6.1碳单质的多样性课件--2025-2026学年九年级化学人教版上册

该初中化学课件聚焦碳单质的多样性，系统介绍金刚石、石墨、C₆₀等的物理性质、用途及结构差异，通过元素组成物质引入，结合磷、氧的不同单质例子，以钻石、铅笔等生活实例搭建从已知到未知的学习支架。 其亮点在于通过铅笔芯性质观察、活性炭吸附红墨水实验培养科学探究与实践能力，利用结构示意图建立结构决定性质的科学思维，融入碳纳米管等科技前沿内容渗透科学态度。采用故事、实验、表格结合的方法，学生能直观理解性质与用途关系，教师可提升教学效率。

第六单元 碳和碳的氧化物 Carbon and its oxides 课题1 碳单质的多样性 第1课时 碳单质的物理性质及用途 学习目标 02 01 认识碳单质的微观构成、物理性质和用途，知道它们物理性质存在明显差异的原因 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，认识物质的多样性 以碳的单质为载体，引导学生形成观念：物质的结构决定物质的性质，物质的性质决定物质用途 04 03 形成科学发展是无止境的化学观念 新课导入 丰富多彩的物质世界是由元素组成的。不同的元素能组成不同的物质。 你知道丰富多彩的物质世界是由什么组成的吗？ 主要含Ca、C、O 主要含C、H、O 主要含Na、 Ca、Si、O 新课导入 由同种元素组成的纯净物叫单质，同种元素可以组成不同的单质吗？ 白磷 红磷 P 氧气O2 臭氧O3 O 这说明同一种元素可以组成______________。 不同的单质 石墨 C60 金刚石 金刚石、石墨和C60都是由碳元素组成的单质 碳单质的物理性质及用途 这些璀璨夺目的钻石都是碳的一种单质——金刚石 这些物质都含有同一种元素，你知道是什么吗？ 新知学习 1.金刚石 物理性质 用途 决定 体现 无色透明 折光性好、 硬度大 透光性好、硬度大 导热性好 装饰品 裁玻璃、切割大理石、 钻凿坚硬的岩层 光学窗口和透镜的涂层 集成电路基板散热，提升芯片性能 天然存在最硬的物质 ( 化学式：C ) 带“金”字，但不是金属 金刚石的结构 铅笔芯的主要成分是什么？ 铅笔的故事 早在古罗马时代，人们就经常使用铅棒来做记号，那时的铅棒就被称为铅笔。但是这种铅笔效果并不好，不仅颜色浅还极易划破纸。 直至1564年，英格兰有位牧羊人发现了一种黑色矿物质——石墨(铅笔芯的原材料)，这种新矿物质显色度极好，因而被用来在羊身上做记号。 铅笔芯是由石墨、黏土和水混合加工而成的。铅笔上的“B”表示软质铅笔,前面的数字越大笔芯越软，颜色越深；HB则表示软硬适中的铅笔,适合日常书写之用；“H”在铅笔中表示“硬”，H值越大，铅芯便愈坚硬，颜色也越浅。 铅笔的前世今生 知识扩展 一般来说，石墨的含量越高，铅笔的硬度越软。 1.观察铅笔芯的颜色 2.用铅笔写字，用小刀轻刮 铅笔芯感受铅笔的硬度 3.用手搓捻刮下来的铅笔芯， 感受有无滑腻感 灰黑色 质地软 有滑腻感 4.实验反映了石墨的什么物理性质？生活中哪些用途反映了这一性质？ 导电性 铅笔的故事 2.石墨 物理性质 用途 决定 体现 ( 化学式：C ) 石墨的结构 优良的导电性 灰黑色固体、质软滑腻 良好的润滑性 熔点高、耐高温 高铁列车的受电弓滑板 铅笔芯 用作润滑剂 用作干电池的电极 火箭的通风管 交流讨论：金刚石和石墨均由碳元素组成，为什么物理性质却有很大差异呢？ 因为碳原子排列方式（结构）不同 微 观 结 构 物质结构与性质的关系 硬度大的固体 质软、有滑腻感的固体 结构 决定 体现 物理性质 物质结构与性质的关系 金刚石：立体网状结构 石墨：层状结构 石墨 金刚石 高温、高压 催化剂 化学变化 目前中国是人造金刚石的主要生产国。 生活中你接触过哪些含碳的物质？ 环保活性炭包 吸附性 怎么证明木炭具有吸附性呢？ 【实验6-1】 在盛有半瓶水的小锥形瓶里，滴入一滴红墨水，使水略显红色。投入几块烘烤过的木炭（或活性炭），轻轻振荡锥形瓶，观察现象。 红色的水颜色褪去。 木炭(活性炭)具有疏松多孔的结构，具有吸附能力，色素被吸附在孔的表面。 现象 分析 木炭（或活性炭）具有吸附性 木炭、活性炭的吸附性是物理性质，吸附中发生的是物理变化。 活性炭结构孔内表面积比木炭大，吸附能力比木炭强。 吸附能力与物质的表面积有关，表面积越大，吸附能力越强。 