初中化学人教版（2024）九年级上册（2024）碳单质的多样性教课ppt课件

这是一份初中化学人教版（2024）九年级上册（2024）碳单质的多样性教课ppt课件，共31页。PPT课件主要包含了核心素养目标，课前导入，碳的单质，金刚石，金刚石的结构及用途，石墨的结构及用途，C60，碳单质的研究进展，碳单质的化学性质，常温下碳单质的稳定性等内容，欢迎下载使用。
科学态度与责任：树立安全意识和环保意识，认识到化学实验操作规范的重要性，了解化学物质合理使用对环境和社会的意义，能在生活中合理看待化学相关事物。化学观念：构建 “物质具有性质” 的观念，区分化学性质和物理性质，明白物质的性质决定用途，用途反映性质。科学思维：培养逻辑思维能力，通过对实验现象的分析、归纳，准确判断物理变化和化学变化，以及区分物质的化学性质和物理性质
重点金刚石、石墨、C60的物理性质、用途及性质差异的原因；碳单质的化学性质（与氧气反应、与某些氧化物反应）难点碳单质物理性质差异与原子排列方式的内在联系；碳单质与氧化物反应中还原反应概念的理解。
珠宝店中璀璨坚硬的钻石、书桌旁书写顺滑的铅笔芯、科研领域备受关注的石墨烯材料…… 它们看似毫无关联，却共享同一元素 —— 碳。为何同样由碳元素组成，金刚石坚硬耐磨，石墨却柔软导电？小小的碳元素，如何构建出性质各异的单质？今天，就让我们化身 “碳世界探索者”，揭开碳单质多样性的面纱，探寻结构、性质与用途之间的化学奥秘！
同种元素可以组成不同单质
→不同种元素可以组成不同的单质，如氧气是由氧元素组成的单质，氮气是由氮元素组成的单质→同一种元素也能组成不同的单质，如金刚石、石墨和C60都是由碳元素组成的单质→同种元素组成的物质也不一定是单质，如金刚石和石墨混合在一起，虽然只含有碳元素，但金刚石和石墨不是一种物质，他们混合在一起，属于混合物
纯净的金刚石是无色透明的固体。天然采集的金刚石经过仔细琢磨后，可以成为璀璨夺目的装饰品——钻石。金刚石可用来裁玻璃、切割大理石、加工坚硬的金属，以及装在钻机的钻头上，钻凿坚硬的岩层等。根据金刚石的用途可以推测金刚石一定很硬。事实上，它是天然存在的最硬的物质。在特殊条件下制备的金刚石薄膜，其透光性好、硬度大，可用作透镜等光学仪器的涂层；其导热性好，可用于集成电路基板散热，提高芯片性能。
石墨是一种灰黑色、有金属光泽的固体。石墨很软，有滑腻感。石墨的熔点高，具有优良的导电性能。在日常生活和工农业生产中，我们常常要用到木炭、焦炭、活性炭和炭黑等。这些物质的主要成分也是碳单质，它们的结构与石墨类似。
木炭与活性炭的吸附性
木炭具有疏松多孔的结构，因此它具有吸附能力。可以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。活性炭的吸附作用比木炭的还要强，防毒面具里的滤毒罐就是利用活性炭来吸附毒气的，制糖工业中利用活性炭脱色生产白糖。随着社会的发展，活性炭的应用范围不断扩大，如城市污水、工业废水和饮用水在深度净化处理时都要用到活性炭，人们还利用活性炭来吸附室内装修产生的对人体有害的气体，等等。
科学家发现，除了金刚石、石墨，还有一些以单质形式存在的碳。其中，发现较早的是C60。每个C60 分子是由60个碳原子构成的，C60的分子结构形似足球。C60 的发现使人类了解到一个全新的碳世界。C60的独特结构决定了它具有一些特殊的物理和化学性质，可应用于超导、催化、能源及医学等领域。 目前，人类对C60的研究正在不断深入。我国的科研机构在C60的制备和分离、性质和应用等方面的研究已取得不少成就，在国际上产生了重要影响。
20世纪90年代，一些以新的形态存在的碳单质相继被发现，如碳纳米管。碳纳米管的直径一般在几纳米（符号为nm）到几十纳米，它独特的结构和性质受到人们的广泛关注。碳纳米管具有尺寸小、机械强度高、导电性好等特点，可应用于材料、催化、信息等诸多领域。2004年，科学家成功地从石墨中分离出单层的石墨片，证实它在室温下可以单独稳定存在（过去一直认为这是不可能的）。这是目前世界上人工制得的最薄的材料——厚度仅为0.335 nm。这一成果震惊了科学界，相关科学家获得2010年诺贝尔物理学奖。石墨烯优异的导电、导热性和其他奇特性质正激励着科学家不断去探索。
2010年，我国科学家通过化学方法合成了石墨炔。2017年，中外科学家联合研究团队又合成了T-碳。新的碳单质不断被发现，碳单质家族又增加了新成员。可以相信，随着科学技术的发展，碳单质的用途将不断扩大。
【原因】碳的最外层有4个电子，不容易得失电子，因此，常温下，碳单质的化学性质稳定（不活泼）。【实际应用】①古代书画历经千百年不褪色②档案资料历经千百年不褪色③钻石恒久远，一颗永流传
碳与氧气的反应——可燃性
（1）完全燃烧（氧气充足），生成二氧化碳
（2）不完全燃烧（氧气不充足），生成一氧化碳
但不论是否完全燃烧，均会放出热量
碳单质与某些氧化物反应——还原性
1.金刚石和石墨是常见的碳单质，其结构如图所示。下列说法正确的是( )A.构成金刚石和石墨的原子大小不同B.金刚石和石墨中原子排列方式不同C.碳的单质都是黑色D.金刚石和石墨都是碳单质，它们的相互转化是物理变化
2.下列物质性质和用途对应关系不正确的是( )A.金刚石硬度大，可用于切割玻璃B.氮气化学性质稳定，可用于食品防腐C.石墨有导电性，可用作电池的电极D. 氧气具有助燃性，可用作燃料
3.王羲之是我国宋朝的书法家，他的墨宝保存至今，极其珍贵。他的书法能保存完好的原因是( )A.因为王羲之的书法苍劲有力，不易褪色B.因为墨的主要成分是碳，在常温下化学性质稳定C.因为现代科学技术发达，能够把古代书法还原本色D.因为书法所用的纸质地优良，经久耐用
4.关于单质碳的性质描述错误的是( )A.单质碳在常温下化学性质不活泼B.单质碳在充足的氧气中燃烧生成二氧化碳C.高温时单质碳跟二氧化碳不能反应D.碳燃烧的产物都是氧化物