第六单元课题1 金刚石、石墨、C60（共2课时）课件— 2022-2023学年九年级化学人教版上册(共39张PPT内嵌视频)

(共39张PPT)
第六单元 碳和碳的氧化物
课题1 金刚石、石墨、C60
人教版九年级化学上册
2022年版 课标要求 学业 要求 能举例说明物质性质的广泛应用及性质与用途的关系
学习目标
第1课时 碳的单质
由同种元素组成的纯净物叫做什么？
单质
氧元素 → 氧气（O2）、臭氧（O3）
【旧知回顾】
同种元素可以组成不同的单质吗？
可以
磷元素 → 红磷、白磷
（一）金刚石、石墨、C60的性质及用途
物 理 性 质 用 途
颜 色
形 状
硬 度
导电性 /
无色透明
正八面体
不导电
天然存在的最硬物质
饰品
刻刀、钻头
带“金”字，但不是金属
1.金刚石
（一）金刚石、石墨、C60的性质及用途
物 理 性 质 用 途
颜 色
形 状
硬 度
导电性
手 感
深灰色
质地较软
导电
滑腻
铅笔芯
润滑剂
电极
细鳞片状
2.石墨
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”。铅笔为什么有软和硬和差别呢？这是因为石墨太软，光用石墨做笔芯，既易断也易磨损，因此，生产上常在石墨粉末中掺进一些粘土 粉末以增加硬度。粘土掺得越多，铅笔就越硬；粘土掺得越少，铅笔就越软。
铅笔小知识
石墨
金刚石
同根不同命
都是碳元素组成
石墨随处见
半斤一块钱
钻石恒久远一颗永流传
（教材P99 化学·科技·社会）
石墨制成金刚石是物理变化还是化学变化？
C（石墨) C（金刚石）
高温、高压
催化剂
化学变化
金刚石和石墨物理性质差别巨大的原因？
金刚石
石墨
组成、结构
性质
决定
用途
决定
碳原子的排列方式不同
（一）金刚石、石墨、C60的性质及用途
思？考
（1） C60是单质，是由C60分子构成的；
（2）每个C60分子由60个碳原子构成；
（3）分子结构形似足球，又名足球烯，非常稳定。
（4）C60不导电、质脆，有可能广泛应用于超导、催化、材料、医学及生物等领域。
（一）金刚石、石墨、C60的性质及用途
3.C60
答：碳原子排列方式不同
1.金刚石和石墨、C60物理性质不同的原因
结构 性质 用途
2.物质的结构、性质和用途之间的关系
2.实验测得某物质中只含有碳元素,则这种物质( )
A.一定是金刚石或石墨中的一种
B.可能是一种碳单质,也可能是几种碳单质组成的混合物
C.一定是碳元素的单质
D.一定是金刚石、石墨和C60组成的混合物
B
1.下列有关金刚石、石墨和C60的说法正确的是( )
A.都属于单质　 B.元素组成不同
C.硬度相同　 D.碳原子排列方式相同
A
【课堂练习】
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。
木炭
焦炭
活性炭
炭黑
混合物
用于制作
碳素墨水\轮胎\鞋油
炭黑的用途
焦炭主要用于冶炼金属
焦炭的用途
（二） 木炭、活性炭、炭黑、焦炭
炭黑和焦炭
现象
分析 木炭具有______性，能够吸附色素使红色褪去
红色逐渐褪去
吸附
【探究】木炭/活性炭的吸附性
为什么活性炭和木炭具有吸附性？
疏松多孔的结构
活性炭、木炭等具有疏松多孔的结构，可以吸附异味、色素等，具有吸附作用。
防毒面具
冰箱除味剂
环保活性炭包
活性炭和木炭
（二） 木炭、活性炭、炭黑、焦炭
【小知识】—— 炭黑
有人说在香烟烟味较浓的房间里,点燃一支蜡烛,可以减轻烟味,是真的吗？
2.“碳”和“炭”的区别
①“碳”：碳单质、一氧化碳、二氧化碳，是纯净物；
②“炭”：木炭、焦炭、炭黑、活性炭等，是混合物。
【练习】下列字形正确的是 (填序号)。
