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

课题1 碳单质的多样性 第六单元 碳和碳的氧化物 【导入新课】 单质：由同种元素组成的纯净物。 同种元素可能组成不同种单质，如氧气(O2)和臭氧(O3)、红磷(P)和白磷(P)。 碳元素也可以组成多种碳单质，如金刚石(C)、石墨(C)、碳60 (C60)。 金刚石（C） 石墨（C） 碳60（C60） 【导入新课】 认识金刚石、石墨、C60的物理性质和用途（重点） 01 掌握碳单质的化学性质（重点） 02 【学习目标】 认识同种元素可以组成不同的单质 03 强化物质的结构、性质和用途之间的关系 04 一、碳单质 1. 金刚石（C） ——由碳原子构成 立体网状结构 一、碳单质 物理性质 用途 无色透明、折光性好 天然存在的最硬物质 透光性好、硬度大 导热性好 活动1：阅读教材P128“金刚石”部分，总结金刚石的物理性质和用途，填写下表。 装饰品——钻石 钻头、裁玻璃等 透镜等光学仪器的涂层 集成电路基板散热 1. 金刚石（C） 一、碳单质 1. 金刚石（C） 钻头 玻璃刀 光学仪器涂层 集成电路基板 用作装饰品 一、碳单质 2. 石墨（C） ——由碳原子构成 层状结构 一、碳单质 2. 石墨（C） 活动2：认识石墨的性质 （1）用铅笔在白纸上划，观察颜色。 （2）用小刀刮铅笔芯，感受铅笔芯的硬度。 （3）触摸铅笔芯粉末，仔细体会手感。 （4）将两个石墨电极放于Na2SO4溶 液中，通过导线与电源相连，如图所 示。打开电源开关，观察实验现象。 有滑腻感 颜色：灰黑色、有金属光泽 铅笔芯的主要成分为石墨 硬度小、质软 导电性良好、熔点高 一、碳单质 2. 石墨（C） Ⅰ 石墨的物理性质和用途 物理性质 用途 灰黑色、质软 滑腻感 优良的导电性、 熔点高 铅笔芯 润滑剂 石墨电极、电刷 一、碳单质 2. 石墨（C） Ⅱ 生活中常见的含碳单质的物质 木炭 活性炭 焦炭 炭黑 木炭、焦炭、活性炭和炭黑中都含有与石墨结构类似的碳单质，属于混合物。 木炭（活性炭）在显微镜下的结构 疏松多孔的结构 具有吸附性 做吸附剂（吸附色素、气味） 结构决定性质、性质决定用途 Ⅲ 木炭（或活性炭）的吸附性 一、碳单质 2. 石墨（C） Ⅲ 木炭（或活性炭）的吸附性 一、碳单质 2. 石墨（C） 净水 防毒面具 冰箱除臭剂 活性炭的吸附性在生活中的运用 环保活性炭包 金刚石、石墨都是由碳元素组成的单质，为什么物理性质相差甚远？ 思考与讨论 金刚石：立体网状结构 石墨：层状结构 微 观 结 构 因为碳原子排列方式不同，所以物理性质不同 决定 性质 一、碳单质 3. C60 活动5：阅读教材P131“C60”部分，总结C60的结构、性质和用途。 （1）碳60由C60分子构成，每个C60分子由60个碳原子构成。 （2）分子结构形似足球，又叫“足球烯”。 （3）由于C60独特的结构决定了它具有一些特殊的物理和化学性质，可应用于超导、催化、能源及医学等领域。 知识拓展：碳家族的其他成员——碳纳米管 碳纳米管独特的管状结构使其具有尺寸小、机械强度高、导电性好等特点，可应用于材料、催化、信息等领域。 知识拓展：碳家族的其他成员——石墨烯 用胶带“撕”出来的单层碳原子 具有优良的导热、导电等性能。 石墨炔羽绒服 保暖性好 石墨炔口罩 抗菌性更强、透气性更好 航天领域应用广阔 知识拓展：碳家族的其他成员——石墨炔 【课堂小练】 1.下列关于金刚石、石墨、C60的说法不正确的是（ ） A.它们都是电的良导体 B.石墨质软，可作铅笔芯 C.C60是一种新型的单质 D.金刚石硬度大，可切割大理石 A 2. 活性炭和木炭能使红棕色NO2气体及红墨水褪色是因为（ ） A.它们都呈颗粒状，而且是黑色 B.它们的主要成分是碳 C.它们有疏松多孔的结构 D.它们的密度小 C 【课堂小练】 3. 科学家预测:除C60外,具有封闭笼状结构的还可能有C28、C32、C50、C70、C84等，下列说法正确的是（ ） A.它们都是由碳元素组成 B.它们的性质相同 C.它们是新型的化合物 D.它们的用途相同 A 【课堂小练】 二、碳单质的化学性质 墨是我国传统文房用具之一，用炭黑等材料制成。 炭黑 古代名画历经几百年甚至几千年而依然色泽鲜艳不褪色，为什么？ 东晋王羲之书法 二、碳单质的化学性质 常温下，碳单质的化学性质不活泼 二、碳单质的化学性质 运用： “重要文档要求用碳素墨水书写”——常温下，碳单质的化学性质稳定 铁路上的枕木和农田里的木桩表面都会先烧焦碳化，目的是烧成炭黑，增强稳定性。 如图为碳原子的结构示意图，试着从碳原子结构的角度分析碳单质化学性质不活泼的原因。 