6.1碳单质的多样性（第一课时）课件---2024-2025学年九年级化学人教版（2024）上册

初中化学人教版九年级上册 第六单元　碳和碳的氧化物 课题 1　碳单质的多样性（第1课时） 1 1.知道不同的元素可以组成不同的物质，同一种元素也可以组成不同的物质，感受物质的多样性。（化学观念、科学思维） 2.了解金刚石和石墨在结构上的差异性，了解它们的物理性质和主要用途，初步形成“性质决定用途”的化学观念。（化学观念） 3.通过了解新型碳材料的优异性能和用途，感受化学在人类社会中的重要作用，认识到科学探索无止境，激发学科自豪感。（科学态度与责任） 素养目标 2 新课引入 物质 组成 元素 1. 不同的元素组成不同的物质 如：氢气（H2) 、水（H2O）、二氧化碳（CO2）等 2. 那么相同的元素可以组成不同的物质吗？一种元素只能组成一种单质吗 O2 O3 氧元素 红磷 白磷 磷元素 01 3 碳元素也可以组成不同的单质 金刚石 石墨 C60 物质 结构 性质 用途 金刚石 作钻石、装饰品 项目一：碳单质-金刚石 无色、透明、正八面体形状的固体。加工后光彩夺目 切割玻璃，切割大理石，作钻探机的钻头。 自然界天然最硬的物质 正八面体结构 加工坚硬的金属 加工坚硬的金属 切割大理石 切割大理石 装饰品——钻石 钻机的钻头 在特殊条件下制备的金刚石薄膜，其透光性好、硬度大，可用作透镜等光学仪器的涂层；其导热性好，可用于集成电路基板散热，提高芯片性能。 项目一：碳单质-金刚石 透镜涂层 透镜涂层 散热芯片 散热芯片 华为联合哈尔滨工业大学发布金刚石芯片专利 华为联合哈尔滨工业大学发布金刚石芯片专利 丰富多彩的物质世界是由元素组成的；如氧气是由氧元素组成的，氢气是由氢元素组成的，水是由氢元素和氧元素共同组成的。不同种元素组成了不同种的物质。 6 典例精析 “没有金刚钻，不揽瓷器活”，这句话体现了金刚石（ ） A.熔点高 B.硬度大 C.光学性能好 D.化学性质稳定 B 物质 结构 性质 用途 石墨 质软、深灰色。 制铅笔芯 作电刷、电极 项目二：碳单质-石墨 有金属光泽、导电性好 灰黑色不透明细磷片状的固体 有滑腻感 润滑剂 — 天然最软的矿物之 层状结构 铅笔芯 干电池—石墨电极 润滑剂 物理性质和用途：石墨的熔点高 用于制作石墨坩埚、火箭通风管。 石墨坩埚 火箭通风管 项目二：碳单质-石墨 具有滑腻感、熔点高、耐高温，可以制成高铁列车的受电弓滑板。 高铁列车的受电弓滑板 石墨 石墨的物理性质四：石墨的熔点高。可用于制作石墨坩埚、火箭通风管。 9 化学变化 思考与讨论: 一定条件下，石墨转化为金刚石是物理变化还是化学变化？ 碳原子呈层状结构 石墨能否转化为金刚石 碳原子在空间构成立体网状结构 物质 结构 用途 C60 广泛应用于超导、催化、材料医学以及生物领域 项目三：碳单质-C60 分子形状类似足球 C60是由C60分子构成的，C60 分子是一种由 60 个碳原子构成的分子，相对分子质量为720，它形似足球，这种足球结构的C60 分子很稳定。C60 的独特结构决定了它具有一些特殊的物理和化学性质。 足球烯 超导 催化 医学 能源 碳单质的研究进展 很早 金刚石、石墨 1985年 富勒烯（C70、C80、C540等） 1991年 碳纳米管（单壁、多壁） 2004年 石墨烯 2010年 石墨炔 科技前沿P131 C70 C540 C80 单层石墨片 石墨烯（导电性） 碳纳米管（导电性） 石墨炔 木炭、焦炭、活性炭、炭黑，均是混合物，主要成分也是碳单质，结构与石墨相似 无定形碳 木炭 焦炭 活性炭 炭黑 具有吸附性 项目四：其他碳单质 活性炭的吸附性比木炭强 作燃料 无定形碳的用途 