1 2 3 知识拓展 木炭（或活性炭）具有吸附性的原因： 木炭（或活性炭）具有疏松多孔的结构，表面积很大，具有较强的吸附性，能吸附水中的色素。 显微镜下木炭的结构 木炭（或活性炭）具有吸附性的原因： 用途 决定 体现 性质 结构 体现 决定 木炭、焦炭、活性炭、炭黑等无定形碳的主要成分是碳单质，结构与石墨类似。 木炭 焦炭 活性炭 炭黑 无定形碳 具有吸附性 物质 用途 木炭 活性炭 炭黑 焦炭 阅读教材P130，填写下表： 木炭、活性炭、炭黑、焦炭的性质及用途 物质 用途 木炭 吸附一些食品和工业产品里的色素，或有异味的物质 活性炭 吸附毒气、制糖工业中脱色制白糖；城市污水、工业废水和饮用水的深度净化；吸附室内装修产生的有害气体 炭黑 制造鞋油、墨棒、墨水、橡胶工业的填充剂等 焦炭 冶炼金属 “碳”和“炭”有什么不同？ “碳”是元素名称，是核电荷数（或质子数）为6的一类原子的总称，并不具体指某种物质，在化合物名称中用“碳”表示碳元素。如二氧化碳、一氧化碳、碳酸钙等。 “炭”是由碳元素组成的具体物质的名称，如木炭、焦炭、活性炭和炭黑等。 “碳”和“炭”的区别 ①“碳”：碳单质、一氧化碳、二氧化碳，是纯净物； ②“炭”：木炭、焦炭、炭黑、活性炭等，是混合物。 3. C60 结构 外形 用途 形似足球 结构稳定 超导、催化、材料、能源、医学及生物等领域 1.C60属于 (单质/化合物),C60是由 (分子/原子)构成的。 2.C60中“60”的含义是 单质 分子 1个C60分子中含有60个碳原子。 20世纪90年代，一些以新的形态存在的碳单质相继被发现，如碳纳米管，其直径一般在几纳米(nm)到几十纳米，它独特的碳管结构受到人们的广泛关注。 碳纳米管 用途 决定 体现 决定 体现 结构 物理性质 尺寸小 机械强度高 导电性好 可应用于材料、催化、信息等领域 资料：碳纳米管 知识拓展 科学家成功的从石墨中分离出单层的石墨片，证实它在室温下可以单独稳定存在。 2004 资料：新形态的碳单质 我国科学家合成了石墨炔 2010 中外科学家联合合成T-碳 2017 我国科学家首次实现世界上最小尺寸的石墨烯折叠。 2019 知识拓展 单层石墨烯 C70 碳纳米管 C540 C240 石墨烯 碳单质科技前沿 知识拓展 课堂总结 碳的单质 金刚石 石墨 木炭、活性炭 C60 有吸附性，可作吸附剂等 天然存在的最硬物质，可用来裁玻璃、切割大理石等 质软、有滑腻感、导电，可用来作铅笔芯、电极等 有特殊的性质，可用于材料科学，超导体等方面 课堂总结 习题训练 1.下列有关金刚石、石墨的说法正确的是（ ） A．都由碳元素组成 B．都是黑色固体 C．都能导电 D．硬度都很大 A 2.下列有关碳单质的说法错误的是（　　） A．金刚石是自然界最硬的物质，可作钻头 B．石墨有导电性，可制作电极 C．C60 是由60个碳原子构成的 D．活性炭疏松多孔，具有吸附性，可用于净水 C 习题训练 3.物质的用途与性质对应关系不合理的是（ ） A.碳素墨水书写档案——稳定性 B.石墨做电池电极——导电性 C.焦炭治炼金属——可燃性 D.金刚石切割玻璃—硬度大 C 4.某物质中只含有一种元素，则该物质（ ） A.一定是一种单质 B.一定不是化合物 C.一定是纯净物质 D.一定是混合物 B 习题训练 5.石墨和活性炭在生产生活中有着广泛的应用。 回答下列问题： (1)石墨的用途有________(填标号)。 A. 用于制铅笔芯 　B. 用作高铁列车的受电弓滑板 　C. 用于切割大理石 (2)活性炭作冰箱除味剂，是利用其________(填“物理”或“化学”)性质。 AB 物理 吸附性 习题训练 6.在丰富多彩的物质世界里，碳及其化合物占有重要地位。 （1）金刚石和石墨均是由碳元素组成的单质，但两者 物理性质差异较大，其原因是构成它们的碳原 子 不同。 （2）活性炭有较强的吸附能力，从结构的角度分析是 因为活性炭具有 的结构。 排列方式 疏松多孔 谢谢聆听 Lavf58.29.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.7.17 Lavf58.29.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $