6.1碳单质的多样性-2024-2025学年九年级化学人教版(2024)上册

6.1 碳单质的多样性 想一想 1.什么叫单质? 2.同种元素可以组成不同的单质吗? 3.碳元素能组成不同的单质吗? 碳元素可组成不同的单质 金刚石 C60 石墨 (透明) (灰色) (足球状) 有一家兄弟真有趣! 老大骨头硬,光彩照人,身价百万; 老二又软又滑,生活学习都需它; 老三似足球,科研人员喜欢它 1.金刚石 一、碳的单质 (1)无色透明、正八面体形状的固体 结构: 正八面体空间网状结构 (2)天然存在最硬的物质 1.做装饰品——钻石 无色透明 天然存在最硬的物质 2.可用来裁玻璃、切割大理石、加工坚硬的金属、装在钻探机的钻头上等 2.利用其硬度大的物理性质 1.利用其光学性质 (3)用途: 2.石墨 灰黑色、有金属光泽固体 很软,有滑腻感。 质软 1.铅笔不是铅是石墨 2.铅笔是由石墨和黏土混合制成 HB hard black 润滑剂 锁生锈 石墨熔点高,具有优良的导电性能 导电性、 滑腻感、耐高温 导电性 防毒面具里的滤毒罐(有毒气体) 冰箱中的除异味剂(有异味物质) 制糖工业的脱色剂(有颜色的物质) 活性炭用途: 活性炭、木炭、焦炭、炭黑的用途 吸附食品和工业产品的色素 吸附有异味的物质 木炭的用途: 焦炭的用途: 炭黑用于制造油墨,油漆,鞋油、橡胶工业的填充剂等。 混合物 冶金工业,作还原剂。 P130 P130 P129 P129 1.木炭 2.活性炭 3.焦炭 4.炭黑 (1)作燃料(2)作还原剂 做轮胎耐磨剂 吸附性 吸附性 无定形碳 主要成分是碳单质、结构与石墨类似 如图所示,向盛有红棕色气体的集气瓶里投入几块烘烤过的木炭,为什么红棕色会消失?图中的红墨水和气球有什么变化? 红棕色 红棕色 红棕色 红棕色 红棕色消失 红墨水向左移动 红棕色消失 U行管红墨水左高右低 红棕色消失 气球变大 红棕色消失 气球变瘪 物理性质 用 途 金刚石 1. 硬度最大 2.无色透明 1.切割工具、钻头 2.装饰品 石墨 1.熔点高,有滑腻感 2.质软 3.能导电 1.作高温润滑剂 2.制铅笔芯 3.作电极 决定 反映 决定 体现 性质 结构 用途 金刚石、石墨物理性质和用途比较 一个C60分子由60个碳原子构成,分子形似足球,又名足球烯。 这种足球结构的分子很稳定。它应用于超导、催化、材料、医学及生物等方面的研究正在进行中。 3.C60 性质:有金属光泽、质脆、熔点低几乎不导电。 石墨烯的应用 思考:为什么金刚石、石墨同是碳元素组成的单质,物理性质差异却如此之大呢? 原因:碳原子的排列方式不同。 1.石墨转化为金刚石 2.石墨转化为石墨烯 1、下列物质中最硬的单质是 ( ) A.木炭 B.C60 C.金刚石 D.二氧化碳 c 请听题 2、石墨可以作高温电炉的电极,是因为( ) A.能燃烧 B.能传热 C.很软 D.耐高温能导电 D 3、金刚石和石墨都是( ) A.有金属光泽的无色透明晶体 B.电的良导体 C.非常坚硬的物质 D.由碳元素组成的单质 D 请听题 5、家用净水器常用活性炭作净水剂,这是因为活性炭( ) A.可作催化剂 B.疏松多孔,吸附性强 C.无毒 D.可以把硬水转化为软水 B 1.下列说法正确的是( ) A由同种元素组成的物质一定是单质。 B一种元素只能形式一种单质。 C只要组成元素相同,他们的性质就完全相同 D碳元素形成的单质不一定呈黑色。 D 3.下列碳单质的用途与其化学性质有关的是() A用石墨制作干电池的电极 B用碳素笔书写档案文件 C用活性炭作饮水机的净水剂 D用铅笔芯粉末使生锈的锁头容易开启 B 导电性 稳定性 吸附性 润滑性 4.