6.1碳单质的多样性课件--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 知识点一、碳单质的物理性质①和用途 1.金刚石、石墨②的物理性质和用途比较 名称 金刚石(C) 石墨(C) 结构     物 理 性 质 外观 　　色透明的固体  　　　色、有　　　光泽的固体  导电性 无导电性 有优良的导电性 硬度 硬度　　　(天然存在的　   的物质)  很　　,有滑腻感  用途 装饰品、裁玻璃、装在钻头上 铅笔芯、电极 无 灰黑 金属 大 最硬 软 目录 上页 首页 下页 ‹#› 2.木炭、活性炭的吸附性 由于木炭和活性炭都具有　　 　　的结构,因此它们都具有较强的　　　　能力,可以吸附色素以及有异味的物质等。活性炭常用于　　　 　、防毒面具、红糖脱色等。  3.C60 每个C60分子是由　　　　　　 构成的。C60的分子结构形似足球,结构很稳定,可应用于超导、催化、能源及医学等领域。 疏松多孔 吸附 水的净化 60个碳原子 目录 上页 首页 下页 ‹#› 知识点二、碳单质的化学性质 1.稳定性 碳原子最外层有4个电子,既不容易失去电子,也不容易得到电子,所以在常温下碳的化学性质不活泼。 2.与氧气反应(可燃性) (1)充分燃烧(氧气充足):化学方程式为　 。   (2)不充分燃烧(氧气不充足):化学方程式为　 。  3.与某些氧化物反应(还原性) (1)碳与氧化铜反应: ①装置③:见右图。 ②原理:化学方程式为　 。  ③现象:　 。  (2)用焦炭能将氧化铁(Fe2O3)还原为铁,化学方程式为 　 　　　　　　　　。  (3)碳与二氧化碳反应,化学方程式为　 。 C+O2 CO2 2C+O2 2CO C+2CuO 2Cu+CO2↑ 黑色固体逐渐变为红色,澄清石灰水变浑浊 2Fe2O3+3C 4Fe+3CO2↑ C+CO2 2CO 目录 上页 首页 下页 ‹#› 【微点拨】 ①碳的常见单质有金刚石、石墨、C60等,金刚石和石墨是由碳原子直接构成的,而C60是由C60分子构成的,由于三种物质中碳原子的排列方式不同,它们的物理性质也不同。 ②由石墨转化成金刚石时,虽然组成元素没有改变,但碳原子的排列方式发生了改变,生成了新物质,所以发生了化学变化。 ③实验结束时,应先将导管撤出水面再熄灭酒精灯,以防止石灰水回流进入试管,使试管炸裂;撤出导管后,用弹簧夹夹紧乳胶管,待试管冷却至室温后再把试管里的粉末倒出,防止生成的铜被氧化。 目录 上页 首页 下页 ‹#› 知识点1　碳的单质 1.新型材料、新型能源的应用,是人类共同关注的问题。下列说法错误的是( )。 A.C60可用作超导材料 B.石墨烯是优良的绝缘材料 C.石墨可用于制铅笔芯 D.金刚石可用于裁切玻璃 名师点拨 物质的结构决定物质的性质,物质的性质决定物质的用途: (1)金刚石是天然存在的最硬的物质,可用来生产钻头等。 (2)石墨是层状结构,质软,具有导电性和润滑性等,因而可用来制铅笔芯、作电极、作润滑剂等。 (3)木炭、活性炭均具有疏松多孔的结构,具有吸附性,因此可作吸附剂。 B 目录 上页 首页 下页 ‹#› 知识点2　碳单质的化学性质 2.石墨烯是由碳原子形成的单层六边形结构材料。下列有关说法正确的是( )。 A.石墨烯属于新型化合物 B.石墨烯在常温下化学性质活泼 C.石墨烯充分燃烧生成二氧化碳 D.石墨烯一定不能与CuO反应 名师点拨 1.在常温下,碳的化学性质不活泼。碳受日光照射或与空气、水分接触,都不容易发生变化。 2.碳单质在氧气是否充足的情况下,燃烧产物不同。氧气充足,生成二氧化碳;氧气不足,生成一氧化碳。 3.在高温条件下,碳可以与二氧化碳、氧化铜等物质反应。 C 目录 上页 首页 下页 ‹#› 3.下列物质中,既有可燃性,又能还原氧化铜的是( )。 A.氧气 B.氮气 C.木炭 D.二氧化硫 C 目录 上页 首页 下页 ‹#› [课时达标练] 1.宋代画家王希孟用墨(主要成分是碳单质)所画的《千里江山图》是我国传世名画之一,历经千年之久不变色,这是因为在常温下碳单质( )。 A.化学性质不活泼 B.硬度高 C.导电性能好 D.吸附能力强 2.有关金刚石和石墨的说法正确的是( )。 A.都有导电性 B.都有可燃性 C.都是黑色固体 D.都有滑腻感 A B 目录 上页 首页 下页 ‹#› 3.世界上最轻的固体材料——全碳气凝胶,也被称为“碳海绵”,其密度只有空气的。它具有高弹性和疏松多孔的结构,主要成分是石墨烯和碳纳米管(两者都是碳单质)。下列关于全碳气凝胶的说法不正确的是( )。 A.在一定条件下可还原氧化铜 B.具有吸附性 C.常温下化学性质活泼 D.在氧气中完全燃烧的产物是CO2 4.如图所示,木炭与氧化铜发生反应。下列说法不正确的是( )。 A.本实验要求试管口略向下倾斜 B.实验结束后,应先将导管从澄清石灰水中撤出,再停止加热 C.实验过程中,观察到黑色粉末逐渐变为红色 D.实验过程中,不能观察到澄清石灰水变浑浊 C D 目录 上页 首页 下页 ‹#› 5.广袤的自然界是一个碳的世界,以下是四种碳单质的微观结构。 ①　 ② 　③ 　④ (1)四种碳单质的物理性质存在较大差异的原因是　 。  (2)碳化硅(SiC)的结构与金刚石类似,则下列推测合理的是　　　　(填字母)。  A.碳化硅是空间网状结构 B.碳化硅能导电,可作电极 C.碳化硅硬度大,可作砂轮切割石材 (3)物质②为C60,写出C60充分燃烧的化学方程式:　 。  (4)科学家发现可将碳纳米管打开制备石墨烯,该过程属于　　　　(填“物理”或“化学”)变化。  (5)石墨烯作催化剂,在光照条件下可使氯化汞(HgCl2)和水反应生成汞、氯化氢和另一种单质气体,其化学式为　　　　。 碳原子的排列方式不同 AC C60+60O2 60CO2 化学 O2 目录 上页 首页 下页 ‹#› 6.阅读短文并回答下列问题。 　　化学科研人员利用技术开启了材料研究和应用的新时代,从石墨到碳纳米材料(C60、碳纳米管、石墨烯等)“碳材料家族”日益壮大,成员在各领域大显身手。 　　石墨用于制造高铁受电弓的滑板,与接触线摩擦获取电力,减少接触线和电弓的磨损。C60在常态下不导电,在光照条件下与氧气反应生成C60O2。石墨烯(单层石墨片)是从石墨中分离出来的,它的化学性质和常见的碳单质的化学性质相似,在空气中不完全燃烧只生成一种有毒气体。石墨烯具有轻、薄、透明、柔韧性好、高强度等性能,纺织面料中掺入石墨烯后,在低温情况下,可改善人体循环系统,促进新陈代谢。但目前石墨烯尚存在制备技术难度大、生产成本高、产品性能不稳定等问题。 目录 上页 首页 下页 ‹#› (1)上述短文中提到的“碳材料家族”成员的特征(共同点)是　　　　(填字母)。  A.都由碳元素组成 B.都由碳原子构成 C.都是单质 (2)高铁受电弓与接触线之间使用石墨滑板,主要利用石墨的性质有　   　　　　　　　　　(至少答两点)。  (3)在光照条件下,C60与氧气反应生成C60O2的化学方程式为　 。  (4)石墨烯的物理性质是　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　,石墨烯(化学式写作C)在空气中不完全燃烧生成有毒气体的化学方程式为　 。  (5)石墨烯目前存在的问题是 　 　　　　　　　　　　。  AC 优良的导电性、 润滑性(合理即可) C60+O2 C60O2 具有轻、薄、透明、柔韧性好、高强度等性能 2C+O2 2CO 制备技术难度大、生产成本高、产品性能不稳定等 目录 上页 首页 下页 ‹#› [思维拓展练] 7.某化学兴趣小组为探究木炭还原氧化铜反应中的气体产物,设计如下实验。回答下列问题。 Ⅰ.定性探究气体成分 【提出猜想】 (1)气体产物可能的成分: 猜想①:只生成CO2; 猜想②:　　　　 ;  猜想③:既生成CO2,又生成CO。 【查阅资料】已知:浸有磷钼酸溶液的氯化钯(PdCl2)试纸遇CO2无变化,遇CO会立即变蓝色。 只生成CO 目录 上页 首页 下页 ‹#› 【实验验证】为验证上述猜想,设计如图1所示装置进行实验。 【现象与结论】实验时,装置B、C中均产生明显现象,证明猜想③正确。 【实验分析】 (2)①实验前应先鼓入一段时间氮气,其目的是　   。  ②装置B中出现的现象是　　　　　　　　　　　　　　,由此证明存在CO气体。  【反思评价】 (3)从环保的角度考虑,该实验设计存在的不足之处是　 。  图1 排尽装置内的空气,防止干扰产物的 检验 氯化钯(PdCl2)试纸变为蓝色 缺少尾气处理装置 目录 上页 首页 下页 ‹#› Ⅱ.定量探究生成的气体 利用数字化传感器设计图2中的实验,测得不同质量比的CuO与C反应时,气体产物中CO2、CO的体积分数如图3和图4所示。 (4)图3中CO2浓度下降的原因是 　 。  (5)分析图4可知,反应物的质量比与产生的CO含量的关系是    　 。  高温条件下CO2与C发生反应生成了CO　 反应物中CuO和C的质量比 越大,反应产生的CO越少 目录 上页 首页 下页 ‹#› $