(共25张PPT)
第六单元
课题1
第2课时
人教版-化学-九年级上册
金刚石、石墨和C60
【重点】掌握碳的可燃性和还原性。
【难点】深入理解碳的还原性。
1.掌握碳的可燃性和还原性；
2.了解碳在常温与高温下表现出不同的化学性质。
学习目标
新知导入
清明上河图
新知导入
新知导入
我国古代一些书法家、画家用墨（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，这说明……
新知探究
常温下，碳的化学性质不活泼
1、近期报纸报道，我国考古学者挖掘出一古墓，棺中一千年女尸未腐烂，肌肉有弹性，头上青丝依旧，身上纱衣完好无损，考古学家发现棺木周围埋了足有一米厚的木炭。
2、广告词“钻石恒久远，一颗永流传”的依据是什么？
3、需要长期保存的文书档案，常用碳素墨水书写。
新知探究
知识点一、碳单质的化学性质
钻石恒久远
一颗永流传
常温下，碳的化学性质不活泼
碳原子最外层有4个电子，如果它要成为稳定结构，得4个或失4个电子都不容易，所以常温下，碳的化学性质不活泼。
新知探究
碳与氧气反应（可燃性）
C
+
O2
CO2
(放热)
2C
+
O2
2CO
(放热)
实际应用：作燃料
点燃
充分燃烧
不充分燃烧
点燃
回忆木炭在氧气中充分燃烧的现象：
发出白光，放出热量
生成一种能使澄清石灰水变浑浊的气体
新知探究
金刚石在液氧中燃烧
新知探究
你知道吗？
冬季人们为了抵御严寒常常将门窗紧闭，用煤炉来取暖，但往往会发生中毒的事故，这是为什么？使用煤炉应注意什么？
新知探究
在熊熊燃烧的炭火堆中放几块孔雀石，在灰烬中会有红色的铜出现。
（提示：孔雀石是一种铜矿石，灼烧之后会生成黑色的氧化铜）
碳跟某些氧化物的反应（还原性）
新知探究
木炭还原氧化铜
新知探究
实验目的
探究木炭与氧化铜的反应
实验装置
实验步骤
实验现象
1.检查装置的气密性；2.把刚烘干的木炭粉末和氧化铜粉末[氧化铜与木炭的质量比控制在（9~13）：1的范围内]混合均匀，小心地铺放进试管；3.将试管固定在铁架台上，导管伸入澄清石灰水中；4.用酒精灯（可以加网罩以使火焰集中并提高温度，最好使用酒精喷灯）加热混合物几分钟；5.撤出导气管，熄灭酒精灯，待试管冷却后再把试管里的粉末倒在纸上。
开始加热时，导管口处有无色气泡逸出，一段时间后，黑色粉末变为红色且澄清石灰水变浑浊。
新知探究
实验分析
实验结论
化学方程式
注意事项
C
+
2CuO
2Cu
+
CO2↑
高温
开始加热时，试管中的空气因受热体积膨胀而逸出，温度达到高温后，木炭与氧化铜开始反应，生成的铜为红色固体，另一种生成物二氧化碳为无色气体，能使澄清石灰水变浑浊。
碳和氧化铜在高温下反应生成铜和二氧化碳；木炭具有还原性
1.木炭粉末要烘干，目的是排除水蒸气的干扰，使实验现象更明显；
2.固定试管时试管口略向下倾斜，防止药品潮湿产生的水蒸气冷凝回流炸裂试管；
3.开始加热时，导管口处有无色气泡逸出，但澄清石灰水不变浑浊，这是因为刚开始排出的是试管内的空气；
4.实验结束时，应先撤出导管再熄灭酒精灯，防止石灰水倒吸入试管，使试管炸裂；
5.冷却后再把试管里的粉末倒出，防止热的铜被氧化为氧化铜。
新知探究
碳在高温下可以和某些氧化物反应，夺取这些氧化物里的氧，表现出还原性。
C
+
2CuO
2Cu
+
CO2↑
这种含氧化合物里的氧被夺去的反应叫还原反应
木炭是使氧化铜还原为铜的物质，它具有还原性
工业应用：冶炼金属
高温
新知探究
对碳的还原性的分析
C
+
2CuO
2Cu
+
CO2↑
高
温
CuO
Cu
失氧
氧化铜具有氧化性，是氧化剂
氧化铜在反应中被还原，发生还原反应。
C
CO2
得氧
碳具有还原性，是还原剂
碳在反应中被氧化，发生氧化反应
新知探究
金属的冶炼
3C
+
2Fe2O3
4Fe
+
3CO2↑
高
温
典例1
新知探究
常温下，碳单质化学性质不活泼。下列用途没有利用这一性质的是( )
A．用墨汁绘画写字
B．用碳素笔书写档案材料
C．铁路枕木表面烧焦碳化
D．用作燃料
D
如图是木炭与氧化铜反应的实验装置图，下列说法错误的是
( )
典例2
新知探究
B
A．该实验需要较高温度
B．木炭发生了还原反应
C．实验前应把木炭粉充分烘干
D．该实验中的木炭粉可以换成活性炭
（2019·玉林中考）
课堂小结
碳的化学性质
碳的燃烧
还原反应：含氧化合物里的氧被夺去的反应。
还原性：能夺走含氧化合物里氧的物质，具有还原性，碳具有还原性。
氧气充足时，完全燃烧
C+O2
CO2
氧气不足时,不完全燃烧
2C+O2
2CO
高温下，碳能与某些氧化物反应
2CuO+C
2Cu+CO2
高温
常温下，碳的化学性质不活泼
点燃
点燃
C
课堂达标
1
在书写具有保存价值的档案时，最好使用( )
A．铅笔
B．纯蓝墨水笔
C．碳素墨水笔
D．圆珠笔
解析：碳素墨水的主要成分是碳，在常温下碳的化学性质稳定，适合书写具有保存价值的档案。
下列碳单质的各种用途中，利用了其化学性质的是( )
（鄂州中考）
C
课堂达标
2
A．制作钻头
B．制作电极
C．冶炼金属
D．作冰箱除味剂
解析：制作钻头，是因为金刚石硬度大；制作电极，是因为石墨具有优良的导电性；作冰箱除味剂，是利用活性炭或木炭的吸附性，这些都是物质不需要发生化学变化就表现出来的物理性质。冶炼金属，利用了碳单质(主要是焦炭)的还原性，还原性需发生化学变化才能表现出来，属于化学性质。
下列说法错误的是( )
A．木炭燃烧可放出大量的热，能用作燃料
B．碳和氧气反应时生成物一定是二氧化碳
C．碳的几种单质具有相似的化学性质
D．可利用焦炭的还原性冶炼金属
课堂达标
3
B
解析：碳和氧气反应，氧气充足时生成物是二氧化碳，氧气不足时生成物是一氧化碳。
如图是木炭与氧化铜反应的装置图，请回答问题。
(1)木炭与氧化铜的颜色都是________。
(2)在高温条件下，试管中的固体逐渐变为光亮的______色，说明生成了________；澄清石灰水变________，说明生成了____________。
(3)写出试管中发生反应的化学方程式：
。
课堂达标
4
黑色
紫红
铜
浑浊
二氧化碳
C
+
2CuO
2Cu
+
CO2↑
高
温
课堂达标
5
（2018·南京中考改编）
若8g氧化铜被木炭还原，试计算能生成铜的质量是多少。
解：设8g氧化铜被木炭还原，能生成铜的质量为x。
160
128
8g
x
C
+
2CuO
2Cu
+
CO2↑
高
温
x＝6.4g
160
128
8g
x
＝
答：8g氧化铜被木炭还原，能生成铜的质量为6.4g。
x＝8g×
160
128(共36张PPT)
第六单元
课题1
第1课时
人教版-化学-九年级上册
金刚石、石墨和C60
【重点】金刚石、石墨和C60的主要物理性质和用途。
【难点】金刚石、石墨和C60的主要物理性质差异很大的原因。
1.了解金刚石、石墨和C60的微观构成、物理性质和用途；
2.了解不同的元素可以组成不同的物质，同一种元素也可以组成不同的单质。
学习目标
新知导入
什么叫单质？
由同种元素组成的纯净物叫做单质
新知导入
同一种元素可以组成不同的单质吗？
金刚石
石墨
C60
氧气O2
臭氧O3
白磷
红磷
新知探究
知识点一、碳的单质
海洋之心
南非之星
噩运之钻
新知探究
金刚石的物理性质：
金
刚
石
组
成
碳元素
外
观
无色透明、正八面体形状的固体
硬
度
天然存在的最硬的物质
熔
点
很高
导电性
几乎不导电
用
途
钻探机的钻头，裁玻璃（硬度大），装饰品等
金刚石的物理性质、结构及用途
新知探究
加工坚硬的金属
裁玻璃
切割大理石
装在钻探机的钻头上，钻凿坚硬的岩石
金刚石的用途：
新知探究
一个小球代表一个碳原子，原子的排列成网状，每一个节点处有一个碳原子。
碳原子间是立体网状结构，硬度大。
金刚石的碳原子排列
金刚石的结构：
新知探究
金刚石的性质与用途
新知探究
石墨的物理性质、结构及用途
新知探究
石墨的物理性质：
石
墨
组
成
碳元素
外
观
深灰色、有金属光泽、不透明的细鳞片状固体
硬
度
很软
熔
点
高（耐高温）
导电性
优良的导电性
用
途
铅笔芯（质软）、电极材料（优良的导电性）、润滑剂（有滑腻感）等
新知探究
石墨坩埚
火箭的通风管
高温润滑剂
制作电极
石墨的用途：
新知探究
碳原子的排列结构是一层一层的，碳原子间是平面层状的结构，层与层之间作用力很小，层与层之间很容易滑动。很软，能导电，有腻感。
石墨的结构：
新知探究
讨论
为什么金刚石和石墨的物理性质有这么大差异呢？
