資源簡介

(共34張PPT)
2024年秋季
化學 人教版（2024）
九年級上冊
碳單質的多樣性
人教版（2024）
第1課時
第六單元 課題1
1.了解金剛石、石墨的物理性質和主要用途，知道它們物理性質存在明顯差異的原因；
2.知道不同的元素可以組成不同的物質，同一種元素也可以組成不同的物質，認識物質的多樣性；
3.初步認識“用途-性質-結構”三者之間的關系，并意識到科學的發展是無止境的。
學習目標
課堂導入
由同種元素組成的純凈物叫單質，同種元素可以組成不同的單質嗎？
金剛石
石墨
C60
氧氣O2
臭氧O3
白磷
紅磷
P
O
C
新知探究
知識點 碳的單質
石墨
C60
金剛石
金剛石、石墨和C60都是由碳元素組成的單質
海洋之心
南非之星
噩運之鉆
這些璀璨奪目的鉆石都是碳的一種單質——金剛石
金 剛 石
組成 碳元素
外觀 無色透明的固體
硬度 天然存在的最硬的物質
熔點 很高
導電性 幾乎不導電
金剛石的物理性質及用途
金 剛 石
用途 ①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；
金剛石的物理性質及用途
②作裝飾品——鉆石；
③在特殊條件下制備的金剛石薄膜：
透光性好、硬度大，可用作光學窗口和透鏡的涂層；
導熱性好，用于集成電路基板散熱
加工堅硬的金屬
裁玻璃
切割大理石
裝在鉆機的鉆頭上，鉆鑿堅硬的巖石
一個小球代表一個碳原子，原子的排列成網狀，每一個節點處有一個碳原子。
立體網狀結構，硬度大。
金剛石的結構
制作電極
作鉛筆芯
石墨坩堝
火箭的通風管
碳的另一種單質——石墨
石墨的物理性質及用途
石 墨
組成 碳元素
外觀 灰黑色、有金屬光澤的固體
硬度 很軟
熔點 高（耐高溫）
導電性 優良的導電性
用途 鉛筆芯（質軟），高鐵列車的受電弓滑板、電極（優良的導電性），潤滑劑（有滑膩感）等
碳原子的排列結構是一層一層的，是平面層狀的結構，層與層之間作用力很小，容易滑動。故石墨很軟，有滑膩感。
石墨的結構
交流討論：金剛石和石墨均由碳元素組成，為什么物理性質卻有很大差異呢？
因為碳原子排列方式不同
金剛石：立體網狀結構
石墨：層狀結構
微
觀
結
構
結構
決定
體現
立體網狀結構
層狀結構
金剛石
石墨
硬度大的固體
質軟、有滑膩感的固體
物理性質
物質結構與性質的關系
木炭、焦炭、活性炭、炭黑等無定形碳的主要成分是碳單質，結構與石墨類似。
木炭
焦炭
活性炭
炭黑
無定形碳
木炭（或活性炭）具有疏松多孔的結構，表面積很大，具有較強的吸附性，能吸附水中的色素。
顯微鏡下木炭的結構
美麗的炭雕可以吸附有害氣體
活性炭的用途
防毒面具
活性炭凈水器
炭黑的用途
焦炭的用途
木炭 吸附一些食品和工業產品里的色素、有異味的物質
活性炭 吸附能力比木炭強，可用于吸附毒氣、制糖工業中脫色制白糖
炭黑 制造油墨、油漆、鞋油、顏料、橡膠工業的填充劑等
焦炭 冶煉金屬
總結歸納
結合金剛石、石墨和木炭的性質和用途，
想一想物質的結構、性質和用途之間有什么關系？
結構
用途
性質
決定
決定
C60
一個C60分子是由60個碳原子構成的，分子結構形似足球，又名足球烯。具有特殊的物理和化學性質，可應用于超導、催化、能源及醫學等領域。
碳家族的其他成員
——石墨烯
用途
決定
體現
結構
物理性質
決定
體現
電動車
導熱性
厚度
碳家族的其他成員——碳納米管
高強度材料
用途
決定
體現
柔韌性
結構
物理性質
碳管
決定
體現
“碳”和“炭”有什么不同？
“碳”是元素名稱，是核電荷數（或質子數）為6的一類原子的總稱，并不具體指某種物質，在化合物名稱中用“碳”表示碳元素。如二氧化碳、一氧化碳、碳酸鈣等。
“炭”是由碳元素組成的具體物質的名稱，如木炭、焦炭、活性炭和炭黑等。
典例1 下列是有關物質的性質與用途的說法，錯誤的是（ ）
A．金剛石的硬度很大，可用來切割玻璃
B．石墨有滑膩感，可用來作電極
C．活性炭有吸附性，可用來吸附異味
D．焦炭有還原性，可用于冶金工業
B
課堂小結
碳的單質
金剛石
石墨
無色透明、硬度大
質軟，有滑膩感，有良好的導電性
無定形碳
C60
一個C60分子由60個碳原子構成
結構與石墨類似
物理性質不同原因：碳原子的排列方式不同
其他碳單質
石墨烯、碳納米管等
隨堂練習
1.下列有關金剛石、石墨的說法正確的是（ ）
A．都由碳元素組成 B．都是黑色固體
C．都能導電 D．硬度都很大
A
解析：金剛石是無色透明的固體，石墨是灰黑色的固體；石墨具有優良的導電性，金剛石不能導電；金剛石是天然存在的最硬的物質，石墨很軟。
2.下列有關碳單質的說法錯誤的是（　　）
A．金剛石是自然界最硬的物質，可作鉆頭
B．石墨有導電性，可制作電極
C．C60 是由60個碳原子構成的
D．活性炭疏松多孔，具有吸附性，可用于凈水
C
3.在豐富多彩的物質世界里，碳及其化合物占有重要地位。
（1）金剛石和石墨均是由碳元素組成的單質，但兩者
物理性質差異較大，其原因是構成它們的碳原
子 不同。
（2）活性炭有較強的吸附能力，從結構的角度分析是
因為活性炭具有 的結構。
排列方式
疏松多孔
謝謝！同學們再見！

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