木炭： 焦炭： 炭黑： 冶炼金属 活性炭： 防毒面具、冰箱除味 油墨、颜料、增强轮胎的耐磨性 现象 分析 活性炭具有吸附性 红墨水的红色变为无色 物理变化 项目四：其他碳单质 活性炭具有疏松多孔的结构，因此具有吸附性，有吸附能力，作用：吸附色素和异味 活性炭 疏松多孔的结构 活性炭：用途 吸附毒气 吸附异味 自来水厂净化水 吸附色素 活性炭 食品脱色 项目四：其他碳单质 化学美和艺术美的结合，它为千家万户带来纯净、自然地生活空间，由优质的活性炭制成，能长期摆设不变质，有效吸附空气中有害气体 炭 雕 金刚石和石墨物理性质差别巨大的原因是什么吗? 碳原子的排列方式不同导致二者的物理性质存在明显的差异 用途 性质 结构 体现 体现 决定 决定 C60（足球状） 活性炭（疏松多孔） 01 18 拓展延伸：人造金刚石 人造金刚石 说道这里，有同学就会提问了：金刚石怎么也是由碳元素组成的物质呢？这个问题，在几百年前，就有科学家进行研究了。有科学家把金刚石放在充满氧气的密闭容器中进行点燃。燃烧后，测定容器内生成的物质，居然是是二氧化碳。科学家们根据上一单元我们所学过的质量守恒定律，通过计算，发现二氧化碳中碳元素的质量，恰好等于燃烧前金刚石所减小的质量。原来金刚石，真是一种由碳元素组成的单质。话不多说，现在我们从金刚石开始，一起走进碳单质三兄弟的探究之旅。 19 1．在日常生活和农业生产中，下列物质用途是由化学性质决定的是（ ） A．用活性炭除去冰箱内的异味 B．用天然气作燃料 C．用金属铜制作电线 D．用金刚石刻画玻璃 2．物质的用途与性质对应关系不合理的是（ ） A．石墨作电池电极——导电性 B．氧气支持燃烧——可燃性 C．金刚石切割玻璃——硬度大 D．活性炭除异味——吸附性 B B 课堂练习 现在请同学们在五分钟内完成学案上的五道课堂测评题 20 3．下列有关金刚石和石墨的认识归纳中，不正确的是（ ） A．组成元素种类相同               B．是物理性质不同的两种物质 C．性质不同是因为构成原子的种类不同   D．物理性质不同，化学性质相似 C 课堂练习 现在请同学们在五分钟内完成学案上的五道课堂测评题 21 4．（2021·高明区一模）华为自主研制的芯片已达到世界领先水平，该芯片主要材料是高纯度的单质硅，结构类似于金刚石。下列关于单质硅的说法不正确的是（　　） A．单质硅是由分子构成的物质 B．单质硅属于纯净物 C．硅元素在地壳中的含量居第二位 D．单质硅常温下化学性质稳定 A 现在请同学们在五分钟内完成学案上的五道课堂测评题 22 5．（2021·宁波模拟）冬季户外演出时，演员们经常身穿轻薄的石墨烯发热服。此发热服通过USB接口充电后，可让演员在-20℃的环境中工作4小时。其中，石墨烯是从石墨中分离出来的一层或几层碳原子构成的石墨片，是目前世界上最薄、最坚硬的纳米材料，导电能力比银更强。下列关于石墨烯说法错误的是（　　） A．能用石墨烯制成隧道掘进机的钻头 B．可用石墨烯制成保险丝 C．石墨烯能够燃烧 D．可用石墨烯制成高压输电线 B 现在请同学们在五分钟内完成学案上的五道课堂测评题 23 研究物质的一般思路和方法 用途 性质 结构 体现 体现 决定 决定 研究物质性质的一般思路和方法 观察法、实验法、比较法等 01 24 Lavf52.77.0 Lavf58.76.100 Lavf58.76.100 Lavf58.76.100 Multimedia Cloud Transcode (cloud.baidu.com) Content Adaptive Encoding 3.1 Lavf58.76.100 Lavf58.76.100 Lavf52.77.0 $$