下列物质中,一定是纯净物的是() A木炭 B只含一种元素的物质 C金刚石 D铅笔芯 C 5.继发现C60后,C70也已制得。下列有关C70的说法中,正确的是 A它是一种化合物 B它是一种单质 C它是一种混合物 D他的相对分子质量是70g B (1)古代的字画为什么保存久远? (2)档案材料为什么要用碳素墨水书写? (3)木桩埋入地下之前表面要烤焦 1、常温下,碳的化学性质不活泼 (1)古代的字画保存久远 二、碳的化学性质 (2)档案材料要用碳素墨水书写 (3)木桩埋入地下之前表面要烤焦 碳原子最外层电子数为4, 既不容易得电子也不容易失电子。 微观解释: 2.可燃性(点燃) 相同点: 2.基本反应类型:化合反应 1.都是放热反应 充分燃烧: 不充分燃烧: 防止澄清石灰水倒流,使试管炸裂 (1)导管口有气泡冒出 (2)黑色固体变为红色 (3)澄清石灰水变浑浊 3.酒精灯上加网罩: 使火焰集中并提高温度 7.实验现象: 三.还原性(高温) 1.将试管固定在铁架台上: 4.先撤导管再熄灭酒精灯: 2.打开弹簧夹: 5.用弹簧夹夹紧乳胶管 6.待试管冷却后将试管里的粉末倒在纸上 防止热的铜被重新氧化 防止反应生成的铜又被氧化而变黑 1.木炭粉要烘干 2.木炭粉与氧化铜的质量比要大于3:40即木炭要稍过量 注意事项 排除水蒸气的干扰,使实验现象更明显。 木炭粉会与试管内的氧气反应而部分消耗 3.刚开始预热时,试管中立即就有气泡产生,但澄清石灰水不变浑浊,原因: 刚开始排出的是试管内的空气 9.结论: 碳具有还原性 8.原理: 氧化铜失去氧变成单质铜,被还原,发生还原反应。 氧元素 失去氧 O 得到氧 O 木炭得到氧变成二氧化碳,被氧化,发生氧化反应。 作氧化剂 作还原剂 还原反应(失氧):含氧化合物里的氧被夺去的反应 氧化反应(得氧):物质与氧发生的反应 失氧 被还原 氧化剂: 得氧 被氧化 还原剂: 具有还原性 具有氧化性 反应物 发生还原反应 发生氧化反应 答:利用了石墨的导电性 达标测评 2.1999年北约曾用“石墨炸弹”,该炸弹爆炸后释放出大量的纤维状石墨覆盖在发电厂的设备上,使南联盟的高压输电线路短路,这是利用了石墨的什么性质? 所以它们覆盖在发电厂的设备上,会造成设备短路而停电。 1.下列叙述中正确的是( ) A.金刚石.石墨都是碳的单质 B.碳单质都是黑色固体 C.所有物质中金刚石最硬.石墨最软 D.石墨是优质绝缘材料 A 3、点燃一支蜡烛,把冷碟子放在蜡烛火焰上方,过一会儿将在冷碟底部收集_,这个实验说明蜡烛的成分里含有_元素,你的理论依据是_。 炭黑 碳 化学反应前后元素的种类不变。 1、石墨烯(C60)是首个发现的二维空间材料,从石墨材料中剥离制得。金刚石、石墨、木炭和C60都是由碳元素组成的单质,下列关于碳单质的说法正确的是 ( ) A、都是黑色固体 B、在氧气中充分燃烧时都生成二氧化碳 C、碳原子的排列方式相同 D、一定条件下,石墨转变成金刚石是物理变化 B 2、纳米材料被誉为21世纪最有前途的新型材料。纳米碳管是一种由碳原子构成的直径为几个纳米的空心管。下列说法错误的是 ( ) A、纳米碳管是一种新型的有机化合物 B、纳米碳管材料若完全燃烧,生成物是二氧化碳 C、纳米碳管材料管道多,表面积大,吸附能力强 D、纳米碳管在常温下化学性质稳定 A 学完本课题你应该知道 1.不同元素可以组成不同物质,同种元素也可以组成不同的物质。 2.金刚石与石墨的性质差异是由碳原子排列 方式不同引起的。 3.常温下,碳的化学性质很稳定。高温下, 碳能够与很多物质反应。 4.物质的性质在很大程度上决定物质的用途。 Lavf57.62.100 Lavf57.62.100 Lavf57.62.100 $$