5.2 第1课时 多种多样的碳单质（教学课件）-【一本】2025-2026学年新教材九年级化学上册同步训练（科粤版2024）

第五单元 燃料与二氧化碳 九年级上册 (科粤版) 5.2.1 多种多样的碳单质 1 目 录 目标导航 新课导入 新课讲授 课堂小结 课堂检测 1 2 3 4 5 2 1. 了解金刚石与石墨的特性及主要用途，认识几种无定形碳及其主要用途。 2. 明确物质性质与物质用途的关系。 3. 知道一种元素可以因结构不同而能组成几种不同的单质，结构不同则性质不同。 目标导航 1.了解金刚石与石墨的特性及主要用途，认识几种无定形碳及其主要用途。2.明确物质性质与物质用途的关系。3.知道一种元素可以因结构不同而能组成几种不同的单质，结构不同则性质不同。4.认识碳的性质，了解碳和- - 氧化碳的燃烧及其产物，知道完全燃烧和不完全燃烧的含义。5.了解CO的毒性及使用煤炉的安全知识。6.理解碳及其氧化物的相互转化关系。 3 新课导入 4 新课导入 碳是形成地球上生命现象的基本元素，也是给人类社会提供能源的主要元素。许多含碳的物质早就被人类的祖先用来作燃料，直至现代，以碳元素为主要成分的天然气、煤和石油，仍然是人类社会最基本的常用燃料。 5 观察活动 目的 知道氢气的性质。 【实验1】 操作 现象 性质推断 用氢气吹肥皂泡 用燃着的木条点燃肥皂泡 氢气肥皂泡迅速上升 氢气的密度比空气小 氢气肥皂泡能被点燃 氢气是一种可燃的气体 6 新课讲授 一、多种多样的碳单质 碳有多种不同的单质，体现了物质的多样性。晶莹剔透、价格昂贵的钻石是用金刚石切割而成的。我们从小使用的铅笔，里面的笔芯是灰黑色的，因为其中含有石墨。金刚石和石墨这两种外观差别极大的物质实际上都是碳的单质。 金刚石 石墨 碳有多种不同的单质，体现了物质的多样性。晶莹剔透、价格昂贵的钻石是用金刚石( diamond )切割而成的。我们从小使用的铅笔，里面的笔芯是灰黑色的，因为其中含有石墨( graphite )。金刚石和石墨(如图5.2-1)这两种外观差别极大的物质实际_上都是碳的单质。 7 下表列出了金刚石和石墨的几种常见用途，你能推测出这两种单质有什么不同的特性吗? 讨论与交流 金刚石和石墨的应用 特征推断 玻璃刀头上镶一小粒金刚石，用来切割玻璃。 石墨可以作为电极芯（图示为检测石墨电极芯的导电性）。 铅笔芯是用石墨粉和黏土混合制成的。比较6H和6B铅笔的软硬性能（提示：6B铅笔芯含较多石墨粉，6H 铅笔芯含较多黏土）。 金刚石 硬度大 能导电 很软， 有滑腻感 8 金刚石无色透明，是自然界中最硬的物质，可以用来做磨料、地质勘探的钻头和玻璃刀的刀头。金刚石经过切割加工后，折光性强，光彩夺目，还可以做成贵重的装饰品。 石墨为灰黑色，有金属光泽，质软而滑腻，能导电、导热，耐高温，可用于制铅笔芯，做高温润滑剂、电极和熔炼金属的坩埚（石墨坩埚）。 新课讲授 一、多种多样的碳单质 性质 用途 决定 体现 金刚石无色透明，是自然界中最硬的物质，可以用来做磨料、地质勘探的钻头和玻璃刀的刀头。金刚石经过切割加工后,折光性强，光彩夺目，还可以做成贵重的装饰品。石墨为灰黑色，有金属光泽，质软而滑腻，能导电、导热，耐高温，可用于制铅笔芯，做高温润滑剂、电极和熔炼金属的坩埚(石墨坩埚)。 9 新课讲授 一、多种多样的碳单质 炭黑在常温时非常稳定，是中国文房四宝之“墨”的主要成分之一。 用墨汁所绘的画和书写的字经久不变色。 焦炭、木炭是冶金和生活的常用燃料。 活性炭吸附能力较强，可用于防毒口罩的滤毒层、防毒面具的滤毒罐、净水过滤器的吸附材料，在制糖工业中的白糖脱色工艺、化学合成中的除杂操作等方面也都有广泛应用。 活性炭 人类还用到主要成分为碳单质、内部结构不规则的多种无定形碳( amorphous carbon),如焦炭、木炭、活性炭、炭黑等，其中焦炭、木炭是冶金和生活的常用燃料。这些无定形碳都具有疏松多孔的结构，具有相当强的吸附能力。