①碳单质 ②木炭粉 ③活性炭 ④一氧化炭 ⑤碳酸钠
①②③⑤
1.吸附性是物理性质；吸附是物理变化
注意！
1.金刚石、石墨的物理性质和用途：
金刚石---硬
石墨
导电
用途:电极
质软
用途:制铅笔芯
润滑性
用途:作润滑剂
2.金刚石.石墨物理性质不同的原因：
碳原子排列方式不同
3.无定形碳的种类：木炭、焦炭、活性炭、炭黑
性质：木炭．活性炭有吸附性
用途:刻划玻璃切割大理石、钻头
碳：指碳元素，只用作化学用语，在表示元素和含碳的化合物时使用。
炭：指具体的物质，如：炭黑、木炭、活性炭等，它们都是由碳元素组成的单质。
课 堂 小 结
C60
广泛应用于超导、催化、材料等领域
C70
C240
石墨烯
碳纳米管
碳单质科技前沿
C540
木 炭
活性炭
C60
金刚石
石 墨
寒冷的冬季，甘愿燃烧自己，温暖别人
吸进的是毒气、废气，却把清新的空气留给人们
出生时间不长，超导方面功德无量
开矿采油时，冲锋在前，专打硬仗
长相平凡用处大，开锁、导电要靠它
虽然雍容华贵，但也乐意做划玻璃这样的小事
考考你！
2.(高阶思维:解释说明类)如图,将几块经过烘烤并冷却后的木炭(或活性炭),投入盛满红棕色二氧化氮气体的集气瓶中,轻轻摇动,试说明看到的现象:
　 　、
　 　。
其原因是　 _
　。
吸附了二氧化氮气体,使集气瓶中的压强减小　
　木炭(或活性炭)具有吸附性,
　漏斗中的液面上升　
　集气瓶内气体红棕色逐渐消失　
1.下列物质的用途与其依据的性质不相符合的是（ ）
A．石墨可做电极——石墨有滑腻感
B．活性炭用于防毒面具——活性炭具有强的吸附性
C．金刚石用于裁玻璃——金刚石很硬
D．石墨用于制铅笔芯——石墨很软
A
2.由同种元素组成的不同单质，可以互为“同素异形体”。下列属于同素异形体的一组物质是（ ）
A．氢气与液氢 B．水银与银 C．干冰与冰 D．氧气与臭氧
D
【课堂练习】
2022年版 课标要求 学业 要求 能利用常见物质的性质,分析、解释一些简单的化学现象和事实
学习目标
第2课时 碳的化学性质
北宋-黄庭坚的字
为什么古代书画家用墨（用炭黑制成）书写的字画历经数百年，依然色泽鲜艳而不褪色呢？
炭黑制成的墨
常温下，碳的化学性质不活泼。
为什么呢？你能从碳原子的结构上进行解释吗？
1.常温下碳的稳定性
二、碳的化学性质
常温下得失电子都很难
结构
决定
性质
决定
用途
金刚石、石墨都是由碳元素构成的单质，化学式都为“C”
最外层电子决定元素的化学性质
碳在温度升高的条件下，活动性大大增强
【能够和空气中的氧气发生反应】
氧气的含量不同，产物不同。
二、碳的化学性质
二、碳的化学性质
2.点燃时，碳的可燃性
【回顾】焦炭的作用：冶炼金属
①碳与氧化铜反应：
Cu+CO2↑
原理：
现象：黑色粉末变成光亮的红色红；
澄清石灰水变浑浊
（黑）
（黑）
（红）
结论：反应生成铜和二氧化碳。
二、碳的化学性质
3.碳与某些氧化物的反应
3.碳与某些氧化物的反应
失氧，被还原
像这种含氧化合物中的氧被夺走的反应叫做还原反应。
木炭是使氧化铜还原为铜（夺走氧）的物质，它具有____________。
还原性
【回忆】
物质与氧气发生的反应属于氧化反应；氧气在氧化反应中提供氧，它具有氧化性。
2CuO + C == 2Cu + CO2 ↑
高温
还原性
还原剂
还原性：
C与氧化物的反应——还原性
含氧化合物中的氧被夺去的反应
还原反应：
物质夺去含氧化合物里的氧时表现出来的性质
二、碳的化学性质
　1.实验中在酒精灯上加一个金属网罩的作
用是 　。
　2.将碳和氧化铜粉末混合均匀的目的
__________________________________________ 　
　3.刚开始试管中出现气泡，为什么石灰水不变浑浊？
4.停止加热时,应先将　 ,再　 　　　　,防止　 　。
　5.实验结束后,应待试管冷却后才能将试管里的粉末倒出,防止　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
　热的铜被氧化为氧化铜　
　石灰水倒吸　
　熄灭酒精灯　
　导管从溶液中取出　
　增大反应物的接触面积,提高反应速率　
　使火焰集中,提高温度　
【小组讨论】围绕上述实验,回答相关问题:
刚开始的排出是试管中的空气
(1)在加热或高温条件下,碳能夺走氧化物中的　 　,表现出还原性。
(2)还原反应:含氧化合物里的　 　被夺去的反应,叫做还原反应。
(3)碳和金属氧化物反应的规律:
碳 + 金属氧化物 金属 + CO2
　氧　
　氧　
【归·纳】
碳与某些氧化物反应
单质碳具有还原性
应用1：碳的还原性可用于冶金工业。
如，焦炭可以把铁从它的氧化物矿石里还原出来。
3C + 2Fe2O3 === 3CO2↑ + 4Fe
高温
C + CO2 === 2CO
高温
应用2：在高温条件下，碳能使二氧化碳转变成一氧化碳。
Cu +
H2+ CuO
H2O
△
【练一练】判断下列反应是否为还原反应，如果是，请指出具有还原性的物质：
Cu +
CO+ CuO
CO2
△
3C+ 2Al2O3 === 4Al + 3CO2
高温
※　H2、C、CO是三种常见的还原剂
氧化反应和还原反应的比较
项目 还原反应 氧化反应
概念
特点
典型特例
含氧化合物中的氧
被夺去的反应
物质与氧气的反应
氧化物中的氧被夺去
有氧参加反应
C+2CuO == 2Cu+CO2↑
高温
C+O2 == CO2
点燃
注：还原反应和氧化反应都不属于基本反应类型
碳的化学性质 用 途
1.在______下，碳的化学性质不活泼
2.温度升高，碳的活泼性增强
可燃性
还原性
常温
(1) C + O2 点燃 CO2
(2) 2C + O2 点燃 2CO
(1) CuO +C 高温 Cu +CO2↑
(2)2Fe2O3 +3C 高温 4Fe +3CO2 ↑
书写档案
炭化防腐
做燃料
冶炼金属
(3) CO2 + C 高温 2 CO
稳定性和活泼性是相对的，条件不同，性质不同。
课堂小结
1.观察碳分别与氧气和二氧化碳反应的化学方程式：
________________________________
________________________________
前者说明碳具有______性，后者说明碳具有_____性。
可燃
还原
C + O2 CO2
2C + CO2 2CO
【随堂练习】
2.如图为金刚石、石墨、C60结构示意图，下列说法正确的是（　　）
C
A．金刚石、石墨属于单质，C60属于化合物
B．它们都是由碳元素组成的，属于同一种物质
C．这三种物质中碳原子的排列方式不同
D．石墨在一定条件下转化为金刚石属于物理变化
A.用酒精灯加热氧化铜部位,无明显现象,证明二氧化碳不能还原氧化铜
B.用酒精灯先加热炭粉再加热氧化铜,黑色氧化铜变为红色,
证明炭粉还原氧化铜
C.加热炭粉过程中发生的反应:CO2+C 2CO
D.气球可防止有害气体外逸,污染空气
B
3. 2021年《化学教育》第3期报道了一种“氧化铜还原实验”一体化装置,如图所示,下列说法错误的是( )
4.“轻轨电车”(如图)具有污染小的优点,当轻轨电车开动时,轻轨电车上裸露的“电刷”沿架空线滑动,电刷材料中含有石墨,选择石墨作电刷材料是因为其具有哪些性质
①　 　;
②　 　;
③　 　(写三点)。
　化学性质稳定　
　耐高温　
　具有良好的导电性