【【黄冈教研备课精品套装】人教版九年级化学上册
第六单元《碳和碳的氧化物》 课题1 金刚石、石墨和C60 【教案】
【教学目标 】
知识与技能
知道不同元素可以形成不同物质，同种元素也可以形成不同物质；了解金刚石、石墨和C60都是由碳元素形成的单质；
了解木炭、活性炭的吸附性
过程与方法
通过对金刚石、石墨和C60中碳原子排列方式的分析，懂得物质结构、性质和用途之间的关系；
通过木炭、活性炭对红墨水的西服实验，学会用对比实验的方法来解决实际问题。
情感态度与价值观
通过对C60、碳钠米管的发现及研究的介绍，学会用发展的眼光看问题、提高学生的科学素质。
【教学重点 】
金刚石、石墨和C60中原子排列方式的分析，物质的结构、性质和用途之间的关系。
【教学难点 】
物质的结构、性质和用途之间的关系
【教材分析】
创设教学情景；
联系日常生活；
联系社会和高科技。
【教学方法】
观察－分析－总结 实验探究－分析－归纳
【课时安排】
2课时
【教具学具准备】
教师用具： 1、[实验6-1]所需的有关器材及药品：金刚石、石墨、C60分子模型、玻璃刀、6B铅笔芯、干电池、石墨电极、投影仪、电视媒体、防毒面具、导线、灯泡。
学生用具；(1)仪器；小锥形瓶、试管(大小各1个)、铁架台、酒精灯、网罩、带导管的塞子；
(2)药品：红墨水、烘烤过的木炭(活性炭)、木炭粉、Cu()粉末、澄清石灰水。
【教学过程 】
教 师 活 动 学 生 活 动 设计意图
【引入新课】请同学们将铅笔用铅笔刀削好，并注意环境卫生。请同学们用小刀将玻璃片割开。【提问】为什么用小刀割不开玻璃片？谁知道可用什么工具将玻璃片割开？【讨论】为什么玻璃刀能够切割玻璃片？玻璃刀上是一种什么物质？【提问】金刚石有那些性质和用途？【引导】是否想知道更多有关金刚石的知识呢？观看后请填写相关学案。【播放视频】金刚石的物理性质和用途。【提问】通过观看金刚石的用途，你又了解到那些？ 学生动手削铅笔，并将铅笔屑放在一张纸上。学生们积极行动用小刀割玻璃，并产生议论声。学生思考后回答：可用玻璃刀将玻璃片割开。【实验探究】请俩位学生用玻璃刀进行玻璃切割，注意安全，指导操作。学生切割玻璃片玻璃刀上有金刚石，硬度比玻璃大。金刚石在自然界中硬度最大。可以切割玻璃，也可以做钻石（宝石）兴奋、激动认真观看，记录金刚石的物理性质和用途。并填写学案。刀具、轴承、岩石钻头、钟表、武器、光学仪器等。 培养学生的环保意识，并感受小刀的硬度。考察学生自己的生活经验。自己动手锻炼实验操作能力和对实验的分析处理能力。让学生根据自己的生活经验与已有的知识体系对金刚石从感性认识上升到理性认识。激发求知欲学会观察就、记录。及时激励
【引导】同学们，你们手里的铅笔中的铅芯是铅吗？ 那到底是什么物质？请同学们将刚才削下的黑色粉末用手指轻轻的摸摸，有什么感觉？【提问】你知道石墨有那些物理性质和用途？【引导】同学们是否想知道更多有关石墨的知识呢？观看后请填写相关学案。【播放视频】石墨的物理性质和用途。【追忆】石墨的物理性质和用途还有那些？【提示】请用手轻轻摸摸，有什么感觉？【讨论】1。这种黑色物质是什么？2．它与石墨是否有联系？【引导】同学们是否想知道这种黑色物质是什么？它与石墨有何有联系的相关知识呢？ 【播放视频】焦炭、木炭、活性炭、炭黑的物理性质和用途。【提问】你又理解到那些知识呢？【讨论】（家庭实验小超市）设计简易净水器。铁锁时间长了不易开启，你有办法解决吗？ 冰箱去味。 葡萄酒脱色。 【引导】同学们强烈的求知欲望深深的感动了我，近年来，科学家们积极研究，又发现了一种新的物质，同学们一定想知道，对吗？【播放视频】C60分子介绍。【提问】你又理解到那些知识呢？【讲授】随着科技的不断发展，一些新的单质碳又相继发现，碳单质的用途将不断扩大。【提问】今天我们共同学习了几种物质？ 它们之间有什么联系和区别？【提问】为什么金刚石、石墨、C60分子是碳的三种单质，但物理性质却存在很大的差异呢？【播放视频】碳的几种单质的比较。【提问】为什么金刚石、石墨、C60分子在用途上存在很大的差异呢？石墨转化为金刚石是物理变化还是化学变化？【播放视频】纳米管材料。【提问】你又理解到那些知识呢？【引导】学好化学可以为人类制造出更多更新的材料，为人类造福。【总结】学完本课你知道了什么？请用一句话对本课所学知识谈谈您的体会？石墨也有很多用途，并且在一定条件下也可以转化为金刚石。 不是石墨很软、滑腻的感觉。深灰色、有金属光泽、不透明、细鳞片状固体。能制作铅笔、干电池中的石墨电极说明有良好的导电性。【实验探究】请同学们将自己桌上的导线、电池、灯泡、铅笔连接起来，学生们很快连接起来，灯泡亮了。认真观看火箭的通风管、石墨坩堝（耐高温3000°C－3500°C）石墨电极、电刷、飞机、宇航、核反应减速器等。【实验探究】请同学们将蜡烛点燃，在火焰上方2－3cm处将刀片烘烤一分钟，熄灭蜡烛，待小刀稍将冷却，仔细观察刀片的变化。刀片上有一层黑色物质。有一种滑腻感。认真观看。焦炭、木炭、活性炭、炭黑主要是由石墨的微小晶体和少量杂质构成的，它们是混合物。活性炭、木炭具有吸附能力，是因为具有疏松多孔的结构…【实验探究】设计如何除去红墨水中的颜色？学生自行设计并实验，对实验结果进行分析，将结论进行交流，并对比。对。C60分子具有金属光泽、抗腐蚀、导电力极低与绝缘体相差无几……金刚石、石墨、C60分子、焦炭、木炭、活性炭、炭黑。金刚石、石墨、C60分子是碳的三种单质，焦炭、木炭、活性炭、炭黑是石墨的微小晶体和少量杂质构成的，它们是混合物。默不出声，恍然大悟密度是钢的四分之一，硬度却是钢的100倍。 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物质。如金刚石、石墨、C60分子等都是由碳元素组成的单质。木炭和活性炭具有吸附性。……金刚石中碳原子排列紧密，所以我们班的同学要向金刚石一样紧密团结，一定很棒。不要向石墨一样松散。 亲自感受考察学生自己的生活经验。分析归纳能力培养学生的探究能力和探索能力。培养爱国爱科学的热情培养学生的探究能力和探索能力。学生积积极回忆，培养分析问题、处理问题、认真思考的能力。激发求知欲望。 感受新知识，激发求知欲。培养分析归纳学会总结学会归纳、并交流 将所学知识与人生观、价值观结合在一起，是一种学习的升华。
教师活动 学生活动 设计意图
[引入]1、利用多媒体展示几幅古画或古人真迹。问：这些字画都已几百年乃至几千年，纸或布都已破损，但黑色（墨中含有碳）仍然不变，这说明了什么问题？2、利用多媒体展示我国一些古建筑被埋入地下且被火将表面烧成黑色的柱子。[讲述]上述两个现象都与碳的化学性质有关，说明了在常温下，碳的化学性质不活泼。经得起风吹、日晒、雨淋。 思考讨论交流 简单明了地切入正题，吸引学生的注意力，引发学说思考。体会化学与社会关系的密切，激发学生学好化学的愿望。解开学生的疑问
[讨论]是什么决定了碳在常温下化学性质不活泼的呢？1、能决定元素化学性质的是什么？2、碳原子最外层有4个电子，它要成为稳定结构，得4个电子或失4个电子都不容易，所以化学性质不活泼。[过渡]如果升高温度，碳是否会发生反应？回忆木炭再氧气中燃烧的实验，写出反应的化学方程式，说出反应的现象。 积极思考 讨论交流 查阅资料（教材或笔记），讨论交流C+O2 CO2 此处讨论是针对基础交好的学生设计的，可根据实际情况，选择使用，目的在于透过现象看本质，考虑问题更深刻。回忆旧知识引出新知识
教师活动 学生活动 设计意图
[点拨]1、当氧气不充足时，碳燃烧就不充分，这时生成一氧化碳，放出热量。2C+O2 2CO2、这是碳的化学性质之一——可燃性，除此之外，碳还能与某些氧化物反应，引入新知。 听课、思考 体会化学变化中量与质的关系（量变引起质变） 引出碳的还原性
按照教师用书的方法演示[实验6-2]，在这个反应中，氧化铜失去氧变成铜，发生还原反应；木炭得到氧，发生氧化反应。这个实验说明木炭具有还原性。 观察实验现象 写出方程式：C+CuOCu+CO2↑ 培养学生的观察能力，参与意识
利用上述反应，可将氧化铜炼成金属铜。1、请你们思考，到目前为止，人类以有哪些炼铜的方法？2、如果将氧化铜换成氧化铁、三氧化钨，就可炼得铁和钨。请你们写出用木炭炼铁、炼钨的化学方程式。 思考讨论交流动笔练习 使学生能将学到的知识灵活运用，举一反三
【课堂练习】 ：见课后习题
【板书设计】
课题1 金刚石、石墨和C60
碳的几种单质
1. 金刚石、石墨和C60
金刚石: 无色透明正八面固体、非常坚硬、不导电钻探机的钻头，刻划玻璃
石墨: 深灰色、有金属光泽、细鳞片状固体、质软、导电、润滑剂、铅笔芯、
C60 : 分子结构跟足球相似，也叫“足球烯”材料科学、超导体
碳单质 结构 性质 用途
金刚石 网状结构 硬度大 作玻璃刀、钻探机的钻头
石墨 层状结构 导电性 电池电极等
质软 铅笔芯等
木炭 吸附性 食品和工业产品中吸附产品和异味等
活性炭 吸附性 防毒面具、制糖工业等
小结 结构 性质 用途
2.不定形碳:
木炭:作燃料和吸附剂等
焦碳:冶炼金属
活性炭:净化气体和液体,防毒面具
碳的化学性质
稳定性
常温下,化学性质不活泼(用于绘制书画和档案填写)
可燃性
充分燃烧:生成二氧化碳 跟氧气反应：(充分燃烧)
不充分燃烧:生成一氧化碳 (不充分燃烧)
还原性
C + CuO Cu + CO2 ↑
C + 2Fe2O3 4Fe + 3CO2 ↑
注意：碳单质物理性质差异大——原因：碳原子排列方式不同；
碳单质化学性质类似，燃烧均生成二氧化碳——原因：都有碳元素组成。
【教后小记】学生是学习的主体，教师只是组织者，学生通过的亲身体验和实践，在实践过程中不断的发现问题，提出假设，制定计划，进行实验（查阅资料），总结归纳，得出结论，进行交流。要充分相信学生的能力，体现学生的自主学习、合作学习、探究性学习。逐步培养学生的科学素养和创新能力。
科学素养和创新能力的培养不是一次或两次就能完成，需要我们在教学实践中不断的强化，培养更多的创造性人才。
_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________授课时间:2011年 月 日【黄冈教研备课精品套装】人教版九年级化学上册第六单元《碳和碳的氧化物》课题1 金刚石、石墨和C60 【练习】
可用于课前)
碳原子的核外电子排布K(第一)层_______个电子，______________层4个电子，常温下碳的化学性质_______，自然界存在的碳单质有_______和_______。
思路解析：碳原子有两个电子层，最外层有4个电子，次外层有2个电子。碳在常温下性质稳定，但高温容易与氧气反应，生成一氧化碳和二氧化碳气体。自然界中存在多种碳单质，如金刚石、石墨等。
答案：2 L 稳定 金刚石 石墨
2.碳的单质有______________、______________和_____________等，其中_______是天然存在的最硬的物质，_______是最软的矿物之一，金刚石和石墨性质的差异是因为_______。由此说明_______决定物质的性质。
思路解析：本题考查碳的单质基本物理性质，性质的差异来自于结构的不同。
答案：金刚石 石墨 C60 金刚石 石墨 它们的原子排列方式不同 物质的结构
3.我国北京大学化学系和物理系研究小组研制出了C60分子，它形如足球。它的一个分子是由_______个_______原子构成的，相对分子质量是_______。
思路解析：C60分子是碳的一种单质，它的结构像足球，由60个碳原子组成，相对分子质量为720。
答案：60碳720
4. 选用下列物质：炭黑、木炭、活性炭、焦炭填在有关用途的空格内：冰箱去味剂_______，制墨汁_______，用于冶金工业_______，用来除去食品和工业产品里的色素_______，制造防毒面具里的滤毒罐_______，加入橡胶里增强轮胎的耐磨性_______，上述用途都是利用了物质的_______性质。
思路解析：物质的性质决定了物质的用途。根据碳的同素异形体的性质，选择合适的用途。
答案：活性炭 炭黑 焦炭 活性炭 活性炭 炭黑 物理
可用于课中)
1.木炭具有吸附作用，是因为它有______的结构，它是由______在______的条件下加强热制得的。
思路解析：木炭因为疏松多孔，决定了木炭具有很强的吸附能力。它的多孔结构是由于强热下干馏得到的。
答案：疏松多孔 木材 隔绝空气
2.写出下列物质或物质主要成分的化学式：
(1)大理石______。(2)煤气____________。(3)生石灰____________。(4)金刚石______。
思路解析：本题考查物质的化学式的书写方法。
答案：(1)CaCO3 (2)H2、CO (3)CaO (4)C
3.打水井时常在水井周围埋一些木炭,其作用是__________________。这是由于木炭有______结构,因此具有____________的性能。
思路解析：由于井水中含有杂质，利用木炭疏松多孔结构，可以吸附除去水中杂质。
答案：吸附水中的杂质疏松多孔吸附
4.下列关于金刚石和石墨的说法正确的是( )
A. 金刚石和石墨都能导电 B. 金刚石很硬，石墨很软
C. 金刚石和石墨都很名贵 D. 金刚石和石墨的外观很相似
思路解析：此题考查金刚石和石墨的物理性质的不同。
答案：B
5. 下列几种情况，能证明“金刚石和石墨是由相同元素组成”的是( )
A. 它们的熔点相同 B. 都不溶于水
C. 燃烧后都得同一产物二氧化碳 D. 石墨在一定条件下可转化为金刚石
思路解析：由于金刚石和石墨都是碳元素的单质，它们燃烧后的产物均是二氧化碳。
答案：C
6.下列说法中正确的是( )
A. 由一种元素组成的物质，一定是纯净物
B. 吸附是化学变化
C. 在一定条件下，石墨可转化为人造金刚石，这个变化是化学变化
D. 一种元素只能形成一种单质
思路解析：金刚石和石墨均是由碳元素组成的，它们放在一起是混合物，A错。吸附是物理变化，B错。一种元素能形成一种或多种单质，如碳元素能形成金刚石、石墨和C60等单质，D错。
答案：C
可用于课后)
1. 以美国为首的北约曾用“石墨炸弹”使南联盟的高压输电线短路，这是因为石墨( )
A. 质软 B. 耐高温 C. 具有导电性 D. 具有润滑性
思路解析：能使南联盟的高压输电线短路，说明石墨具有导电性。
答案：C
2.最近中国科技大学陈乾旺教授领导的研究组以二氧化碳和金属钠作原料，在440 ℃和800 atm的条件下，成功合成了金刚石，同时生成氧化钠，首次实现了从二氧化碳到金刚石的逆转变。该反应的化学方程式是_________________，反应类型是_____________。
思路解析：这是一道信息给予题，主要考查学生根据信息书写化学方程式的能力。题目给出了反应物、生成物及反应条件，按信息书写即可。书写时两个反应条件一个也不能落下，否则，会因为书写不完整而失分。
答案：CO2+4NaC+2Na2O 置换?反应
3.下列物质的用途主要由其化学性质决定的是( )
A.用金刚石做玻璃刀的刀头 B.用碳酸氢钠治疗胃酸过多症
C.用石墨做铅笔芯写字 D.用钨做电灯泡里的灯丝
思路解析：NaHCO3与盐酸反应的原理是NaHCO3+HCl====NaCl+CO2↑+H2O。胃酸的主要成分是盐酸，用NaHCO3来治疗胃酸过多症，主要是利用了它能与胃酸发生反应的化学性质。
答案：B
4. 防毒面具中用来除去有毒气体的物质是( )
A. 焦炭 B. 炭黑 C. 活性炭 D. 石墨
思路解析：此题考查碳的不同单质的用途。其中活性炭具有疏松多孔的结构，有很好的吸附性，能够吸附气体和固体微小颗粒。
答案：C
5.用墨书写的字或绘的画能保存多年不褪色，是由于常温下碳( )
A. 化学性质不活泼 B. 具有吸附性
C. 具有还原性 D. 具有氧化性
思路解析：墨的主要成分是碳单质，由于碳在常温下化学性质不活泼，所以用墨书写的字或绘的画能保存多年不褪色。
答案：A
6.有关碳的化学性质的叙述错误的是( )
A. 碳和氧气反应时，产物可以是CO2也可以是CO
B. 碳和氧气的反应无论产物是什么，都是吸热反应
C. 碳和氧气的反应无论产物是什么，都是放热反应
D. 灼热的碳能还原二氧化碳
思路解析：燃烧是发光、发热的剧烈的反应，因此燃烧是放热反应。
答案：B
7.下列说法正确的是( )
A. 碳元素形成的单质均是黑色的
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同的化学性质
D. 碳的几种单质具有相同的物理性质和化学性质
思路解析：金刚石是无色透明的晶体，不是黑色，A错。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，B错。碳的几种单质具有不同的物理性质，相同的化学性质，D错。
答案：C
8. 下列物质中，既有可燃性，又有还原性的固体单质是( )
A. 氢气 B. 二氧化碳 C. 木炭 D. 二氧化硫
思路解析：根据题意固体单质即可得出答案。
答案：C
9.在下列各种碳单质的用途中，利用其化学性质的是( )
A. 石墨用作电极 B. 焦炭用于金属的冶炼
C. 活性炭用于某些气体或液体的净化 D. 炭黑用于制造油墨、鞋油和颜料
思路解析：用焦炭冶炼金属，发生了化学反应，该反应利用焦炭的还原性。其他均是利用的是物理性质。
答案：B
10.在木炭还原氧化铜的实验中：
（1）反应开始后，在盛澄清石灰水的试管中观察到的现象是________________，说明反应中有_____________生成，被加热的试管中发生的化学反应方程式是_____________________。
（2）反应完成后，把被加热的试管里的粉末倒在纸上可以看到有_______色的铜，这是由于_______________________________________。
（3）右图中酒精灯上加一金属网罩的作用__________________________。
（4）实验结束时，应先_____________，再撤掉____________。
思路解析：木炭还原氧化铜的实验中，木炭生成二氧化碳；酒精灯上加上金属网，有利于集中加热，产生高温；由于澄清石灰水容易倒吸，必须先撤导气管，再熄灭酒精灯，否则会炸裂试管。
答案：(1)澄清石灰水变浑浊二氧化碳
C+2CuO2Cu+CO2↑
（2）亮红 木炭有还原性，能与氧化铜反应，生成金属铜
（3）使酒精灯的火焰集中，使被加热部位的温度更高
（4）把导气管从澄清石灰水中移出酒精灯
11．金刚石与石墨混合在一起,组成的物质是单质还是混合物
甲生:是单质。因为金刚石是碳的单质,石墨也是碳的单质,它们混合在一起,仍只含一种元素,所以仍是单质。
诊断:
乙生:是混合物。金刚石和石墨都是碳的单质,但它们是两种不同的物质，所以它们混合在一起不是单质而是混合物。诊断：
思路解析：金刚石和石墨都是由一种元素组成,但它们是两种不同的物质(这是由各自本身的结构决定的)，所以它们混合在一起是混合物。因此判断单质必须强调是纯净物，一种元素可以形成多种不同的单质，某物质中只含一种元素,也不一定是纯净物。
答案：错误正确(共45张PPT)
【黄冈教研备课精品套装】人教版九年级化学上册
第六单元《碳和碳的氧化物》
—第六单元课题1 金刚石、石墨和C60课件
学校：黄冈市蔡河中学
教师：陈小兵携教研组
由同种元素组成的纯净物叫做什么
-----单质
同种元素可以组成不同的单质吗
------可以!
例如:
氧元素组成氧气和臭氧，
磷元素组成红磷和白磷。
碳元素也可以组成不同的单质!
金刚石、石墨和C60
都是由碳元素组成的单质。
研究表明:
世界最大的宝石金刚石库利南
南非之星
(Starof South Africa)
金刚石的碳原子在空间构成连续的，坚固的骨架的结构，所以坚硬。
一:碳的单质
1、金刚石—— 高贵华丽的碳单质
性质 用途
金
刚
石
纯净的金刚石是无色透明正八面体形状的固体。 经过仔细琢磨后，可以成为璀璨夺目的装饰品——钻石。
自然界存在的
最硬的物质
(质坚硬) 划玻璃、切割大理石、加工坚硬的金属，装在钻探机的钻头上钻凿坚硬的岩层。
1、金刚石—— 高贵华丽的碳单质
是一种深灰色的有金属光泽而不透明的细鳞片状固体。
石墨很软，有滑腻感。在纸上画过能留下深灰色的痕迹。
此外，石墨还具有优良的导电性能。
2、石墨
石墨的碳原子呈平面层状结构,层与层之间作用力小，所以质软。有滑感。
性质 用途
石
墨 深灰色，有金属光泽，不透明的细磷片状固体，质软(在纸上画过能留下深灰色的痕迹)。 铅笔芯
能导电 电极
滑腻 润滑剂
铅笔中的HB：
H代表Hard，坚硬的；
B代表Black，黑的。
6B最软，颜色最深；
6H最硬，
HB软硬适中。
铅笔里面其实不含铅，
是石墨和黏土混合而成的混合物
生活小运用【思考】
如果有一把长期不用而生锈的铁锁，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。
金刚石（ C ） 石墨（ C ）
色态 无色透明、正八面形状的固体 深灰色、有金属色泽，细鳞片状固体
硬度 最硬 质软、滑、在纸上
可留下痕迹
熔点 很高 高、耐高温
导电性 不导电 导电
用途 钻石、刻划玻璃、切割大理石 润滑剂、
铅笔芯、作电极
【讨论】都是由碳元素组成的单质，物理性质为什么会有如此大的差异？
金刚石结构图
石墨结构图
碳单质的物理性质不同，是因为碳原子的排列不同
碳60结构图
结构
性质
用途
决定
决定
反映
反映
判断同种物质的标准：
1、组成元素相同
2、原子结构相同
木炭主要是由石墨的微小晶体和少量杂质构成的，具有疏松多孔的结构，因此它具有吸附能力。
利用木炭的这个性质来吸附一些食品和工业产品里的色素，也可以用它来吸附有异味的物质。
可以收集到碳黑
在自来水厂净化水的过程中,用到一种有吸附作用的物质,请问这种物质是什么
活性炭
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。
木炭、活性炭的吸附性
木炭和活性炭都是由石墨的微小晶粒和少量杂质构成的。
电子显微镜下看到的木炭结构
如果将1 cm3的木炭的表面积平铺开来，约有一个标准足球场那样大。
讨论：你认为吸附的
过程是物理变化，
还是化学变化呢？
你的根据是什么？
木 炭 的 用 途
高性能木炭填充的枕头
木炭做成的小盆饰
活性炭的用途
食品脱色
冰箱去味剂
3. 神奇的碳单质分子——C60
一、碳的单质
请说出图文中给出的信息。
⒈ C60是一种分子。
⒉ 每个C60的分子是由60个碳原子构成。
⒊ C60分子的结构形似足球，性质很稳定。
C60的平面图
C60的立体图
广泛的应用前景：
气体贮存，有感觉功能的传感器，增强金属的强度，新型的催化剂，光学应用,杀伤癌细胞。
C70
更新的碳单质：
C240
C540
练 习
钻 石
电炉电极
不透明细鳞片状固体
优良的导电性能
正八面体形状固体
深灰色、有金属光泽
很软、有滑腻感
天然存在最硬的物质
无 色 透 明
1、请将下列相关的内容画连线：
结 构 性 质 用 途
决 定
反 映
决 定
反 映
2、 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840
B、D
一、碳的单质
小 结
⒈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物质。如：金刚石、石墨和C60分子等都是由碳元素组成的单质。
3.木炭、活性炭具有吸附性。原因是它们都有疏松多孔的结构。
2.金刚石、石墨物理性质不同的原因是碳原
子排列顺序不同。
⒋物质的一切外在表现都是由其内在因素决定
的。物质的结构决定性质；性质决定用途。
用碳笔画的古字画
北宋黄庭坚用墨（用炭黑等制成）写的字
两幅明清时代祖先的古画(见上图)。
古画高2米，宽1米，用天然碳素粉墨画成，线条勾勒清晰。
距今约有300多年的历史，是当今同类古画保存比较好的两幅.
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，这是为什么呢？
这是因为在常温下，碳的化学性质不活泼，碳受日光照射或与空气、水分接触，都不容易起变化的缘故。
生活小运用【思考】
例如把木制的电线杆在埋入地下前，将其表面烧焦，其目的是什么？
目的就是为了让电线杆不易腐烂，可以保存久一些。
可是碳可以在氧气中燃烧，
怎么可以说它化学性质稳定呢？
请思考：是什么决定碳在常温下性质不活泼,
而在高温下性质活泼呢？
元素的化学性质和元素原子结构
中哪部分关系最为密切？
最外层电子数！
碳原子的最外层电子数为4，既不容易得到电子，也不容易失去电子，所以常温下碳的化学性质比较稳定
结构决定性质：
碳的化学性质：
1、常温下的稳定性；古字画、焦木杆
2、高温下的活泼性。
燃烧
条件 化学方程式 结论 启示
在氧气中充分燃烧
C + O2 CO2（O2充足） 碳具有可燃性，条件不同，燃烧产物也不相同。 书写方程式一定要注明反应条件，冬天用煤取暖一定要注意通风。
燃烧不充分
2C + O2 2CO（O2不充足）
点燃
点燃
2、碳具有可燃性
碳和某些氧化物的反应：
C + 2 CuO 2 Cu + CO2
高温
黑色粉末逐渐变成光亮的红色
澄清石灰水变成白色浑浊
现象与结论：
----有铜生成
----有二氧化碳生成
金属网罩
集中火焰提高温度
请看视频
观察这个方程式，看看有什么特点？
C + 2 CuO 2 Cu + CO2
高 温
象这种，
含氧化合物里的氧被夺去的反应，
就叫做：还原反应。
例如：氧化铜失去氧变成铜单质，
我们就说它被还原了。
我会分析
CuO：我的氧不见了，我终于被还原了！
C：我能夺取别人的氧，能把别人还原，我的还原性很厉害吧
是碳使氧化铜变成单质铜的，
我们则说碳具有还原性。
C + 2 CuO 2 Cu + CO2
高温
利用碳的还原性可以做什么用途呢？
冶炼金属——把金属氧化物中的金属还原出来。
例如：
2Fe2O3 + 3C 4Fe + 3CO2
2WO3+ 3C 2W ＋ 3CO2
高 温
高 温
高温
①可燃性：
2CuO + C 2Cu + CO2↑
②还原性：
C + O2 CO2 （O2充足）
2C + O2 2CO （O2不充足）
点燃
点燃
2Fe2O3 + 3C 4Fe + 3CO2
高 温
高 温
二、碳的化学性质
1、常温下的稳定性：
2、高温下的活泼性
古字画、焦木杆
C＋CO2 2CO
(吸收热量)
【练习】
1、下列性质中，不属于碳的化学性质的是 （ ）
A.稳定性 B.吸附性
C.可燃性 D.还原性
B
2.金刚石、石墨、C60 、 C70 都是碳元素组成的单
质，关于它们的说法正确的是（填序号）
A . 碳原子的排列方式不同 B . 化学性质相似
C . 物理性质相似 D . 是同一种物质
E . 完全燃烧都生成二氧化碳 F . 都是黑色固体
A、B 、E【【黄冈教研备课精品套装】人教版九年级化学上册
第六单元《碳和碳的氧化物》 课题1 金刚石、石墨和C60 【测试】含解析版
1.下列变化属化学变化的是（ ）
A.木炭燃烧 B.活性炭吸附毒气
C.石墨导电 D.金刚石切割玻璃
思路解析：化学变化的本质特征是生成新物质，选项B、C、D没有生成新物质，均属物理变化。木炭燃烧会生成二氧化碳，是化学变化。
答案：A
2.用墨绘制的字画能够保存多年而不褪色，这是由于碳（ ）
A.具有还原性 B.具有可燃性 C.常温下性质稳定 D.不溶于水