活性炭吸附能力较强,可用于防毒口罩的滤毒层、防毒面具的滤毒罐、净水过滤器的吸附材料，在制糖工业中的白糖脱色工艺、化学合成中的除杂操作等方面也都有广泛应用。炭黑在常温时非常稳定,是中国文房四宝之“墨"的主要成分之- -。 用墨汁所绘的画和书写的字经久不变色。 10 新课讲授 一、多种多样的碳单质 近几十年来，科学家还先后发现富勒烯、石墨烯等其他碳单质，它们在材料科学、电子工业等方面有广阔的应用前景。 11 碳单质的研究进展 知识视窗 金刚石和石墨存在于自然界中，很早就被人类发现和利用。它们内部碳原子的排列方式不同，因此性质、用途迥异。金刚石中每个碳原子都与4个其他碳原子结合，形成正四面体，进而扩展为牢固的三维结构。石墨中每个碳原子与3个其他碳原子结合，从而形成正六边形，扩展成为二维平面层状结构，层与层之间容易滑动。 12 碳单质的研究进展 知识视窗 1985年，结构类似于足球的笼状C60被发现，掀起新型碳单质研究的热潮。因为与富勒的薄壳球形建筑相似，C60和C50、C70等类似碳单质被统称为富勒烯。1991 年发现的碳纳米管可看作是由片层结构的石墨卷成的无缝中空纳米级圆管(单壁)或多层同轴圆管(多壁)，两端可以由富勒烯半球闭合而成。 C60 碳纳米管 13 碳单质的研究进展 知识视窗 2004年，科学家用特殊胶带将石墨层层剥离，得到无色透明的单层石墨，称为石墨烯。石墨烯是目前世界上最薄、最坚韧的纳米材料，导电、导热性能优异，可用于发展新一代电子元件。我国已成为全球石墨烯研究和产业化最活跃的国家之一。 石墨炔是由中国化学家在2010年首次合成的，具有不同于石墨的片层状结构，有多种结构类型，有可能成为电子器件领域最重要的材料。 石墨烯 一种石墨炔 14 检查站 从图中的用途，你能推知下列物质各有什么性质吗? 金刚石的硬度大、折光性强 石墨质软、且有导电性 活性炭具有吸附性 炭黑常温下非常稳定 15 金刚石和石墨的组成、结构和它们的性质和用途有什么关系呢? 讨论与交流 结构 性质 用途 决定 体现 决定 16 无定形碳 金刚石 课堂小结 5.2 碳 （第1课时） 金刚石是自然界中最硬的物质 焦炭、木炭 石墨 其他碳单质 石墨质软而滑腻，能导电、导热，耐高温 活性炭：吸附能力较强 炭黑：在常温时非常稳定 富勒烯、碳纳米管、石墨烯、石墨炔 氢气燃烧的热值高,产物是水 1、金刚石和石墨物理性质有很大差异的原因是（　　） A. 原子排列方式不同 B. 原子大小不同 C. 原子种类不同 D. 原子数目不同 A 随堂练习 金刚石与石墨均是由碳原子构成的固态非金属单质，但是由于金刚石和石墨中碳原子的排列方式不同造成了金刚石和石墨物理性质具有很大差异。 2、下列有关物质性质与用途的说法，错误的是（　　） A. 石墨有滑腻感，可用来作电极； B. 焦炭有还原性，可用于冶金工业； C. 活性炭有吸附性，可用来吸附异味； D. 金刚石的硬度大，可用来切割玻璃。 A A、石墨有优良的导电性可用来作电极，而不是有滑腻感，错误； B、焦炭有还原性，可用于冶金工业，B正确； C、活性炭有吸附性，可用来吸附异味，C正确； D、金刚石的硬度大，可用来切割玻璃，D正确。 ． 3、谷雨时节，雷雨骤降，祝诗妍同学发现清澈抚河水变成浑浊发黄，她利用化学所学水的净化知识将它净化成生活饮用水，其中用到活性炭，活性炭的主要作用是（ ） A.沉降 B.吸附 C.消毒 D.乳化 B 根据活性炭的性质及其用途来分析。活性炭具有吸附性，可以吸附水中的色素和异味。 4、华为在Mate20中首次正式应用“石墨烯”材料，做了一块石墨烯薄片液冷散热系统，这是利用了石墨烯的（　　） A. 透光性好 B. 硬度大 C. 导热性好 D. 导电性强 C 物质的性质决定物质的用途，物质的用途体现了物质的性质。石墨烯薄片可以制作液冷散热系统，这是利用了石墨烯的导热性能好。 完成《一本•同步训练》相关课时练习 谢谢！ 23 $$