第六单元课题1 碳单质的多样性-2025-2026学年九年级化学人教版（2024）上册

课题1 碳单质的多样性 第六单元 碳和碳的氧化物 （第2课时） 2.金刚石、石墨和C60的物理性质和用途： 金刚石---硬 石墨 导电 用途:电极 质软 用途:制铅笔芯 润滑性 用途:高温条件下作润滑剂 2.金刚石.石墨物理性质不同的原因： 碳原子排列方式不同 无定形碳的种类：木炭、焦炭、活性炭、炭黑 性质：木炭．活性炭有吸附性（物理性质） 用途:刻划玻璃切割大理石、钻头 课前热身 1、常见的碳单质有 、 、 ； 金刚石 石墨 C60 1.通过对生活中一些常见碳单质的使用情况，了解碳单质在常温下的稳定性和可燃性。 2.通过学习探究碳的化学性质，重点掌握碳还原氧化铜实验的装置、现象和结论。 3.通过学习碳的化学性质，了解碳的用途。 新课导入 文房四宝 笔 墨 纸 砚 大鹿化学 元代夏永《岳阳楼图》 距今1800多年 这是为什么呢? 现藏于北京故宫博物院 大鹿化学 碳单质受日光照射或与空气、水接触，都不容易发生变化 炭化的木电线杆 铁路枕木被炭化 碳素墨水填写档案 碳单质的化学性质 常温下，碳单质的化学性质不活泼 为什么碳在常温下化学性质不活泼？ 元素的化学性质由原子最外层电子数决定 提示 【交流讨论】 结构决定性质 【分析】碳原子的最外层电子数为4，得到或失去4个电子达到稳定结构都不容易，因此常温下，碳单质的化学性质不活泼。 大鹿化学 如果温度升高，碳的活泼性又如何呢? 大鹿化学 发出白光，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体，放出热量 木炭在氧气里燃烧 CO2 C+O2 点燃 实验中氧气充足，木炭充分燃烧生成二氧化碳 DLHX 实验现象 DLHX 化学方程式 碳单质的化学性质 碳与氧气的反应 新闻 冬天烧炭取暖要特别注意什么？ 碳不充分燃烧： 大鹿化学 注意：描述物质的化学性质时，要注意条件！如碳在常温下化学性质稳定；碳充分燃烧生成二氧化碳；不充分燃烧时则生成一氧化碳等。 碳单质的化学性质 归纳总结：碳与氧气的反应 O2充足、燃烧充分时，碳燃烧生成CO2 DLHX CO2 C+O2 点燃 O2不充足、燃烧不充分时，碳燃烧生成CO2 DLHX 2C + O2 2CO 点燃 碳燃烧放热 作燃料 决定 体现 用途 性质 实际上碳在空气（或氧气）中发生燃烧，反应有以下两种情况： ①氧气充足时生成 ，化学方程式为 。 ②氧气不足时生成 ，化学方程式为 。 CO2 CO 【小结2】2.反应物的 不同， 生成物可能就不同。 【小结2】1.碳具有 性。可以作 。 可燃 燃料（做饭、烧烤、取暖 ） 不论碳燃烧是否充分，都放出热量。 量 【对比分析】两份等质量的碳充分燃烧和不充分燃烧，放出的热量一样吗？ 12 32 12g 32g 24 32 12g 16g 等质量的同种物质燃烧，消耗氧气越多，燃烧越充分，放出的热量越多。 大鹿化学 木炭除了能够与氧气反应外，还能与哪些物质反应呢? 大鹿化学 用木炭还原氧化铜 把刚烘干的木炭粉末和氧化铜粉末混合均匀，小心地铺放进试管，并将试管固定在铁架台上，将导管插入澄清石灰水中。打开弹簧夹，用酒精灯加热混合物几分钟。然后先撤出导管，停止加热，用弹簧夹夹紧乳胶管，待试管冷却后再把试管里的粉末倒在纸上。观察现象并分析。 实验步骤 实验探究 碳与某些氧化物的反应 碳单质的化学性质 大鹿化学 大鹿化学 用木炭还原氧化铜 把刚烘干的木炭粉末和氧化铜粉末混合均匀，小心地铺放进试管，并将试管固定在铁架台上，将导管插入澄清石灰水中。打开弹簧夹，用酒精灯加热混合物几分钟。然后先撤出导管，停止加热，用弹簧夹夹紧乳胶管，待试管冷却后再把试管里的粉末倒在纸上。观察现象并分析。 实验步骤 (最好使用酒精喷灯) 实验探究 碳与某些氧化物的反应 碳单质的化学性质 大鹿化学 大鹿化学 实验现象 实验结论 澄清石灰水变浑浊 黑色粉末逐渐变红 有Cu生成 2CuO＋C 2Cu＋ CO2 ↑ 高温 金属网罩：使火焰集中并提高温度 有CO2生成 DLHX 化学方程式 防止反应生成的铜又被空气氧化而变黑 实验探究 碳与某些氧化物的反应 碳单质的化学性质 5、酒精灯加网罩的目的是什么？ 使火焰集中并提高温度 3、反应完毕后，先 ，然后再 ， 目的是 撤出导气管 熄灭酒精灯 防止石灰水倒吸入热的试管中，使试管炸裂 4、为什么要等试管冷却后再把试管里的粉末到在纸上？ 防止灼热的铜被空气中的氧气再度氧化 或防止灼热铜与空气中的氧气反应再次生成氧化铜 （1）防止冷凝水回流到热的试管底部，使试管骤冷炸裂 2.试管口为什么要略向下倾斜? 1.本实验装置与前面学习的哪个实验装置类似?为什么可以类似？ 与高锰酸钾制取氧气的装置类似，都是固体加热型装置 大鹿化学 失氧 实验探究 碳与某些氧化物的反应 碳单质的化学性质 2CuO＋C 2Cu＋ CO2 ↑ 高温 得氧 在这个反应中，氧化铜失去氧而变成单质铜。这种含氧化合物里的氧被夺去的反应属于还原反应。 木炭是使氧化铜还原为铜的物质，它具有还原性 【小结3】 在高温条件下，碳具有 性，它能与许多氧化物反应。可用于冶金工业。 还原 氧化铜失去 发生了 反应, 得到氧发生了 反应。 氧 碳 (还原性) (氧化性) 1.从得氧失氧角度看：得氧的反应是 反应，失氧的反应是 反应 氧化 还原 还原 【拓展学习】 氧化 2.在化学反应中能提供氧，就具有氧化性（如氧气、氧化铜）；能夺取氧，就具有还原性（如碳）。 3、碳的还原性的应用 （1）焦炭还原氧化铁 （2）碳还原二氧化碳变成一氧化碳 【课堂小结】 03 单质碳的化学性质 常温下 碳的化学性质不活泼 点燃 碳具有可燃性 高温 碳与某些氧化物反应 书写档案，绘制字画 作燃料 冶金工业 条件 化学性质 用途 决定 体现 用途 性质 1.科学家成功地利用精密仪器从石墨中分离出单层的石墨片，这是目前世界上人工制得的最薄的材料，如图所示。下列有关石墨片说法错误的是（ ） A.石墨片是一种单质   B.石墨片与C60是同种物质，具有导电性 C.在一定条件下，石墨片可还原氧化铜 D.石墨片在氧气中不完全燃烧的产物是CO 2.在隔绝空气情况下，用木炭还原氧化铜。下列叙述正确的是（ ） A.反应前后固体中氧原子的质量保持不变 B.反应后固体减轻的质量等于氧化铜中氧元素的质量 C.反应中消耗的氧化铜与碳的质量一定相等 D.反应中铜元素在固体中的质量分数逐渐变大 3.下列关于碳单质的说法中正确的是( ) A.C60的相对分子质量为720 B.金刚石、石墨和C60都由碳元素组成，结构相同 C.木炭具有还原性，常温下可以将氧化铜中的铜还原出来 D.用墨书写的字画能够长时间而不变色，这是因为碳的化学性质不活泼 B D A 4.下列关于碳单质的用途及原因分析的描述不正确的是（　　） 用途 原因分析 A 石墨可用作电极 石墨可导电 B 金刚石可用来刻画玻璃 金刚石硬度很大 C 活性炭可用于消毒面具 活性炭具有吸附性 D 焦炭用于冶金工业 碳具有氧化性 D 5. 