6.1碳单质的多样性课堂笔记--2026-2027学年九年级化学人教版上册

本讲义聚焦碳单质的多样性这一核心知识点，系统梳理金刚石、石墨、C60及木炭等碳单质的结构、构成微粒、物理性质与用途，阐明结构差异导致性质不同的关系，进而讲解碳单质的化学性质（常温稳定、可燃性、还原性），构建物质性质与结构、用途关联的学习支架。 资料通过表格对比、易错点辨析强化化学观念，结合“火笼取暖”“文房四宝”等传统文化例题培养科学思维与科学态度，实验探究环节助力科学探究与实践能力提升。课中辅助教师高效授课，课后帮助学生梳理知识、弥补薄弱点。

静置心灵 过滤烦恼• 吸附快乐 净化人生 课堂笔记•同步导学 课题1 碳单质的多样性 知识点一 碳的单质（九化上•教材P128） 1. 金刚石、石墨和C60 金刚石 石墨 C60 物质结构 构成微粒 碳原子 碳原子 C60分子 物理性质 ①无色透明，璀璨夺目； ②天然存在的最 硬 物质 ③透光性好、硬度大； ④导热性 好 。 ①灰黑色、有金属光泽的固体； ②质地 很软 ，有滑腻感 ③熔点高，有 优良 的导电性。 —— 物质用途 ①作装饰品——钻石； ②作钻头、裁玻璃等； ③作透镜等光学仪器涂层 ④用于集成电路基板散热 ①制铅笔芯； ②作润滑剂； ③作 电极 （如干电池）或 电刷 等 用于超导、 催化 、能源、医学等领域 联系•区别 金刚石、石墨和C60都是由 碳元素 组成的单质，但物理性质有很大差异，原因是 碳原子的排列方式不同 。 【易错点】 ①金刚石、石墨都是由 碳原子 构成的； C60是由C60分子构成的：一个C60分子由 60个碳原子 构成。 ②石墨在高温高压和催化剂的条件下可以转化为金刚石，二者是碳元素组成的不同单质， 该转化属于 化学 变化。 ③“碳”和“炭”的区别：“碳”指碳元素，不是具体指某种物质；而“炭”指具体的、由碳元素组成的单质，如木炭、活性炭、焦炭和炭黑。 2. 木炭、活性炭、焦炭和炭黑 木炭 焦炭 活性炭 炭黑 物质结构 疏松多孔 多孔结构 疏松多孔 多孔结构 都与 石墨 类似 主要成分 主要成分是 碳单质 ，都属于 混合物 （填“纯净物”或“混合物”） 物理性质 灰黑色固体， 具有 吸附性 浅灰色固体 灰黑色固体， 具有较强 吸附性 极细的黑色粉末 物质用途 燃料、黑火药、制活性炭、冶炼金属 冶炼金属 吸附剂、除味剂、脱色剂； 作防毒面具 制墨、油墨、油漆、鞋油等，作橡胶制品的填料 3.物质性质与用途的关系 知识点二 碳单质的化学性质（九化上•教材P132） 1. 碳单质的化学性质 化学性质 举例 物质用途 （1）常温下,不活泼 用炭黑等制成的墨书写或绘画能长时间保存而不 变色 制碳素墨水等 （2）可燃性 ①充分燃烧：C＋O2 CO2 ②不充分燃烧：2C＋O2 2CO 作 燃料 （3）还原性 ①与氧化铜反应：C＋2CuO 2Cu＋CO2↑ ②与氧化铁反应：3C＋2Fe2O3 4Fe＋3CO2↑ ③与CO2反应：C＋ CO2 2CO 冶炼金属 2. 实验：木炭与氧化铜反应 实验装置 实验步骤 a.连接仪器，检查装置的气密性； b.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； c.将试管固定在铁架台上，将导管插入澄清石灰水中； d.打开弹簧夹，用酒精灯加热混合物几分钟； e.先撤出导管，用弹簧夹夹紧乳胶管，停止加热，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。 实验现象 黑 色固体逐渐变成 红 色；澄清石灰水 变浑浊 。 实验原理 C＋2CuO 2Cu＋CO2↑ 实验分析 ①木炭的作用：木炭使氧化铜还原为铜，发生 氧化 反应。 ②网罩的作用：使火焰集中，并提高 温度 ； ③弹簧夹的作用：反应结束时关闭弹簧夹，防止外界空气进入试管中，使灼热的铜重新被氧化为氧化铜； ④实验结束时，先撤出导管，再停止加热，并用弹簧夹夹紧乳胶管： 防止石灰水倒吸入热的试管而使试管炸裂 ； ⑤待试管冷却后，再把试管中的粉末倒出： 防止灼热的铜接触空气又被氧化 。 