【课件】碳单质的多样性课件九年级化学人教版（2024）上册

课题1碳单质的多样性第六单元碳和碳的氧化物水：H2O氧气：O2氢气：H2元素组成丰富多彩的物质世界氧气（O2）和臭氧（O3）、白磷和红磷碳元素也能组成不同的物质：金刚石、石墨和C60同种元素可以组成不同的物质吗？石墨金刚石碳的单质C60碳的单质金刚石用途性质结构空间立体结构金刚石纯净的金刚石是无色透明透光性好，硬度大天然存在的最硬的物质熔点较高，不导电，导热性好钻石钻探机的钻头玻璃刀金刚石散热片光学仪器的涂层结构层状结构做润滑剂做铅笔芯做电极性质灰黑色，不透明金属光泽，细鳞片状固体石墨很软，有滑腻感熔点高，具有优良的导电性能碳的单质石墨用途金刚石和石墨物理性质差别巨大的原因是什么吗？金刚石的结构石墨的结构碳原子的排列方式不同导致二者的物理性质存在明显的差异，但它们都是由碳元素组成的单质，故化学性质基本相同。金刚石、石墨之间的转化是物理变化还是化学变化？化学变化金刚石石墨化学式C

C色态

无色透明

灰黑色、有金属色泽硬度

最硬

质软导电性不导电导电熔点很高高、耐高温用途钻石、钻头、玻璃刀刀头、散热润滑剂、铅笔芯、作电极物理性质

差异大，因为碳原子的的排列方式不同化学性质

化学性质相同相互转化是化学变化木炭活性炭焦炭

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。炭黑碳的单质无定形碳

在盛有半瓶水的小锥形瓶里，加入一滴红墨水，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。木炭、活性炭吸附溶液中的色素活性炭、木炭都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，净水用于油墨、橡胶等填充剂木炭活性炭焦炭炭黑用于冶金工业碳的单质无定形碳防毒面具冰箱除味剂活性炭的用途食品脱色（食品工业）净水碳的单质除有害气体用途应用于材料科学应用于超导体分子结构形似足球，非常稳定结构一个C60分子由60个碳原子构成碳的单质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。但是这种真正的铅笔效果并不好，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。铅笔的前世今生铅笔上的“B”是英文“Black”的第一个字母，在铅笔中表示“软”；“H”是英文“Hard”的第一个字母，在铅笔中表示“硬”。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．碳原子的排列方式不同B．原子大小不同 C．原子数目不同

D．原子种类不同A2．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C3．由同种元素组成的物质()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C4.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．它们都是由原子构成的物质C．碳原子排列方式都相同D．石墨烯与C60是同种物质，具有导电性这些单质都是由碳元素组成的，元素的化学性质与原子结构的最外层电子数的关系最密切，因此这些物质的化学性质在很大程度上是相似的。金刚石

石墨C60碳原子排列方式多种多样，使碳单质的物理性质差异很大，那它们的化学性质会怎样呢？也会差异很大吗？1350年黄公望(元代)国画山水——富春山居图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？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碳的化学性质碳的化学性质1、常温下，碳的化学性质不活泼2+64CO2C+O2点燃氧气充足充分燃烧氧气不足不充分燃烧2C+O22CO点燃注意：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。碳的化学性质2、碳与氧气的反应

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？碳燃烧不充分时，生成有毒的一氧化碳，它是无色、无味的气体。实验：把木炭和氧化铜粉末混合放进试管平铺在底部，按图示装置连接好仪器，对固体混合物加热，观察现象。结束实验时，先把导管从石灰水中撤出，再用弹簧夹夹紧橡胶管，最后熄灭酒精灯，等到试管冷却后倒出粉末①黑色粉末逐渐变成红色

②澄清石灰水变浑浊

现象与结论：C+2CuO2Cu+CO2高温CO2+Ca(OH)2CaCO3+H2O金属网罩，集中火焰提高温度碳的化学性质3、碳具有还原性防止澄清石灰水倒流入热的试管致使试管破裂碳的化学性质防止生成的铜再被氧化成氧化铜试管口略向下倾斜高温装置的气密性要好实验结束时，先撤出导气管还原反应C+2CuO

2Cu+CO2

↑高温失氧得氧观察下面方程式，比较反应物和生成物有什么特点？像这种，含氧化合物里的氧被夺去的反应，就叫做还原反应。C、H2、COCuO、O2C得到氧→

C表现出还原性CuO失去氧→

CuO表现出氧化性还原剂→得氧→氧化反应氧化剂→失氧→还原反应还原性

←具有氧化性

←具有碳的化学性质应用1：碳的还原性可用于冶金工业。还原反应应用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高温C+CO2高温4Fe+3CO2↑2CO碳的化学性质决定体现用途性质碳的用途碳素墨水做燃料（可燃性）冶炼金属（还原性）（碳在常温下化学性质不活泼）⑴实验前，首先要进行的操作是______________________；⑵实验中，盛放澄清石灰水的大试管中出现的现象是:

；⑶点燃酒精喷灯前通入纯净而干燥的氮气，其目的是: