉断的绳索。如果用它做成地球—月球乘人的电梯，人们在月球定居就很容易了。 课题1 石墨烯——新材料之王 石墨烯（Graphene）是一种只有一个原子厚度的材料，所以又叫做单层石墨片。 由于其十分良好的强度、柔韧、导电、导热、光学特性，在物理学、材料学、电子信息、计算机、航空航天等领域都得到了长足的发展。 科技前沿 课题1 2.航天飞机表面覆盖石墨瓦，主要是利用石墨( ) A.导电性 B.熔点高、耐高温 C.密度小，减轻机身重量 D.具有润滑性 B 1.下列字形正确的是 (填序号)。 ①碳单质 ②木炭粉 ③活性炭 ④一氧化炭 ⑤碳酸钠 ①②③⑤ 课堂练习 课题1 课堂练习 2.将下列物质与其物理性质及用途连线。 金刚石　　　 质软、深灰色　　　　　　 用作冰箱除臭剂 　 有吸附性　　　　　　　　 作电极 石墨　　　　 硬度大 　　　　　　　　　 用作装饰品 　 导电性良好　　　　　　　 镶嵌在玻璃刀头裁玻璃 活性炭　　　 打磨后璀璨夺目　　　　　 制铅笔芯 物理性质　 用 途 物 质 课题1 有机化合物 02 课堂探究 课题1 一、有机化合物与无机化合物概念 1.有机化合物：含碳元素的化合物，简称有机物。 2.无机化合物：组成中不含碳元素的化合物一般叫作无机化合物，简称为无机物。 判断有机物“三步曲” 1.化合物 2.含碳元素 3.除了—— 课堂探究 课题1 二、有机化合物的特点 1. 有机物除含有碳元素外，还可能含有氢、氧、氯和磷等元素。 2. 在有机物中，碳原子不但可以与氢、氧、氮等原子直接结合，而且碳原子之间还可以互相连接，形成碳链或碳环。由于原子的排列方式不同，所表现出来的性质也就不同。因此，有机物的种类繁多，目前已知的有机化合物已经超过 8 000 万种。 3. 大多数有机物难溶于水，熔点较低，受热易分解，易燃烧，不导电。 课堂探究 课题1 三、含碳元素物质的分类 下列物质都含有碳元素：石墨（C）、二氧化碳（CO2）、甲烷（CH4）、纯碱（Na2CO3）、乙醇（C2H6O）、醋酸（又称乙酸，CH3COOH）、碳酸（H2CO3）、葡萄糖（C6H12O6）。请按下列方式对上述物质进行分类。 C CH4、C2H6O、H3COOH、C6H12O6 CO2、Na2CO3、H2CO3 课堂探究 课题1 四、常见的有机物 （1）物理性质：无色、无味、气体，密度比空气的 小 ，极难溶于水。 （2）化学性质：易燃烧，火焰明亮呈 蓝色 ，生成二氧化碳和水，放出大量的热。 （3）用途：重要的化工原料和常用燃料 。 课堂探究 1.甲烷（CH4）是最简单的有机化合物，是天然气的主要成分。 课题1 四、常见的有机物 （1）物理性质:密度比水小，能与水互溶,易挥发，乙醇需要密封保存。 （2）化学性质:可燃性，燃烧时放出大量的热。乙醇蒸气能与空气形成具有爆炸性的混合物，要远离火源。 （3）用途： 是酒的主要成分之一。 医疗上常用 75% 的乙醇作消毒剂。 乙醇还是一种重要的原料。 课堂探究 2.乙醇（俗称酒精，化学式为 C2H6O）。 课题1 五、有机化合物的组成、性质与应用 有机化合物数量众多，自然界的动植物体内含有有机物；化石燃料中含有大量有机物；人工合成的塑料、橡胶、纤维也是有机物 …… 有机物应用广泛，人类生产、生活的方方面面都离不开有机物。 课堂探究 课题1 课堂练习 各种饮用酒和一些消毒剂中都含有乙醇，乙醇属于 （填“有机化 合物”或“无机化合物”）；乙醇是由乙醇分子构成的，分子中碳、氢、氧三种元素 的原子个数比是 ；乙醇可由粮食发酵获得，可作为一种生物燃料以减少 化石燃料的使用量，乙醇完全燃烧的产物是 。 有机化合物 2:6:1 二氧化碳和水 课题1 课堂总结 课题1 当堂检测 1. “钻石恒久远，一颗永流传”这句广告词被美国《广告时代》评为20世纪的经典广告之一，该广告词能体现的钻石的性质是（ ） A.硬度大 B.不能导电 C.化学性质稳定 D.熔点低 C 2.某物质中只含有一种元素，则该物质（ ） A.一定是一种单质 B.一定不是化合物 C.一定是纯净物质 D.一定是混合物 B 课题1 当堂检测 3.在“一带一路”伟大战略实施中，代表中国智造的高铁走在了前列.高铁动车与电路连接的石墨电刷没有用到石墨的性质是（ ） A.稳定性 B.滑腻感 C.还原性 D.导电性 D 4. C60有可能广泛应用于超导、催化剂、材料、医学及生物等领域，它属于（ ） A.非金属单质 B.金属单质 C.化合物 D.混合物 A 课题1 5.下列说法正确的有 （填序号） 当堂检测 ①不含碳元素的化合物都是无机物 ②含碳元素的化合物都是有机物 ③无机物一定不含 碳元素 ④有机物只含有碳、氢两种元素 ⑤有机物都是化合物 ⑥有机化合物就是有机高分子化合物 ①⑤ 课题1 当堂检测 6.下面是厨房中常用的物质，括号内列出了它们的主要成分，将这些成分按有机 化合物、无机化合物进行分类。食盐（NaCl）、食用碱（Na2CO3）、食用醋（CH3COOH）、水（H2O）、食用小苏打（NaHCO3）、白砂糖（C12H22O11） 有机化合物： 。 无机化合物： 。 食盐（NaCl）、食用碱（Na2CO3）、水（H2O） 食用醋（CH3COOH）、食用小苏打（NaHCO3）、白砂糖（C12H22O11） 课题1 谢谢您的观看 THANKS 课题1 Lavf58.51.100 Lavf58.51.100 Lavf57.62.100 $$