课题1 碳单质的多样性 第1课时（同步课件）-【上好课】2024-2025学年八年级化学全一册同步精品课堂（人教版·五四学制2024）

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 大鹿化学 1 2 1 金刚石、石墨和C60 木炭、焦炭、活性炭和炭黑 大鹿化学 同学们可能都看过电影《泰坦尼克号》，你知道女主人公佩戴的“海洋之星”钻石是由什么组成的吗? 大鹿化学 碳的单质 常见类型 大鹿化学 性质 纯净的金刚石是无色透明，璀璨夺目(琢磨后) 碳的单质 金刚石 用途 作为装饰品——钻石 决定 大鹿化学 用途 可用来裁玻璃、切割大理石、加工坚硬的金属，以及装在钻机的钻头上，钻凿坚硬的岩层等 性质 质硬 (天然存在的最硬的物质) 体现 碳的单质 金刚石 大鹿化学 结构 金刚石 (决定性质) 立体网状 碳的单质 金刚石 大鹿化学 用途 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。 碳的单质 金刚石 大鹿化学 碳的单质 石墨 性质 灰黑色，不透明，金属光泽，细鳞片状固体 大鹿化学 性质 用途 作铅 笔芯 很软，有滑腻感 作润 滑剂 碳的单质 石墨 大鹿化学 结构 (决定性质) 层状结构 碳的单质 石墨 大鹿化学 性质 熔点高，具有优良的导电性能 作高温润滑剂 高铁列车的受电弓滑板 石墨 电极 干电池 碳的单质 石墨 大鹿化学 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，但它们都是由碳元素组成的单质，故化学性质基本相同。 大鹿化学 碳的单质 无定形碳 大鹿化学 都具有疏松多孔的结构 碳的单质 无定形碳 大鹿化学 碳的单质 无定形碳 大鹿化学 如何通过实验验证吸附性? 大鹿化学 碳的单质 木炭或活性炭吸附性 实验探究 在盛有半瓶水的小锥形瓶里，滴入一滴红墨水，使水略显红色。投入几块烘烤过的木炭(或活性炭)，轻轻振荡锥形瓶，观察现象。 实验步骤： 现象 结论 分析 注意事项：红墨水不宜多加，活性炭比木炭的实验效果好 大鹿化学 大鹿化学 红色逐渐变浅，最终变为无色。 实验现象： 木炭静置 24小时 活性炭静置 10小时 木炭(或活性炭)具有吸附性。 实验结论： 木炭(活性炭)吸附了液体中的色素，色素逐渐减少，液体的颜色逐渐变浅，直至无色 碳的单质 木炭或活性炭吸附性 实验探究 大鹿化学 木炭的用途 吸附一些食品和工业产品里的色素、有异味的物质。 活性炭的用途 防毒面具 环保活性炭包 (吸附装修产生的有害气体) 冰箱除臭剂 (活性炭的吸附作用比木炭的还要强) 碳的单质 木炭或活性炭吸附性 实验探究 大鹿化学 活性炭的用途 (活性炭的吸附作用比木炭的还要强) 制糖工业中利用活性炭脱色生产白糖 碳的单质 木炭或活性炭吸附性 实验探究 大鹿化学 指碳元素，只用作化学用语，在表示元素和含碳的化合物时使用。 碳 碳的单质 碳和炭的区别 指具体的物质，如：炭黑、木炭、活性炭等，它们都是由碳元素组成的单质。 炭 注意区分：碳和炭的区别 大鹿化学 碳的单质 C60 每个C60分子由60个碳原子构成 结构 C60的分子结构和足球相似 大鹿化学 科学家发现，除了金刚石、石墨，还有一些以 单质形式存在的碳。其中，发现较早的是 C60。 24 性质 用途 具有一些特殊的物理和化学性质 超导 超导、催化、 能源及医学等领域 催化 医学 能源 碳的单质 C60 大鹿化学 2018年5月，德国和英国的科学家对临界温度最高的常规超导之一，K3C60，施加高压的同时引入红外光来诱发瞬间超导，极其短暂寿命的临界温度完全可能突破300 K（图9）[29]。如果这些结果都是确切的话，可以说，室温超导已经实现了。 25 碳的单质 碳单质的研究进展 20 世纪90年代， 一些以新的形态存在的碳单质相继被发现，如碳纳米管。 碳纳米管的直径一般在几纳米到几十纳米，它独特的结构和性质受到人们的广泛关注。 碳纳米管具有尺寸小、机械强度高、导电性好等特点，可应用于材料、催化、信息等诸多领域。 大鹿化学 2004 年，科学家成功地从石墨中分离出单层的石墨片(即石墨烯)，证实它在室温下可以单独稳定存在(过去一直认为这是不可能的)。 这是目前世界上人工制得的最薄的材料——厚度仅为 0.335 nm。 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。 碳的单质 碳单质的研究进展 大鹿化学 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 T- 碳。 碳的单质 碳单质的研究进展 大鹿化学 1．下列关于碳的各种模型的说法，不正确的是 【答案】B A．图1是碳原子的原子结构示意图，由图可知碳原子的质子数、电子数均为6 B．由图2可知一个碳原子的质量为12.01 C．图3中三种物质都由碳元素组成 D．图3中石墨与金刚石的结构不同，所以物理性质也不同 大鹿化学 选项 物质 性质 用途 A 金刚石 硬度大 用于钻机的钻头 B 石墨 质软 用作电极材料 C 活性炭 吸附性 除去色素和异味 D 木炭 可燃性 用作燃料 2．下列有关含碳物质的性质或用途对应不正确的是 【答案】B 大鹿化学 3．下列关于碳单质的变化中属于化学变化的是 A．石墨导电 B．活性炭除去冰箱里异味 C．金刚石琢磨成钻石 D．石墨在一定条件下转变成钻石 【答案】D 大鹿化学 4．如图为物质的分类关系，①与②是并列关系，③包含在②中，若②是纯净物，则③不可能是 A．冰水共存物 B．空气 C．液氧 D．金刚石 【答案】B 大鹿化学 5．学习化学要用化学观念认识世界。下列选项不正确的是 A．变化与守恒：铁矿石中含有铁元素可以炼出铁，却不能炼出金 B．模型与推理：用符号和数字可表示物质的组成，如水为H2O，二氧化碳为CO2 C．宏观与微观：金刚石和石墨的组成元素相同，但两者结构不同，所以性质不同 D．实验与探究：证明二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂，只需验证二氧化锰能加快反应速率 【答案】D 大鹿化学 大鹿化学 大鹿化学 36 Lavf57.62.100 $$