【化学】碳单质的多样性-2024-2025学年九年级化学（人教版2024）上册

山下有石灰——碳一方都是吃斋人——同位素一对孪生兄弟，相貌性格各异，透明、硬者昂贵，乌黑、软者价低，若遇烈火焚烧，黄泉路上同去——金刚石、石墨课题1

金刚石、石墨与C60讨论:由同种元素组成的纯净物叫做单质,同一种元素能够组成不同的单质不？金刚石石墨C60氧气O2臭氧O3白磷红磷课题1碳单质的多样性C研究表明:金刚石、石墨都是由碳元素组成的单质。课题1

金刚石、石墨与C60课题1

金刚石、石墨与C60一、金刚石世界最大的宝石金刚石

库利南

库利南钻石（Cullinan）是世界上最大的宝石金刚石，重3106.75克拉，纯净透明，带有淡蓝色调，相当于一个成年男子的拳头大小，是最佳品级的宝石金刚石。它仍是世界上发现的最大的宝石金刚石，并被赋予传奇色彩。

库利南钻石当时以15万英镑被收购，1907年被献于英王爱德华七世，加工成9粒大钻。最大的库利南Ⅰ号镶嵌在英王的权杖上，Ⅱ号现镶在英王的皇冠上，Ⅲ、Ⅳ号镶在玛丽皇后的皇冠上。英王的权杖南非之星(StarofSouthAfrica)

南非之星钻石是南非最初发现的第二颗钻石。

同学们估计都看过电影《泰坦尼克号》,您明白女主人公佩戴的“海洋之心”钻石不？一、金刚石课题1

金刚石、石墨与C60玻璃刀玻璃刀刀头材质:

金刚石钻探机钻头图片钻石装饰品一、金刚石纯净的金刚石是一种无色透明的、正八面体形状的固体，经过仔细地琢磨就会成为璀璨夺目的装饰品——钻石。金刚石物理性质外观无色透明的正八面体形状的固体碳原子排列方式空间网状结构硬度最硬（天然存在）润滑性无导电性不导电导热性良好熔点很高用途钻头、刻刀、装饰品等课题一金刚石、石墨与C60二、石墨

石墨是一种深灰色的有金属光泽而不透明的细鳞片状固体。

石墨是最软的矿物之一二、石墨性质用途石墨铅笔芯润滑剂电极深灰色、有金属光泽、不透明的细鳞片状固体滑腻质软能导电☆石墨的性质与用途二、石墨用石墨和粘土粉末混合制铅笔芯

用石墨做电极石墨耐高温，可以制成坩埚来熔炼金属铅笔含铅不？猜猜看:它为什么叫“铅”笔？快乐考虑铅笔芯的H与B分别表示什么呢？积极探究铅笔中的

HBH代表Hard,坚硬的;B代表Black,黑的。6B含石墨最多、最软,颜色最深;6H含石墨较少、最硬；HB居中。写字、制图等考试填涂、素描等铅笔其实不含铅，除了石墨外还含有少量的黏土。二、石墨二、石墨人物头像素描二、石墨能换成铅笔芯吗？石墨的导电实验

石墨炸弹是美国制造的一种可使供电系统短路而导致瘫痪的新式炸弹。石墨炸弹在目标上空爆炸，释放出无数“易拉罐”大小的小炸弹，这些内装碳纤

维的小炸弹随即在更大的区域爆炸，形成大范围的碳纤维云，这些碳纤维可使供电系统短路而瘫痪。开眼界了！如果有一把长期不用而生锈的铜锁，怎样可以轻易打开？

可以把铅笔芯的粉末放到锁孔里，因为铅笔芯的成分中有石墨，石墨具有润滑性，可以做润滑剂。家庭小实验石墨物理性质外观深灰色细鳞片状固体，有金属光泽碳原子排列方式空间层状结构硬度很软润滑性有导电性良好导热性良好熔点高（耐高温）用途电极、铅笔芯、固体润滑剂等金刚石:碳原子在空间构成连续、牢固正八面体的网状结构,硬度大。石墨:碳原子是平面层状结构,层与层之间作用力特别小,特别软,能导电,有滑腻感。讨论:为什么金刚石与石墨的物理性质有这么大差异呢？碳原子的排列方式不同课题1

金刚石、石墨与C60物质的结构物质的性质物质的用途决定决定

反映

（体现）

反映

（体现）空间网状结构

平面层状结构练一练:1.由同种元素组成的物质不可能是()A.单质B.化合物C.纯净物D.混合物2.下列关于金刚石和石墨的说法中不正确的是()A.它们都是由碳元素组成的单质B.它们都是电的良导体C.金刚石质硬,石墨质软D.构成它们单质的碳原子排列方式不同BB金刚石的用途很广泛，但天然存在的量很少，而且多数颗粒很小，无法满足人们的需求。因此人们提出了金刚石的人工制造问题。由于金刚石和石墨都是碳的单质，所以人们把注意力集中到把石墨转变成金刚石的实验上来。经过无数次的试验，终于用铬、铁、铂等做催化剂，在1600～1800℃和5×109～6×109帕的条件下，以石墨为原料制得了人造金刚石。目前世界上每年生产约20吨的人造金刚石。我国第一颗人造金刚石1962年研制成功。现今江苏省的南京、苏州等地也都有生产人造金刚石的工厂。让你知道---人造金刚石碳单质科技发展展望人造金刚石人造金刚石用于材料科学，涂于材料表面增加耐磨性石墨在一定条件下可以转化成金刚石是化学变化（P109）生活中常见含石墨的物质木炭焦炭炭黑活性炭显微镜下的木炭的结构