思考与讨论 【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（金刚石、石墨、C60）的化学性质不活泼。 温度升高时，活泼性会增强，碳单质会很某些物质反应。 二、碳单质的化学性质 1. 碳单质与氧气反应 在点燃条件下，碳能与氧气反应——可燃性 【回顾实验】木炭燃烧： ①木炭在空气中燃烧，发出 光 ②木炭在氧气中燃烧，放出 光 都放出大量的 ，都生成能使 变浑浊的气体。 化学方程式： 。 C+O2 CO2 点燃 白 热 澄清石灰水 红 二、碳单质的化学性质 1. 碳单质与氧气反应 运用：作燃料 烤火取暖 1. 一氧化碳（CO）是如何产生的？ 思考与讨论 氧气不足时，煤炭不完全燃烧，产生CO 2. 写出煤炭不完全燃烧的化学方程式。 2C+O2 2CO 点燃 3. 冬天用木炭取暖时应如何防止一氧化碳中毒？ 及时通风 氧气充足，完全燃烧，生成CO2 氧气不足，不完全燃烧，生成CO 2C+O2 2CO 点燃 反应物的量不同，可能导致产物不同 C+O2 CO2 点燃 二、碳单质的化学性质 1. 碳单质与氧气反应 二、碳单质的化学性质 2. 碳单质与某些氧化物反应 【实验探究：木炭与氧化铜反应】 实验现象： ① 粉末中出现 固体； ②澄清石灰水 。 实验结论：木炭与氧化铜反应生成 和 ； 化学方程式为： 。 黑色 红色 变浑浊 Cu CO2 C+2CuO 2Cu+CO2↑ 高温 演示视频 1. 酒精灯加铁丝网罩的目的是：____________________； 将C和CuO混合均匀的目的是：______________________； 2. 实验结束后，先_________后____________， 目的：___________________。 3. 冷却时夹紧弹簧夹的目的_____________________________________。 4. 理论上，碳和氧化铜反应的质量比为___________，但实验时，木炭的量应多一些，因为____________________________________。 集中火焰，提高温度 拿出导管 停止加热 防止水倒吸使试管炸裂 增大反应物的接触面积 思考与讨论 防止生成的Cu被氧化 3:40 部分碳会和空气中的氧气反应 C + 2CuO 2Cu + CO2↑ 高温 得到O 被夺走O 含氧化合物里的氧被夺去的反应属于还原反应，CuO发生还原反应 物质和氧发生的反应属于氧化反应，C发生氧化反应 木炭与金属氧化物反应的性质（还原性）可用于冶金工业，把金属从金属氧化物中还原出来。 二、碳单质的化学性质 2. 碳单质与某些氧化物反应 3C + 2Fe2O3 4Fe + 3CO2↑ 高温 得到O，发生氧化反应 被夺走O，发生还原反应 运用：古代炼铁——利用焦炭把铁从铁的氧化物矿石里还原出来 二、碳单质的化学性质 2. 碳单质与某些氧化物反应 木炭与四氧化三铁在高温下反应 化学方程式为： 。 发生氧化反应的是： ；发生还原反应的是： 。 木炭与二氧化碳在高温下反应生成另一种碳的氧化物 化学方程式为： 。 2C + Fe3O4 3Fe + 2CO2↑ 高温 Fe3O4 C C + CO2 2CO 高温 CO2 C 思考与讨论 发生氧化反应的是： ；发生还原反应的是： 。 课堂小结 碳单质具有哪些化学性质？ ①常温下，化学性质不活泼 ②具有可燃性：在点燃条件下，可以和氧气反应 C+O2 CO2 点燃 完全燃烧： 2C+O2 2CO 点燃 不完全燃烧： ③具有还原性：在高温条件下，可以和某些氧化物反应 C+2CuO 2Cu+CO2↑ 高温 3C + 2Fe2O3 4Fe + 3CO2↑ 高温 C + CO2 2CO 高温 决定 体现 结构 决定 体现 用途 性质 常温下，碳单质的化学性质不活泼 炭黑制墨 点燃下，能与氧气反应（可燃性） 煤、木炭等作燃料 高温下，能与某些氧化物反应 焦炭冶炼金属 温度升高，活泼性增强 【课堂小练】 1.“钻石恒久远，一颗永流传”这句广告词被美国《广告时代》评为20世纪的经典广告之一。该广告能体现的钻石的性质是( ) A.硬度大 B.不能导电 C.化学性质稳定 D.熔点低 C 2. 如图是木炭与氧化铜反应的实验装置图，下列说法错误的是（　　） 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，可观察到澄清石 灰水变浑浊 C．试验后可观察到黑色粉末中出 现红色固体 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 D 【课堂小练】 Lavf59.27.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v1.0.22 $