6.1 碳单质的多样性（知识清单）化学新教材人教版九年级上册

该初中化学知识清单系统梳理了碳单质的多样性及化学性质知识体系。从碳元素组成的不同单质出发，对比金刚石、石墨、C60的结构差异，明确其物理性质不同的原因，进而阐述性质决定用途的关系，再学习碳单质的常温稳定性、可燃性和还原性。 知识链路按照“组成-结构-性质-用途-化学性质”的逻辑清晰呈现，通过对比表格突出结构决定性质的化学观念，结合实验探究培养科学思维，特别提醒和总结部分帮助学生构建完整知识框架，便于理解记忆和实际应用。

( 第六单元 碳和碳的氧化物 ) 课题1碳单质的多样性 一、碳的单质 1．金刚石、石墨和C60的结构、物理性质及性质存在差异的原因 物质 金刚石 石墨 C60 特别提醒：三者都是由碳元素组成的单质；物理性质差异大的原因是碳原子的排列方式不同。C60由分子构成，每个C60分子由60个碳原子构成。 结构模型 宏观组成 都是由碳元素组成的单质 构成物质的粒子 碳原子 碳原子 C60分子 化学式 C C C60 物理性质 外观 无色透明的固体 灰黑色的固体 光泽 加工后璀璨夺目 有金属光泽 硬度 天然存在的最硬的物质 很软 导电性 不导电 优良 物理性质存在差异的原因 碳原子的排列方式不同 2．金刚石、石墨和C60的性质及用途 物质 性质 用途 特别提醒：性质与用途的关系：性质决定用途，用途反映性质；木炭、活性炭的吸附性源于疏松多孔的结构，吸附属于物理变化。 金刚石 加工后璀璨夺目 作装饰品 硬度大 裁玻璃、切割大理石、作钻机的钻头等 金刚石薄膜透光性好、硬度大 作透镜等光学仪器的涂层 金刚石薄膜导热性好 用于集成电路基板散热，提高芯片性能 石墨 很软、有滑腻感，且为灰黑色 制铅笔芯 导电性好 作电极 导电性好、有滑腻感、熔点高 制高铁列车的受电弓滑板 C60 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 物质性质与用途的关系：性质决定用途，用途反映性质 3．木炭、活性炭等的性质及用途 木炭(或活性炭)具有疏松多孔的结构，因此具有吸附能力。活性炭的吸附作用比木炭强，可用于吸附毒气、制糖工业中脱色制白糖、污水和饮用水的深度净化处理及吸附室内装修产生的有害气体等。 二、碳单质的化学性质 1．在常温下，碳单质的化学性质不活泼（碳原子的最外层电子数为4，不易得失） 用途：用炭黑制成的墨书写绘画，档案用碳素墨水书写，木质电线杆埋入地下部分烤焦增强耐腐蚀性。 2．可燃性（碳单质与氧气反应） 燃烧是否充分 化学方程式 基本反应类型 用途 特别提醒：不充分燃烧生成CO（有毒），二者都是化合反应，都放热；氧气充足与否决定产物。 充分燃烧 C+O2CO2 化合反应 作燃料 不充分燃烧 2C+O22CO 3．还原性 （1）木炭还原氧化铜实验 木炭还原氧化铜实验装置 实验现象 实验结论 特别提醒：反应条件是高温；化学方程式：2CuO+C高温2Cu+CO2↑；碳夺取氧，具有还原性，发生氧化反应；该反应是置换反应。 黑色粉末变成红色 实验现象说明反应生成了铜和二氧化碳，化学方程式为C+CuO2Cu+O2↑。 澄清石灰水变浑浊 实验分析 ①在酒精灯上加网罩的目的：集中火焰，提高温度。 ②反应结束时，要先撤出导管，再停止加热的目的：防止石灰水倒吸入热的试管中，使试管炸裂。 ③用弹簧夹夹紧乳胶管后，要待试管冷却后再将粉末倒出：防止热的铜重新被氧化。 （2）碳与二氧化碳反应：C+CO22CO（化合反应） 一、碳的单质 1. 金刚石、石墨和C60都是由碳元素组成的单质；它们物理性质差异大的原因是碳原子的排列方式不同，不是原子种类不同。 2. 金刚石是天然存在的最硬的物质；石墨很软、有滑腻感、导电性好；C60由分子构成，每个C60分子由60个碳原子构成。 3. 木炭、活性炭具有疏松多孔的结构，因此具有吸附能力，活性炭的吸附作用比木炭强；吸附过程属于物理变化。 二、碳单质的化学性质 4. 常温下碳单质的化学性质不活泼（碳原子最外层电子数为4，不易得失电子），故用墨书写绘制的字画能长久保存；温度升高时活泼性增强。 5. 碳充分燃烧生成CO2，不充分燃烧生成CO，二者都是化合反应、都放热；氧气是否充足决定产物。 6. 木炭还原氧化铜的条件是高温（不是加热）；现象：黑色粉末变成红色、澄清石灰水变浑浊；化学方程式为2CuO+C2Cu+CO2↑。 7. 含氧化合物里的氧被夺去的反应属于还原反应；碳夺取了氧，具有还原性；C+CO22CO属于化合反应。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $ ( 第六单元 碳和碳的氧化物 ) 课题1碳单质的多样性 一、碳的单质 1．金刚石、石墨和C60的结构、物理性质及性质存在差异的原因 物质 金刚石 石墨 C60 特别提醒：三者都是由碳元素组成的单质；物理性质差异大的原因是碳原子的排列方式不同。C60由分子构成，每个C60分子由60个碳原子构成。 结构模型 宏观组成 都是由碳元素组成的单质 构成物质的粒子 碳原子 碳原子 C60分子 化学式 C C C60 物理性质 外观 无色透明的固体 灰黑色的固体 光泽 加工后璀璨夺目 有金属光泽 硬度 天然存在的最硬的物质 很软 导电性 不导电 优良 物理性质存在差异的原因 碳原子的排列方式不同 2．金刚石、石墨和C60的性质及用途 物质 性质 用途 特别提醒：性质与用途的关系：性质决定用途，用途反映性质；木炭、活性炭的吸附性源于疏松多孔的结构，吸附属于物理变化。 金刚石 加工后璀璨夺目 作装饰品 硬度大 裁玻璃、切割大理石、作钻机的钻头等 金刚石薄膜透光性好、硬度大 作透镜等光学仪器的涂层 金刚石薄膜导热性好 用于集成电路基板散热，提高芯片性能 石墨 很软、有滑腻感，且为灰黑色 制铅笔芯 导电性好 作电极 导电性好、有滑腻感、熔点高 制高铁列车的受电弓滑板 C60 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 物质性质与用途的关系：性质决定用途，用途反映性质 3．木炭、活性炭等的性质及用途 木炭(或活性炭)具有疏松多孔的结构，因此具有吸附能力。活性炭的吸附作用比木炭强，可用于吸附毒气、制糖工业中脱色制白糖、污水和饮用水的深度净化处理及吸附室内装修产生的有害气体等。 二、碳单质的化学性质 1．在常温下，碳单质的化学性质不活泼（碳原子的最外层电子数为4，不易得失） 用途：用炭黑制成的墨书写绘画，档案用碳素墨水书写，木质电线杆埋入地下部分烤焦增强耐腐蚀性。 2．可燃性（碳单质与氧气反应） 燃烧是否充分 化学方程式 基本反应类型 用途 特别提醒：不充分燃烧生成CO（有毒），二者都是化合反应，都放热；氧气充足与否决定产物。 充分燃烧 C+O2CO2 化合反应 作燃料 不充分燃烧 2C+O22CO 3．还原性 （1）木炭还原氧化铜实验 木炭还原氧化铜实验装置 实验现象 实验结论 特别提醒：反应条件是高温；化学方程式：2CuO+C高温2Cu+CO2↑；碳夺取氧，具有还原性，发生氧化反应；该反应是置换反应。 黑色粉末变成红色 实验现象说明反应生成了铜和二氧化碳，化学方程式为C+CuO2Cu+O2↑。 澄清石灰水变浑浊 实验分析 ①在酒精灯上加网罩的目的：集中火焰，提高温度。 ②反应结束时，要先撤出导管，再停止加热的目的：防止石灰水倒吸入热的试管中，使试管炸裂。 ③用弹簧夹夹紧乳胶管后，要待试管冷却后再将粉末倒出：防止热的铜重新被氧化。 （2）碳与二氧化碳反应：C+CO22CO（化合反应） 一、碳的单质 1. 金刚石、石墨和C60都是由碳元素组成的单质；它们物理性质差异大的原因是碳原子的排列方式不同，不是原子种类不同。 2. 金刚石是天然存在的最硬的物质；石墨很软、有滑腻感、导电性好；C60由分子构成，每个C60分子由60个碳原子构成。 3. 木炭、活性炭具有疏松多孔的结构，因此具有吸附能力，活性炭的吸附作用比木炭强；吸附过程属于物理变化。 二、碳单质的化学性质 4. 常温下碳单质的化学性质不活泼（碳原子最外层电子数为4，不易得失电子），故用墨书写绘制的字画能长久保存；温度升高时活泼性增强。 5. 碳充分燃烧生成CO2，不充分燃烧生成CO，二者都是化合反应、都放热；氧气是否充足决定产物。 6. 木炭还原氧化铜的条件是高温（不是加热）；现象：黑色粉末变成红色、澄清石灰水变浑浊；化学方程式为2CuO+C2Cu+CO2↑。 7. 含氧化合物里的氧被夺去的反应属于还原反应；碳夺取了氧，具有还原性；C+CO22CO属于化合反应。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $