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

该初中化学课件围绕碳单质的多样性及化学性质展开，涵盖金刚石、石墨等碳单质的结构、性质与用途关系，以及碳的稳定性、可燃性和还原性。通过《泰坦尼克号》钻石、《富春山居图》墨画等情境导入，构建“结构决定性质，性质决定用途”的学习支架，衔接物理性质与化学性质的逻辑脉络。 其亮点在于紧扣化学观念，以金刚石与石墨结构差异解析性质不同，通过木炭还原氧化铜实验培养科学探究与实践能力，结合活性炭净水、古画保存等实例渗透科学态度与责任。采用情境-探究-应用的教学方法，帮助学生建立宏微联系，教师使用可提升教学系统性，学生能深化知识理解与应用能力。

第六单元 碳和碳的氧化物 课题1 碳单质的多样性 （第1课时） 1 2 1 本节重难点 金刚石、石墨和C60 木炭、活性炭、焦炭、炭黑 同学们可能都看过电影《泰坦尼克号》，你知道女主人公佩戴的“海洋之星”钻石是由什么组成的吗？ 重56克拉 伊丽莎白泰勒的眼睛 The Heart of the Ocean 人民币约为17个亿左右 碳的单质 金刚石 石墨 C60 玻璃刀头上镶的金刚石 碳的单质-金刚石 用途 性质 结构 金刚石 纯净的金刚石是无色透明 天然存在的最硬的物质 熔点较高，不导电 钻石 钻探机的钻头 集成电路基板散热 光学仪器的涂层 金刚石薄膜，透光性好、硬度大 正四面体结构 碳的单质-石墨 结构 用途 层状结构 做润滑剂 做铅笔芯 做电极 性质 石墨 灰黑色、金属光泽的固体 石墨很软，有滑腻感 具有优良的导电性能 石墨的熔点高 金刚石和石墨都是由碳元素组成的，为什么物理性质会相差这么大呢？ 金刚石的结构 正四面体结构 石墨的结构 层状结构 碳原子排列方式不同 物质的结构 物质的性质 物质的用途 决定 决定 反映 反映 金刚石、石墨之间的转化是物理变化还是化学变化？ 化学变化 在日常生活中，还有一些物质如：木炭、焦炭、活性炭、炭黑等的主要成分也是碳的单质，而它们的结构则与石墨类似。 木炭 活性炭 焦炭、炭黑 碳的单质-无定形碳 具有吸附性，用于吸附色素、异味 强吸附性，用于防毒面具的滤毒罐，脱色，净水 焦炭：用于冶金工业 炭黑：用于油墨（颜料）、橡胶增强剂 木炭 活性炭 焦炭、炭黑 碳的单质-无定形碳 防毒面具 冰箱除味剂 环保活性炭包 （吸附装修产生的有害气体） 活性炭的用途 碳的单质-无定形碳 每个C60分子由60个碳原子构成 结构 C60 用途 应用于材料科学 应用于超导体 C60 分子结构形似足球，非常稳定 碳的单质-C60 碳单质的研究进展 20世纪90年代初，一些以新的形态存在的碳单质又相继被发现： 碳纳米管 单层石墨片 (石墨烯) 尺寸小 机械强度高 导电性好 优异的导电性 导热性 其他奇特性质 1.金刚石和石墨都是由碳元素组成的单质，但物理性质差异很大，原因是( ) A．原子排列方式不同 B．原子大小不同 C．原子数目不同 D．原子种类不同 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 具有稳定结构，不能燃烧 D．活性炭疏松多孔，具有强烈的吸附性，可用作净水 C 3．某物质只有一种元素，则对该物质判断正确的是( ) A．一定是单质 B．一定是金属 C．可能是混合物 D．可能是化合物 C 4.石墨烯是新发现的二维空间材料，它是由石墨制成的新型碳单质，金刚石、石墨、C60和石墨烯的结构示意图如图所示，下列关于这四种物质的说法正确的是( ) A 金刚石的结构 石墨的结构 C60的结构 石墨烯的结构 A．它们都是单质 B．它们都质软 C．碳原子排列方式都相同 D．石墨烯与C60是同种物质，具有导电性 5.碳家族中的C60的分子结构形似足球。下列关于C60的说法错误的是( ) A.它是一种单质 B.每个C60分子由60个碳原子构成 C.它与金刚石是同一种物质 D.它有可能广泛应用于超导、催化材料、医学及生物等领域 C 6.下列有关碳单质的说法错误的是( ) A．金刚石是天然存在的最硬的矿物质，可做钻探机钻头 B．活性炭疏松多孔，具有很强的吸附性，可用来除去水中的色素和异味 C．元素的种类是由原子核内质子数和中子数决定的 D．石墨有良好的导电性，可制作电极 C 第六单元 碳和碳的氧化物 课题1 碳单质的多样性 （第2课时） 17 我国是个具有悠久历史文化的文明古国，在灿烂的历史长河中，涌现出了一大批赫赫有名的书面家，他们用墨(用炭黑等制成)书写或绘制的字画能够保存很长时间而不变色，这是为什么呢？ 1350年 黄公望 (元代) 国画山水——富春山居图 (节选) 碳的化学性质-1.稳定性 常温下，碳的化学性质不活泼 如果温度升高，碳的活泼性又如何呢？ 炭化的木电线杆 铁路枕木被炭化 古书画保存至今 你还记得木炭在氧气中燃烧的现象吗？ 碳的化学性质-2.可燃性 木炭在氧气中的燃烧 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 实验现象： 化学方程式： CO2 C + O2 点燃 氧气充足 充分燃烧 冬天，北方农村地区常在房间里燃煤、烧炭取暖，常发生中毒现象，你知道是什么原因吗？ 2C + O2 === 2CO 点燃 碳与氧气不充分燃烧： 一氧化碳 碳的化学性质-2.可燃性 氧气充足、燃烧充分时，碳燃烧生成二氧化碳 氧气不充足、燃烧不充分时，碳燃烧生成一氧化碳 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。 CO2 C+O2 点燃 2CO 2C+O2 点燃 碳的化学性质-3.还原性 用木炭还原氧化铜 实验探究 碳与某些氧化物的反应 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，试管口装有通入澄清石灰水的导管。用酒精灯(可加网罩以使火焰集中并提高温度，最好使用酒精喷灯) 步骤一 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。 步骤二 实验结束时，先撤出导气管，然后再熄灭酒精灯！ 碳与某些氧化物的反应 木炭与氧化铜的反应 澄清石灰水变浑浊 有CO2生成 黑色粉末变红色 有Cu生成 实验现象： 实验结论： 实验方程式： C + 2CuO 2Cu + CO2 ↑ 高温 金属网罩：集中火焰，提高温度 防止澄清石灰水倒吸入热的试管使试管炸裂。 碳的化学性质-3.还原性 还原反应 还原反应：含氧化合物中氧被夺去的反应。 C + 2CuO 2Cu + CO2 ↑ 高温 失氧 得氧 ，被氧化 ，发生氧化反应 ，被还原 ，发生还原反应 还原剂 氧化剂 碳的化学性质-3.还原性 碳单质还原性的应用 应用1：碳的还原性可用于冶金工业。 应用2：在高温条件下，碳能使二氧化碳转变成一氧化碳。 如：焦炭可以把铁从它的氧化物矿石里还原出来。 3C + 2Fe2O3 3CO2↑ + 4Fe 高温 C + CO2 2CO 高温 【例1】工业上常利用铝热反应冶炼金属锰，反应原理为： 3MnO2+4Al 3Mn+2Al2O3 其中被还原的物质是( ) A．Mn B．Al C．MnO2 D．Al2O3 C 高温 【例2】碳还原氧化铜的实验如图所示，实验结束时停止加热，冷却至室温。相关分析正确的是( ) A．装置Ⅲ中出现气泡，说明Ⅰ中反应已开始 B．反应中，装置Ⅰ内壁出现水雾是反应生成的 C．冷却后，装置I减少的固体质量等于生成气体的质量 D．装置Ⅱ中可收集到一瓶二氧化碳气体 C 1.下列有关碳单质的说法正确的是( ) A．金刚石和石墨都具有良好的导电性 B．木炭具有可燃性，金刚石、石墨不具有可燃性 C．金刚石、石墨物理性质不同的原因是碳原子的构成 D．书写档案资料使用碳素墨水，是因为常温下碳的化学性质不活泼 D 2.高铁被誉为中国“新四大发明”之一。高铁动车与电路连接的是石墨电刷，它没有体现出石墨具有的性质是( ) A．导电性 B．滑腻感 C．还原性 D．稳定性 C 3.两份质量相等的木炭，一份燃烧全部生成二氧化碳，一份燃烧全部生成一氧化碳，则两份木炭燃烧消耗氧气的质量比是( ) A.1：2 B.2：1 C.3：8 D.3：4 B 4.如图是木炭还原氧化铜反应的实验装置图，下列说法正确的是( ) A．给酒精灯加网罩，目的是使火焰集中并提高温度 B．实验过程中，可观察到红棕色粉末逐渐变黑 C．木炭是使氧化铜还原为铜的物质，它具有氧化性 D．实验结束后，应先停止加热，再将导气管从澄清石灰水中撤出 A 5.下列有关说法正确的是( ) A．金刚石和石墨的物理性质有很大差异是因为构成它们的原子大小不同 B．用墨书写或绘制的字画能保存很长时间而不变色是因为在常温下碳的化学性质不活泼 C．C60是一种化合物 D．所有碳单质燃烧只生成二氧化碳 B 6.已知碳在一定条件下能够与氧化铜发生反应，该反应的化学方程式为： C+2CuO 2Cu+CO2↑，其中碳在该反应中作为( ) A．还原剂 B．氧化剂 C．助燃剂 D．催化剂 A 高温 Lavf58.20.100 Lavf58.20.100 Lavf57.76.100 vid:v0300f0f0000bdoi6dkqn5h1ko2ihef0 Lavf57.62.100 Lavf57.62.100 $