【化學(xué)】碳單質(zhì)的多樣性-2024-2025學(xué)年九年級化學(xué)人教版（2024）上冊

課題1碳單質(zhì)的多樣性第六單元

碳和碳的氧化物學(xué)習(xí)目標1.了解幾種常見碳單質(zhì)的物理性質(zhì)和主要用途。2.能以碳單質(zhì)為載體，認識物質(zhì)的多樣性，知道物質(zhì)的性質(zhì)與結(jié)構(gòu)、用途有關(guān)。3.體會碳單質(zhì)在推動社會進步方面發(fā)揮的重要作用。重點：幾種常見碳單質(zhì)的物理性質(zhì)和主要用途。難點：物質(zhì)的性質(zhì)與結(jié)構(gòu)、用途之間的關(guān)系。引入新知豐富多彩的物質(zhì)世界是由元素組成的。例如，氧氣是由氧元素組成的，氫氣是由氫元素組成的，水是由氫、氧兩種元素組成的。不同的元素組成不同的物質(zhì)。其實同種元素也可以組成不同的物質(zhì)。這節(jié)課我們將以碳單質(zhì)為載體，來認識物質(zhì)的多樣性。探究新知工業(yè)石墨金剛石C60研究表明，透明的金剛石、灰黑色的石墨和分子結(jié)構(gòu)與足球相似的C60都是由碳元素組成的單質(zhì).思考：它們有哪些相同點和不同點呢？探究新知一.金剛石純凈的金剛石是無色透明的固體。天然采集的金剛石經(jīng)仔細琢磨后，可以成為璀璨奪目的裝飾品——鉆石。金剛石是自然界中天然存在的最硬的物質(zhì)，可用來裁玻璃、切割大理石、加工堅硬的金屬，以及裝在鉆機的鉆頭上，鉆鑿堅硬的巖層等。探究新知思考討論：為什么金剛石是天然存在的最硬的物質(zhì)呢？金剛石之所以硬度這么高，主要是因為碳原子按正八面體的結(jié)構(gòu)排列而造成的。物質(zhì)的性質(zhì)與結(jié)構(gòu)有關(guān)，在很大程度上決定了物質(zhì)的用途。探究新知二.石墨思考：同學(xué)們平時用過鉛筆和2B鉛筆，你知道鉛筆芯的主要成分是什么嗎？它又有什么性質(zhì)呢？石墨是一種灰黑色的、有金屬光澤的固體。石墨質(zhì)地很軟，有滑膩感。石墨的熔點高，具有良好的導(dǎo)電性能，因此常用做鉛筆芯、高鐵列車的受電弓滑板、石墨電極、潤滑劑等。實驗操作：用小刀削鉛筆，用手觸摸鉛筆芯粉末，觀察現(xiàn)象?！究偨Y(jié)】現(xiàn)象：小刀能切斷鉛筆，手摸鉛筆芯粉末，有滑膩感。因為石墨為六邊形層狀結(jié)構(gòu)，所以質(zhì)地比較軟。探究新知金剛石石墨組成元素色態(tài)硬度導(dǎo)電性

無色透明、正八面體形狀的固體

深灰色、有金屬光澤、細鱗片狀固體。

天然存在的最硬的物質(zhì)

