1.2 化学研究什么 第2课时 课件-2025-2026学年九年级化学沪教版(2024)上册

2019年，中科院宁波材料所仅用短短几周时间，就以甲烷气体为主要原料，合成出一颗36克拉的高纯净度钻石。这标志着我国突破了大颗粒单晶金刚石的生产工艺，未来更大体积的金刚石将源源不断地进入生产和生活领域。金刚石坚硬而稳定的性质很早以前就被人们所认识，到了现代金刚石展现出越来越多样的工业使用价值后，更是被人们所看重。但天然金刚石不但储量少，而且开采极为困难，因此一直价格高昂，难以规模化应用。面对巨大的工业生产需求，科学家们一直想方设法用碳元素合成出金刚石。金刚石的尺寸对其应用范围有巨大的影响，早期的金刚石粉末只能当做工业磨料使用，当科学家采用高温高压法合成出金刚石小颗粒后，金刚石刀具迅速在机械加工领域推广开来。而现在，科学家们又开始研究一种新型金刚石合成方式，通过这种方式可以合成出体积更大的金刚石。金刚石应用领域广泛，但我国金刚石储量并不丰富，仅靠天然金刚石难以满足工业需求。为改变这一现状，上世纪60年代，经过刻苦攻关，我国逐步掌握了人造金刚石的合成技术。而进入21世纪后，人工合成金刚石产业突飞猛进，近几年更是占据了世界工业用金刚石90%的产量。另一方面，我国也在不断提升金刚石的生产工艺。努力生产出体积更大、纯净度更高的高品质金刚石。 第2节 化学研究什么 第1章 开启化学之门 沪教版 九年级化学 化学研究物质的组成、结构、用途与制法 学习目标 1.能初步认识物质的多样性,知道物质的性质与组成、结构、用途的关系。 2.能感受化学是推动人类社会可持续发展的重要力量。 新课导入 生活中的“黑色”现象 烧黑的火柴 变黑的玻璃 烤焦的红薯 这些黑色物质的主要成分是什么? 实验探究 分别灼烧葡萄糖、砂糖、面粉 取少量葡萄糖、砂糖和面粉,分别放在燃烧匙中,在酒精灯上加热,直至完全烧焦,观察发生的现象。 点击图片播放视频 现象 都有黑色残渣生成 解释 这些物质中均含有碳元素 探索新知 一、化学研究物质的组成和结构 世间万物仅由 90 多种元素组成 有些物质仅由一种元素组成 更多的物质由两种或更多种元素组成 氧气(氧元素) 氮气(氮元素) 金刚石、石墨(碳元素) 二氧化碳(碳和氧两种元素) 碳酸氢铵(碳、氢、氧、氮四种元素) 宏观 微观:物质都是由肉眼看不见的、极小的微观粒子构成的,各种纯净物质都具有一定的组成和结构。 金刚石及其微观结构模型 石墨及其微观结构模型 金刚石的微观结构模型 石墨的微观结构模型 自然界最坚硬的物质 石墨很软 为何它们同根不同命? 结构不同 性质不同 二、化学研究物质的用途与制法 研究物质的性质及其反应 物质的用途和物质转化的规律 揭示 科学家可以利用自然资源,制造现代社会人们需要的各种用品,拓展物质的应用范围。 交流讨论 下列有关物质用途的表述,分别利用了金刚石或石墨的哪些性质? 1. 制作钻石:_。 2. 用作电池电极:_。 3. 制造铅笔芯:_。 4. 切割玻璃:_。 金刚石是无色透明的晶体,具有特殊的光学性质 石墨具有优良的导电性 石墨为灰黑色质软固体 金刚石硬度大 含有金刚石的钻头 石墨用作电车上的电刷 含有石墨的铅笔芯 性质 用途 结构 反映 决定 决定 体现 拓展视野 我国科学家制备金刚石的突破性成果 1998年,中国科学技术大学钱逸泰(1941-2023)带领团队以四氯化碳和金属钠为原料,在一定条件下反应制成了纳米级金刚石。5年后,该团队通过改进技术,使用二氧化碳为原料制备得到金刚石。 近年来,我国发展了更丰富且成熟的技术来制备结构优良的金刚石晶体,2019年中国科学院研究人员利用化学气相沉积法,以天然金刚石的籽晶片作为“种子”,以甲烷作为“养料”,像“种粮食”一样获得精美的人造金刚石。这些成果为我国成为人造金刚石第一大国奠定了重要的基础。 钱逸泰 煤 石油 天然气 浪费了宝贵的资源,而且会带来较为严重的环境污染 直接燃烧 化学工艺 制造、合成价值更高的药物、合成纤维、塑料和合成橡胶等产品 地壳里蕴藏的煤、石油和天然气,长期以来作为燃料,为生产生活提供热能。 1.下列关于常见物质的性质与使用或贮存关联错误的是( )。 A. 酒精具有可燃性,可作为燃料 B. 金刚石非常坚硬,可用于切割玻璃 C. 碳酸氢铵受热易分解,应保存在阴凉干燥处 D. 石墨为灰黑色质软的固体,所以可用作电池的电极 D 2.查阅资料,举例说明科学家如何根据物质的性质开发不同的用途。 例:金刚石可以用于制作挖掘钻头,因为硬度高,石墨可以用于作电极因为能导电。 3.下列叙述错误的是( )。 A.物质都是由一种元素组成的 B.物质都是由肉眼看不见的、极小的微观粒子构成的 C.物质组成和结构的不同导致了物质性质的差异 D.物质的结构决定物质的性质,物质的性质决定物质的用途 A 4.下列关于煤、石油和天然气的说法中错误的是( )。 A.煤、石油和天然气可以作为燃料使用,为生产生活提供热能 B.煤、石油和天然气的蕴藏量是无限的 C.直接燃烧煤,石油和天然气,会带来较为严重的环境污染 D.以煤、石油、天然气等为原料,可以制造、合成价值更高的产品 B 课堂小结 化学研究的内容 物质的组成与结构 物质都由元素组成 物质都由微观粒子构成 物质的用途与制法 $$这三种物质分别是葡萄糖、砂糖和面粉。分别取少量这三种物质于三个燃烧池中。分别放在酒精灯上加热。葡萄糖受热时先融化，然后变色。最后燃烧起来。砂糖受热时也是先融化并迅速变色。最后也燃烧起来。面粉受热时并未融化。一段时间后，边缘变为黑色。最后也燃烧起来。这三种物质燃烧后，燃烧池中都留下黑色固体。