思路解析：在常温下，碳的化学性质不活泼，受日光照射或与空气、水分接触都不易发生变化，墨的主要成分是碳，故用墨绘制的字画常年不褪色。
答案：C
3.下列物质中硬度最大的是（ ）
A.石墨 B.铁 C.金刚石 D.石灰石
思路解析：因为用金刚石做成的玻璃刀，可以切割大理石，加工坚硬的金属，可推出选项B、D不正确；我们用的铅笔芯就是用石墨制作的，故质软，选项A也不正确；只有金刚石是天然存在的最硬的物质，故其硬度最大。
答案：C
4.继发现C60后，C70也已制得。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
C.它是一种混合物 D.它的相对分子质量是70 g
思路解析：化合物至少由两种元素组成，而C70只由碳元素组成，是纯净物。因而A不正确，B正确。而混合物至少含有两种物质，相对分子质量没有单位，故C、D也不正确。
答案：B
5.纳米材料被誉为21世纪最有前途的新型材料。纳米碳管是一种由碳原子构成的直径为几个纳米（1 nm=10-9 m）的空心管。下列说法错误的是（ ）
A.纳米碳管是一种新型的有机化合物
B.纳米碳管如果完全燃烧，生成物是二氧化碳
C.纳米碳管材料管道多，表面积大，吸附能力强
D.纳米碳管在常温下化学性质稳定
思路解析：本题是信息给予题。结合题目所给信息，并迁移课本中关于碳单质的性质来解答。
依题意，纳米碳管是由碳原子构成的。所以，它的化学性质在常温下很稳定；如果完全燃烧，生成物为CO2；纳米碳管又是一个空心管，所以表面积大，吸附能力强。
答案：A
6.下列关于碳的几种单质的组成和用途的说法错误的是（ ）
A.璀璨夺目的天然钻石是由碳元素组成的
B.长期未用而难开启的铁锁，可在锁孔中加入少量铅笔芯末作润滑剂
C.铅笔芯是用铅和少量碳粉制成的
D.活性炭可作防毒面具的滤毒剂
思路解析：这道题目考查的是单质碳的用途，用途的记忆要根据物质的性质。
答案：C
7.下表列出了1 cm3活性炭所能吸附的常见气体的体积。试分析活性炭吸附气体的体积跟气体的哪些性质有关？哪些性质的气体易被活性炭吸附？
N2 NH3 CO2 O2 N2 Cl2
气体沸点/℃ -252 -33 -78 -183 -196 34
吸附气体体积/Ml 4.5 178 97 35 11 494
解答：与气体的相对分子质量、沸点等有关；相对分子质量越大，沸点越高的气体越易被吸附。
8.如图6-1，向盛有二氧化氮气体的集气瓶里投入几块木炭，为什么红棕色会消失？漏斗中液面为什么会上升 为什么用漏斗而不直接用导管插入水中
图6-1
解答：木炭具有疏松多孔的结构，有效面积大，有强烈的吸附性，能把大量的气体或染料等微小粒子吸附在表面，所以，二氧化氮气体被木炭吸附了，红棕色会消失。二氧化氮被吸附后，集气瓶内的气体减少，压强变小了，所以，漏斗中液面会上升。如果直接用导管插入水中，则烧杯中水会沿着导管进入集气瓶中。
9.甲、乙两同学都做过鉴别碳粉和氧化铜两种黑色粉末的实验，各设计如下方案：
甲：将两种黑色粉末分别在空气中燃烧，有火星出现并且黑色粉末逐渐减少的是碳粉。
乙：将两种黑色粉末分别放在试管里，通入氢气后加热，有红亮物质出现的是氧化铜。
你认为最佳方案是___________（填“甲”或“乙”）；简要说明理由。
思路解析：选择实验方案时一般从以下几方面考虑：操作是否简便易行，是否节约能源、经济实惠，是否安全等。
答案：甲 甲方案只要点燃木炭就行，不需要再消耗其他能源，既经济实惠，又简便易行；乙方案需要加热，得消耗热能，制取所使用的氢气要消耗化学药品，并且，使用氢气具有很大的危险性。