石墨烯是具有优异的光学、电学和力学特性。下图为金刚石、石墨和石墨烯的结构模型图，图中小球代表碳原子。下列说法正确的是（ ） ①石墨烯是一种新型化合物②三种物质分别在足量的氧气中完 全燃烧的产物相同③金刚石和石墨烯是组成相同但 结构不同的两种物质④石墨烯有超强的导电性和导热性，说明石墨烯的化学性质和金属相似 A.①④ B.②③ C.①③ D.②③④ 6.对比、分析、归纳是学习化学的重要方法。 （1）已知H2、CO、C都具有还原性，是初中化学常见的还原剂，请分析下列反应： 得出的结论是：物质（如H2、CO、C）作还原剂时，所含元素中，一定有元素的化合价在反应后 （选填“升高”或“降低”或“不变”）。 （2）依据上述结论，则在反应SO2＋2H2S＝3S＋2H2O中作为还原剂的物质是 ；该还原剂中所含元素化合价的变化是：由 价变为 价 B 升高 H2S -2 0 7.碳在地壳中的含量不高，但它的化合物数量众多，而且分布极广。根据所学知识回答： （1）图①为碳原子的结构示意图，碳原子最外层电子数为 ，常温下碳的化学性质 （填“活泼”或“不活泼”）。 （2）图②、③、④对应三种碳单质：图②单质的化学式是 ，图③单质的名称是 ，图④单质的化学式是 。 （（3）写出C60完全燃烧的化学方程式 。 （4）石墨烯是由碳原子构成的单质，请推测石墨烯具有的一条化学性质　　　 　　； 4 不活波 C 可燃性 点燃 C60十60O2 = 60CO2 C60 石墨 9.某同学设计了如下实验装置，进行碳还原性性质验证，对实验进行分析并回答： （1）证明碳具有还原性的实验现象是 ， 。 （2）CuO发生 反应（填“氧化”或“还原”） （3）酒精灯加上网罩的作用是 。 （4）为了使氧化铜中的铜完全被还原，对于下列三组 氧化铜和炭粉的质量比例，你建议选择　　　　　（填写字母），简要说明你的理由　　　　　　。A.36：3 B.40：3 C.48：3 8.已知铜在高温下能与氧气反应生成黑色的氧化铜。某同学将过量的木炭粉与少量的氧化铜粉末混合，加热一段时间后，试管里有铜和未反应的木碳。为了得到纯净的铜，该同学把混合物置于蒸发皿中加强热，使木碳与氧气反应而除去。你认为该同学能达到目的吗？ ，理由是 。 不能 在加热时，铜和碳都能与氧气反应 黑色固体逐渐变红色 澄清的石灰水变浑浊 还原 使火焰集中并提高温度 A 试管中含有氧气，能和碳反应，稍过量的碳有利反应进行充分 160 12 【核心知识要点小结】 1.碳的3条化学性质： ① ， ② ， ③ 。 2.碳的化学性质决定了碳的用途有： 常温下，化学性质稳定 可燃性 还原性 用墨书写书字画、档案 作燃料 冶金工业 二、碳的化学性质 1、常温下，化学性质稳定 2、高温时，化学性质较活泼 （1）可燃性： （2）还原性： 用 途 用墨书写书字画、档案 决定 作燃料 冶金工业 碳的化学性质 【小结3】 在高温条件下，碳具有 性，它能与许多氧化物反应。可用于冶金工业。 还原反应（定义）：含氧化合物里的 被 的反应。 焦炭与氧化铁反应的化学方程式为 。 焦炭与四氧化三铁反应的化学方程式为 。 二氧化碳与碳反应的化学方程式为 。 还原 氧 夺去 单质碳的化学性质 常温，稳定性 化学性质不活泼 点燃，可燃性 高温，还原性 制作碳素墨水 取暖 高炉炼铁 充分燃烧 燃烧不充分 高锰酸钾制取氧气 检验装置 收集装置 反应装置:固+固加热型 两套装置有哪些异同？木炭与氧化铜反应的实验怎样操作？ 加网罩 不加网罩 不加棉花 加棉花 Lavf57.62.100 $