疏松多孔的结构为什么木炭会具有吸附性呢？实验探究活性炭能吸附红墨水不？现象:红色逐渐褪去分析:活性炭与木炭一样,具有疏松多孔的结构,表面积特别大,具有较强的吸附性,能将红墨水吸附在活性炭多孔性结构中。活性炭：木炭（或活性炭）的吸附性实验步骤实验现象结论在盛有品红溶液的烧杯中加入少量木炭（或活性炭），搅拌后，过滤木炭（或活性炭）有

能力，此变化属于

变化。吸附物理红色褪去，溶液变成无色活动与探究

如图所示，向盛有红棕色二氧化氮气体的集气瓶里投入几小块木炭，最终观察到红棕色______（填“变深”或“消失”或“不变”），漏斗中液面______（填“上升”或“下降”或“不变”）．其原因是：木炭具有____

__作用，使瓶中气体压强______外界大气压．消失上升吸附小于活性炭防毒面具滤毒罐辅助材料活性炭的吸附作用比木炭还要强，防毒面具里的滤毒罐就是利用活性炭来吸附毒气的。活性炭冰箱去味剂食品脱色活性炭防毒面具城市污水、工业废水、装修新房炼钢铁用的焦炭课题1

金刚石、石墨与C60课题1

金刚石、石墨与C60实验探究收集炭黑探究某些物质含有碳元素的方法之一炭黑的用途颜料油墨做橡胶轮胎的填充剂鞋油木炭

活性炭炭黑焦炭课题1

金刚石、石墨与C60冶炼金属制造油墨、油漆、鞋油与颜料,还能做轮胎的填充剂增强耐磨性

吸附一些食品与工业产品的色素、有异味的物质吸附能力比木炭更强,吸附毒气、制糖工业里脱色制白糖☆几种含碳物质的用途结构性质用途决定决定反映反映由石墨晶体结构和少量的杂质构成的含碳物质有：

木炭、活性炭、

焦炭、炭黑木炭和活性炭都有吸附性，且活性炭的吸附能力更强原因:木炭、活性炭具有疏松多孔的结构请说说活性炭的这一性质在生活中有什么应用？制防毒面具、吸附色素等吸附是物理变化吸附剂与物质的接触面积越大，吸附能力越强

三、C60三、C60由60个碳原子构成的一个分子,结构类似足球,又名足球烯。性质稳定,在材料科学、超导体方面有广阔的前景。

三、C60C60

的分子结构请说出图文中给出的信息。⒈C60是分子

⒉一个C60的分子由60个碳原子构成⒊C60分子的结构形似足球

4.C60是单质

三、C60C60C70C240科技前沿C540C70C70更新的碳单质：科技前沿C240C540碳纳米管——高新科技单层石墨片（石墨烯）比较碳与炭的区别：“碳”“炭”是元素的名称，是核电荷数为6的一类原子的总称。比如：碳元素、碳单质、含碳化合物、一氧化碳。（这儿不能用“炭”）表示由碳元素组成的某种单质—木炭、活性炭、焦炭、炭黑等。一般在未指明具体单质时，习惯上用碳，如“炽热的碳”“当碳燃烧时”。1.下列各物质的用途是利用了什么性质?（1）石墨常用于电池的电极，是因

为

；（2）活性炭可用于防毒面具的滤毒罐里，是因为

；（3）金刚石可以作钻探机钻头，是因为

；（4）木炭可以除去房间里的臭味，是因为

；（5）石墨常用于制造铅笔芯，是因为

。

2.将以下左例和右例有关项目用线连接起来。石墨冰箱去味剂、防毒面具炭黑导电金刚石新型催化剂C60

制油墨活性炭切割坚硬金属3.填写下列空白由碳元素所形成的单质主要有石墨、金刚石、C604.

继发现C60后,C70也已经制得。下列有关C70的说法正确的是()A.它是一种化合物B.它是一种单质，并且它是有C70分子构成的。C.它是一种混合物D.它的相对分子质量是840B、D5.下列现象中属于化学变化的是（）A.活性炭吸附有色、有毒的气体B.铅笔把字迹留在纸上C.用金刚石切割玻璃D.石墨在空气中燃烧D6.下列关于金刚石和石墨的叙述正确的是（

）

A.金刚石和石墨都是由碳元素形成的物质，因此用石墨人工合成金刚石是物理变化

B.金刚石不导电，而石墨具有良好的导电性

C.金刚石和石墨在氧气中完全