【概念辨析】氧化反应和还原反应 化学反应 氧化反应 还原反应 概念 物质与 氧气 发生的反应，属于氧化反应。 含氧化合物里的氧被 夺去 的反应属于还原反应。 举例 C＋O2 CO2 S＋O2 SO2 3Fe＋2O2 Fe3O4 C＋2CuO 2Cu＋CO2↑ 氧化铜失去氧而变成单质铜， 发生还原反应 特征 失去电子，化合价升高； 被氧化，作还原剂 得到电子，化合价降低； 被还原，作氧化剂 区别•联系 氧化反应和还原反应是氧化还原反应的两个半反应，同时发生、不可分割。 巧学妙记 ①“得氧氧化，失氧还原；若是问剂，恰好相反”。 ②升失氧：化合价升高→失去电子→发生氧化反应； 降得还：化合价降低→得到电子→发生还原反应。 （九化上•教材P134） 1. 物质具有多样性。同一种元素可以组成 不同 的物质，如金刚石、 石墨 和C60等都是由碳元素组成的单质。 2. 金刚石是天然存在的最硬的物质； 石墨很软，熔点 高 ，导电性 好 ； 木炭和活性炭具有 吸附 性。 3. 在常温下，碳单质的化学性质 不活泼 。在 高温 下，碳单质能够与很多物质发生反应。 4. 物质的性质与 结构 有关，在很大程度上决定了物质的 用途 。 【典型例题】 1.【原创题】火笼——客家农村老人的取暖神器。如图所示，火笼由竹篾编织笼身、陶土火钵、竹制提手及笼盖构成，在火钵里加入烧红的木炭取暖。 （1）火笼笼身由竹篾编织而成，竹子的主要成分是纤维素[化学式为(C6H10O5)ₙ]，纤维素中碳、氢、氧元素质量比为 72:10:80或36:5:40 。若火笼长期受潮，竹篾易发霉腐烂，该过程中纤维素发生 化学 （填“物理”或“化学”）变化。 （2）火笼使用时，将灶膛未燃尽的木炭装入陶土火钵，木炭能持续提供热量是因为发生缓慢氧化反应，该反应的化学方程式为 C＋O2 CO2 。 （3）陶土火钵由陶土烧制而成，陶土的主要成分含二氧化硅（SiO2），二氧化硅中硅元素的化合价为 +4 ；烧制陶土的过程中，陶土中的水分蒸发并发生复杂化学变化，最终形成坚硬的火钵，该过程中能量转化形式是 热能转化为化学能 （填“化学能转化为热能”或“热能转化为化学能”）。 （4）火笼可用于烘烤食物，食物烘烤过程中能闻到香味，从微观角度解释该现象，原因是 分子在不断运动 。火笼在婚嫁习俗中倒出部分炭火象征“延续香火”，炭火燃烧时，氧气充足与不足分别生成 CO2和 CO，这说明 反应物的浓度（或氧气的量） 不同，化学反应的产物可能不同。 2.【优秀传统文化】“笔、墨、纸、砚”被誉为文房四宝，承载着优秀的中华传统文化。 图一 笔 图二 墨 图三 纸 图四 砚 图五 立窑烧烟法 （1）笔：毛笔笔杆由竹子制作，竹子还可制成竹炭包吸附异味，这是利用竹炭的　吸附　性。 （2）墨：墨由炭黑中加入天然胶等物质制成。 ①墨属于　混合物　（填“混合物”或“纯净物”）。 ②中国水墨山水画能长时间保存而不变色，是因为墨汁中的炭黑　在常温下，化学性质不活泼　。 ③宋代《墨经》记载“立窑烧烟法”的示意图如图所示，炉膛口较小，松木置于炉膛中燃烧，瓮中 收集的烟可用于制墨。“立窑烧烟法”利用松木的　不完全　（填“完全”或“不完全”）燃烧，故立窑烧烟会产生 CO (填写化学式)，造成空气污染。 ④墨和木炭有相似的化学性质，实验室用墨与氧化铜反应比用木炭效果更好，反应的化学方程式 为　C+2CuO2Cu+CO2↑　。 （3）纸：在宣纸制作过程中，有一道工序是用竹帘从纸浆中捞纸。该操作与化学实验中的　过滤　有相似之处。 （4）砚：砚有很多种类，金星青石砚是其中的一种，它为富含铝、钾、铁的硅酸盐类岩石，其中铝、钾、铁、硅是指　元素　（填“原子”、“离子”或“元素”）。制作石砚的过程发生了　物理　（填“物理”或“化学”）变化。 物质千变万化 原子初心不改 知识精华•核心考点 学科网（北京）股份有限公司 $