石墨的结构
碳原子的排列方式不同
金刚石的结构
新知探究
石墨在高温高压条件下能够转变成金刚石，试判断该变化是物理变化还是化学变化，并说明理由。
石墨在高温高压条件下能够转变成金刚石，属于化学变化！
虽然组成元素没有改变，但碳原子的排列方式发生了改变，这就可见变化过程中金刚石是由石墨变成的新物质，有新物质生成的变化，就不是物理变化
，而是化学变化。
讨论
新知探究
金刚石、石墨和C60
新知探究
除了金刚石与石墨外，生活中我们还常常接触到的木炭、活性炭、焦炭、炭黑等，它们通常被称为无定形碳，属于混合物。主要成分是碳单质，结构与石墨类似。
无定形碳
新知探究
木炭
焦炭
炭黑
活性炭
新知探究
木炭的吸附性
新知探究
分析：木炭具有疏松多孔的结构，表面积很大，具有较强的吸附性，能将水中的色素吸附。
木炭的吸附性
显微镜下的木炭的结构
疏松多孔的结构
新知探究
可以吸附有害气体
美丽的炭雕：
活性炭的用途
新知探究
活性炭净水器
防毒面具
由橡胶面罩、阻水口罩、导气管、滤毒罐四部分组成的过滤式面具
新知探究
炭黑的用途
新知探究
焦炭的用途
新知探究
木炭
吸附一些食品和工业产品里的色素，吸附有异味的物质
活性炭
吸附能力比木炭强，吸附毒气、制糖工业里脱色制白糖
炭黑
制造油墨、油漆、鞋油和颜料，还可以将其加到橡胶里，增加轮胎制品的耐磨性
焦炭
冶炼金属
总结归纳
新知探究
讨论
结合金刚石、石墨和木炭的性质和用途，想一想物质的结构、性质和用途之间有什么关系？
结构
用途
性质
决定
决定
新知探究
科技前沿
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。它的性质稳定，在材料科学、超导体方面有广阔的前景。
新知探究
C60
C240
C540
C70
新知探究
碳纳米管：
新知探究
“碳”和“炭”有什么不同？
“碳”是元素名称，是核电荷数（或质子数）为6的一类原子的总称，并不具体指某种物质，在化合物名称中用“碳”表示碳元素，如二氧化碳、一氧化碳、碳酸钙等。
“炭”是由碳元素组成的具体物质的名称，如木炭、焦炭、活性炭和炭黑等。
典例1
新知探究
下列有关物质的性质与用途的说法，错误的是( )
A．石墨有滑腻感，可用来作电极
B．焦炭有还原性，可用于冶金工业
C．活性炭有吸附性，可用来吸附异味
D．金刚石的硬度很大，可用来切割玻璃
方法点拨：物质的性质决定物质的用途，只要熟练掌握了其性质特征，也就知道了每种物质有何用途。但实际生产生活中，还要考虑成本等问题。
A
典例2
新知探究
将下列物质与其物理性质及用途连线。
物质
物理性质
用途
金刚石
质软、深灰色
用作冰箱除臭剂
有吸附性
作电极
石墨
硬度大
用作装饰品
导电性良好
镶嵌在玻璃刀头裁玻璃
活性炭
打磨后璀璨夺目
制铅笔芯
课堂小结
碳的单质
金刚石
石墨
是天然存在的最硬的物质，可用来裁玻璃、切割大理石
很软，有滑腻感，可用来作铅笔芯；石墨有良好的导电性，可用来作电极
木炭、活性炭
C60
金刚石、石墨、C60都是由碳元素组成的单质，它们的物理性质各不相同，是因为碳原子排列方式不同。
一个C60分子是由60个碳原子构成的，具有特殊的性质，可应用于材料、超导体等方面
有强吸附性，可作吸附剂
下列有关金刚石、石墨的说法正确的是( )
A
课堂达标
1
A．都由碳元素组成
B．都是黑色固体
C．都能导电
D．硬度都很大
解析：金刚石是无色透明的正八面体形状的固体，石墨是深灰色的固体；石墨具有优良的导电性，金刚石不能导电；金刚石是天然存在的最硬的物质，石墨很软。
(2018·广州中考)
（2018·兰州中考改编）
课堂达标
2
下列有关碳单质的说法错误的是
( )
A．金刚石是自然界中最硬的物质，可作钻头
B．石墨有导电性，可制作电极
C．金刚石打磨后有夺目的光泽，故可用来裁玻璃
D．活性炭疏松多孔，具有吸附性，可用于净水
解析：金刚石用来裁玻璃是因为金刚石的硬度大。
C
（2019·绥化中考节选）
课堂达标
3
在丰富多彩的物质世界里，碳及其化合物占有重要地位。
（1）金刚石和石墨均是由碳元素组成的单质，但两者物理性质差异较大，其原因是构成它们的碳原子
不同。
（2）活性炭有较强的吸附能力，是因为活性炭具有
的结构。
排列方式
疏松多孔