最軟的礦物質(zhì)之一不導(dǎo)電導(dǎo)電性良好金剛石和石墨的的比較CC思考：金剛石和石墨都是由碳元素組成的，為什么它們的物理性質(zhì)有如此大的差異呢？探究新知由碳原子的排列方式不同造成的，進一步驗證了物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)決定其性質(zhì)，性質(zhì)決定其用途。在日常生活和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，還有一些物質(zhì)如：木炭、焦炭、活性炭和炭黑等的主要成分也是碳單質(zhì)，而它們的結(jié)構(gòu)則與石墨類似。接下來我們通過實驗來研究一下木炭的性質(zhì)吧！探究新知三.木炭【實驗】在盛有半瓶水的小錐形瓶里，滴入一滴紅墨水，使水略顯紅色。投入幾塊烘烤過的木炭（或活性炭），輕輕振蕩錐形瓶，觀察現(xiàn)象并記錄。探究新知三.木炭現(xiàn)象溶液顏色由紅色逐漸變淺，直至為無色分析木炭有吸附性，吸附了溶液中的色素木炭:是自然界中最常見的物質(zhì)，它具有疏松多孔的結(jié)構(gòu)，因此它具有吸附能力。利用木炭的這個性質(zhì)可以來吸附一些食品和工業(yè)產(chǎn)品里的色素，也可以用來吸附有異味的物質(zhì)。活性炭:是常用的吸附劑，它的吸附作用比木炭的還要強，防毒面具里的濾毒罐就是利用活性炭來吸附毒氣的，制糖工業(yè)中利用活性炭脫色生產(chǎn)白糖。城市污水、工業(yè)廢水和飲用水在深度凈化處理時都要用到活性炭。食品脫色請結(jié)合金剛石、石墨和木炭的性質(zhì)與用途，討論物質(zhì)的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和用途之間有什么關(guān)系?用途決定性質(zhì)反應(yīng)決定反映結(jié)構(gòu)炭黑:是一種輕而極細的黑色粉末，是一些含碳化合物在空氣不足的條件下經(jīng)不完全燃燒或受熱分解而得的。可用于制造黑色染料、油墨、油漆等，也用于做橡膠的補強劑等。炭黑焦炭:是煙煤在隔絕空氣的條件下，加強熱得到的一種固體，常用于高爐煉鐵等。焦炭四.其他碳單質(zhì)C60（又稱碳60），每個C60分子是由60個碳原子構(gòu)成的，C60的分子結(jié)構(gòu)形似足球。C60的發(fā)現(xiàn)使人類了解到一個全新的碳世界。C60的獨特結(jié)構(gòu)決定了它具有一些特殊的物理和化學(xué)性質(zhì)，可應(yīng)用于超導(dǎo)、催化、能源及醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域。目前，人類對C60的研究正在不斷深入。新的碳單質(zhì)不斷被發(fā)現(xiàn)，碳單質(zhì)家族不斷增加新成員?？梢韵嘈牛S著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，碳單質(zhì)的用途將不斷擴大。課堂練習(xí)1.金剛石、石墨、C60、C70都是碳元素組成的單質(zhì)，關(guān)于它們的說法正確的是：__________.

A.碳原子的排列方式不同B.化學(xué)性質(zhì)相似C.物理性質(zhì)相似D.是同一種物質(zhì)E.完全燃燒都生成二氧化碳F.都是黑色固體A、B、E2.如圖所示裝置是一個簡易的凈水器，從上端緩緩地注入混有品紅的水，凈水器下端流出的水為無色。下列說法正確的是(B)課堂練習(xí)A．木炭能與品紅反應(yīng)，使之褪色B．木炭疏松多孔，可吸附品紅分子C．品紅顆粒較大，不能通過木炭D．該實驗原理與過濾完全相同B3.竹炭制品深受消費者歡迎竹炭是竹子經(jīng)過炭化處理后形成的多孔性材料，竹炭不具有的性質(zhì)是()

A.黑色固體B.易溶于水

C.有吸附性D.能夠燃燒B課堂練習(xí)4.下列說法不正確的是（）A．利用木炭的還原性由CuO冶煉銅B．天然金剛石是最硬的非金屬單質(zhì)，可制成鉆石C．利用活性炭的穩(wěn)定性來吸附冰箱中的異味D．利用石墨的導(dǎo)電性制造石墨電極C課堂練習(xí)5.如下圖所示，瓶中盛有紅棕色二氧化氮氣體的集氣瓶里放幾小塊活性炭，最終觀察到紅棕色___________(填“變深”或“消失”或“不變”)，漏斗中液面_____________(填“上升”或“下降”或“不變”)。其原因為：活性炭具有___________性，使瓶中的壓強_________外界大氣壓。（填大于或小于或等于）消失上升吸附小于課堂練習(xí)課堂小結(jié)碳的幾種單質(zhì)1．金剛石：硬度最大，用作裝飾品、裁玻璃、鉆頭等。2．石墨：質(zhì)軟、有滑膩感、良好的導(dǎo)電性，用作鉛筆芯、電極和潤滑劑等。3