人教版（2024）九年级上册（2024）碳单质的多样性课文内容ppt课件

这是一份人教版（2024）九年级上册（2024）碳单质的多样性课文内容ppt课件，共34页。PPT课件主要包含了课堂导入，新知探究，C碳1201，碳具有可燃性，碳不充分燃烧，碳充分燃烧，金刚石在液氧中的燃烧，使火焰集中并提高温度，木炭还原氧化铜，实验结论等内容，欢迎下载使用。
幻灯片 1：封面标题：碳单质的化学性质副标题：第六单元 碳和碳的氧化物 知识点拓展教师姓名：[你的姓名]日期：[授课日期]幻灯片 2：导入新课回顾旧知：上节课我们学习了碳的多种单质，如金刚石、石墨、C₆₀等，它们的物理性质差异很大，这是由于碳原子的排列方式不同。那么，这些由同种元素组成的不同单质，化学性质是否相同呢？提出问题：碳单质在不同条件下会发生哪些化学反应？它们的化学性质有哪些特点？这节课我们就来重点探究碳单质的化学性质。幻灯片 3：碳单质化学性质的共性基础原因分析：虽然碳的各种单质物理性质差异很大，但它们都是由碳元素组成的，原子的核外电子排布相同，最外层都有 4 个电子，因此化学性质相似。主要化学性质：碳单质的化学性质主要体现在常温下的稳定性、可燃性和还原性三个方面。幻灯片 4：化学性质一 - 常温下的稳定性性质描述：在常温下，碳的化学性质不活泼，很难与其他物质发生化学反应。微观解释：碳原子的最外层有 4 个电子，既不容易失去电子，也不容易得到电子，所以在常温下，碳不易与其他物质发生反应。生活实例：我国古代用墨书写或绘制的字画，历经千百年仍不褪色，因为墨的主要成分是碳，碳在常温下化学性质稳定。木质电线杆在埋入地下前，常将表面烧焦形成炭层，利用碳的稳定性防止木材腐烂。图片展示：展示古代字画、烧焦的木质电线杆图片。幻灯片 5：化学性质二 - 可燃性（与氧气反应）反应条件与产物：碳具有可燃性，但在不同的氧气含量下，燃烧产物不同。氧气充足时：反应现象：碳充分燃烧，发出白光（在空气中燃烧发红光），放出大量的热。化学方程式：\(C + O_2\stackrel{点燃}{=}CO_2\) 。应用：木炭在氧气中充分燃烧可用于取暖、提供能量等。氧气不足时：反应现象：碳不充分燃烧，产生蓝色火焰，放出热量，生成的气体能使灼热的氧化铜还原成铜。化学方程式：\(2C + O_2\stackrel{点燃}{=}2CO\) 。注意事项：一氧化碳是有毒气体，会与人体血液中的血红蛋白结合，使人缺氧中毒，因此在通风不良的环境中燃烧碳时要注意安全。幻灯片 6：可燃性的应用与危害应用：碳单质（如木炭、焦炭、煤等）是重要的燃料，广泛用于工业生产和日常生活中，为我们提供能量。例如，煤用于火力发电，木炭用于烧烤等。危害：碳燃烧不充分时产生的一氧化碳会污染空气，危害人体健康。大量燃烧含碳燃料会产生大量二氧化碳，加剧温室效应。图片展示：展示火力发电站、烧烤场景图片，以及温室效应示意图。幻灯片 7：化学性质三 - 还原性（与某些氧化物反应）定义：在化学反应中，碳能夺取某些氧化物中的氧，使氧化物被还原，这种性质叫做还原性。与氧化铜反应：实验装置：展示碳还原氧化铜的实验装置（试管中装有碳粉和氧化铜的黑色混合物，试管口略向下倾斜，用酒精喷灯加热，导管通入澄清石灰水）。实验步骤：检查装置的气密性。将碳粉和氧化铜按一定比例混合均匀，装入试管中。固定装置，点燃酒精喷灯加热。观察实验现象，待反应结束后，先撤出导管，再熄灭酒精喷灯，防止石灰水倒吸。