6.1 碳单质的多样性-2025-2026学年九年级化学人教版（2024）上册

该初中化学课件聚焦碳单质的多样性，涵盖金刚石、石墨、C₆₀等单质的性质与用途，揭示结构决定性质的核心逻辑。课前通过钻石、铅笔芯、石墨烯等生活实例导入，引导学生从物质差异现象探究碳元素组成本质，搭建生活情境到化学原理的学习支架。 其亮点在于融合真实情境与科技前沿，如古代书画不褪色（王羲之《兰亭序》）、我国科研成果（石墨炔、T-碳），结合木炭还原氧化铜实验，培养化学观念与科学态度。通过结构-性质-用途逻辑链及实验探究，帮助学生建立学科思维，提升教师教学的情境性与探究性。

6.1 碳单质的多样性 【第六单元 课题1】 1.了解金刚石和石墨的物理性质和主要用途； 2.知道不同的元素可以组成不同的物质，同一种元素也 可以组成不同的物质。 1905年1月25日，南非的普列米尔矿山（亦称总理矿），3106克拉，即621.2克。体积约为5×6.5×l0 cm，相当于一个成年男子的拳头。它纯净透明，带有淡蓝色调，是最佳品级的宝石金刚石。一直到现在，它还是世界上发现的最大的宝石金刚石。 世界最大的宝石金刚石库利南 课前导入 珠宝店中璀璨坚硬的钻石、书桌旁书写顺滑的铅笔芯、科研领域备受关注的石墨烯材料…… 它们看似毫无关联，却共享同一元素 —— 碳。为何同样由碳元素组成，金刚石坚硬耐磨，石墨却柔软导电？小小的碳元素，如何构建出性质各异的单质？今天，就让我们化身 “碳世界探索者”，揭开碳单质多样性的面纱，探寻结构、性质与用途之间的化学奥秘！ 1.碳的稳定性 结构 性质 决定 重要的文件档案和考试都要求用黑色的碳素笔（炭黑）答题， 用2B铅笔（石墨）填涂答题卡信息。 木质电线杠插入地下部分要烧焦（焦炭） “钻石恒久远，一颗永流传”（金刚石） 一、碳单质的化学性质 一、碳单质的化学性质 炭火取暖 炭火烤肉 炼钢炼铁 碳在任何情况下化学性质都这么稳定吗？ 碳的单质 神奇的碳单质分子——C60 结构形似足球，性质很稳定 碳的单质 8 物理性质为什么会 有如此大的差异？ 碳原子的排列不同 1.碳与氧气的反应（可燃性） 发出白光，放出热量， 生成一种能使澄清石灰水变浑浊的气体。 回忆木炭在氧气中充分燃烧的现象 充分燃烧，放出大量热 碳单质的化学性质 关于木炭，古人还有如下记录： “炭，烧木留性，寒月供然（燃），火取暖者，不烟不焰，可贵也。” ——清代 段玉裁注 《说文》 “西凉国（400-420）进炭百条，烧于炉中，无焰而有光。” ——南朝 陶弘景 《登真隐诀》 正是由于木炭燃烧“不烟不焰”才成为古人的最佳燃料，甚至于西汉时期古人吃火锅就选择了木炭作为燃料（性质决定用途） 碳单质的化学性质 实验中为什么要先撤导管后撤酒精灯？ 若先撤酒精灯，试管中的气体冷却，试管内压强变小，冷的石灰水倒流入管内，可能引起试管炸裂。 用木炭还原氧化铜 思考 例3　如图是木炭还原氧化铜的实验装置。请回答： （1）实验过程中，能说明有铜生成的现象 是______________________。 （2）反应结束时，应先________________ （填“熄灭酒精灯”或“撤出导管”）。 （3）为确保实验成功，有以下关键环节： ①温度。酒精灯加网罩的目的是_________________________。 ②反应物的质量比。若木炭不足，则氧化铜不能被全部还原；若木炭过多，则除了生成铜和二氧化碳外还会生成__________（填化学式），原因是_____________________（用化学方程式表示）。 课堂精练 黑色粉末逐渐变红 撤出导管 使火焰集中并提高温度 CO CO2＋C 2CO 例4　为防止铁制品生锈，可对铁制品进行“烤蓝”处理，原理是高温下铁与水蒸气反应在铁制品表面生成致密的氧化层：3Fe＋4H2O Fe3O4＋4H2。该反应属于（　　） A．还原反应 B．化合反应 C．分解反应 D．缓慢氧化 3.（创新实验）某化学兴趣小组对木炭还原氧化铜的实验进行如图创新（夹持装置略）。下列有关说法错误的是 （　　） A．实验前要将木炭粉末和氧化铜粉末混合均匀 B．点燃酒精灯，澄清石灰水会立即变浑浊 C．反应前后固体中铜元素的质量不变 D．该装置的优点之一是停止加热后可有效防止液体倒吸 A B 无定形碳 日常生活和工农业生产中常常用到的木炭、焦炭、活性炭和炭黑等，这些物质的主要成分也是碳单质，它们的结构与石墨类似。 木炭 焦炭 活性炭 炭黑 用途 用途 石墨烯的用途 环节四、走近“碳”前沿 17 用途 用途 1.同种元素可以组成不同的单质 2.金刚石、石墨和C60都是由碳元素组成的单质，由于碳原子的排列方式不同，它们的物理性质差异较大 3.结构 性质 用途 决定 反映 决定 反映 环节五、课堂小结 接下来，就让我们一起认识下氧气这种物质。 在研究物质的性质时，我们一般先研究物质的物理性质，然后研究物质的化学性质，最后了解物质的用途及其用途与性质之间的关系。 18 王羲之——‹‹兰亭序›› 张择端——‹‹清明上河图›› 古代名画历经几百年甚至几千年而依然色泽鲜艳不褪色，你知道其中的原因吗？ 1.常温下，碳的化学性质稳定 （1）概述：碳的最外层有4个电子，即不容易失去又不容易得到，因此，常温下，碳单质的化学性质稳定（不活泼），受日光照射或与空气、水接触时不易发生变化。 （2）应用：①古代书画历经千百年不褪色 ②档案资料历经千百年不褪色 ③钻石恒久远，一颗永流传 碳原子的结构示意图 现在还发现了C28、C32、C70、C240、C540等碳单质 C70 C240 C540 我国科研成果 2010年，我国科学家通过化学方法合成了石墨炔。 2017年，中外科学家联合团队合成了T-碳。 2019年，我国科学家首次实现世界上最小尺寸的石墨烯折叠。 2021年，我国科研团队合成出极硬非晶碳。 …… Lavf58.20.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf57.62.100 $