实验现象：黑色的氧化铜粉末逐渐变成红色（生成了铜），澄清石灰水变浑浊（生成了二氧化碳）。化学方程式：\(C + 2CuO\stackrel{高温}{=}2Cu + CO_2\uparrw\) 。反应分析：在该反应中，碳得到氧，被氧化成二氧化碳；氧化铜失去氧，被还原成铜，碳是还原剂，氧化铜是氧化剂。幻灯片 8：与其他氧化物的反应与氧化铁反应：在高温条件下，碳能还原氧化铁，用于工业炼铁。化学方程式：\(3C + 2Fe_2O_3\stackrel{高温}{=}4Fe + 3CO_2\uparrw\) 。应用：在炼铁工业中，利用碳的还原性将铁矿石中的铁还原出来。与二氧化碳反应：在高温条件下，碳能与二氧化碳反应生成一氧化碳。化学方程式：\(C + CO_2\stackrel{高温}{=}2CO\) 。反应分析：该反应是吸热反应，碳在反应中作还原剂，表现出还原性。应用：在工业上，可利用该反应制取一氧化碳。幻灯片 9：还原性的工业应用冶金工业：碳的还原性在冶金工业中有着广泛的应用，除了炼铁，还可用于冶炼锌、钨等金属。例如，用碳还原氧化锌制取锌：\(C + 2ZnO\stackrel{高温}{=}2Zn + CO_2\uparrw\) 。图片展示：展示炼铁高炉、金属冶炼厂的图片，帮助学生了解碳的还原性在工业中的实际应用。幻灯片 10：碳单质化学性质的总结常温下：化学性质稳定，不易与其他物质反应。点燃时：具有可燃性，氧气充足生成二氧化碳，氧气不足生成一氧化碳。高温时：具有还原性，能还原氧化铜、氧化铁等氧化物，生成相应的金属和二氧化碳（或一氧化碳）。幻灯片 11：课堂练习选择题：下列关于碳的化学性质的说法中，正确的是（ ）A. 碳在常温下化学性质活泼B. 碳燃烧一定生成二氧化碳C. 碳具有还原性，能还原所有氧化物D. 碳在高温下能与二氧化碳反应答案：D填空题：碳在氧气中充分燃烧的化学方程式是______，该反应属于______（填 “放热” 或 “吸热”）反应。答案：\(C + O_2\stackrel{点燃}{=}CO_2\) ；放热简答题：用化学方程式表示碳还原氧化铜的反应，并说明该反应中碳的作用。答案：\(C + 2CuO\stackrel{高温}{=}2Cu + CO_2\uparrw\) ；在该反应中，碳夺取了氧化铜中的氧，表现出还原性，作还原剂。幻灯片 12：课后作业写出碳在氧气中不充分燃烧的化学方程式，并计算 12g 碳不充分燃烧生成一氧化碳的质量。设计一个实验，证明碳具有还原性（写出实验方案、预期现象和结论）。查阅资料，了解碳的还原性在其他工业领域的应用。幻灯片 13：致谢感谢同学们的认真学习！参考文献：[列出参考的教材、资料等]
为什么千年古画不褪色？
知识点 碳单质的化学性质
为什么碳在常温下性质稳定？根据下图提供信息，请画出碳原子结构示意图。
提示：元素的化学性质由最外层电子数决定
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。
碳的稳定性应用于生活中的很多方面：
1. “钻石恒久远，一颗永流传”。2.需要长期保存的文书档案，常用碳素墨水书写。
碳在任何情况下化学性质都这么稳定吗？
回顾木炭在氧气中燃烧的现象
化学方程式：C+O2 ====CO2
冬天在房间里燃煤、烧炭取暖，常发生中毒现象，你知道是什么原因吗？
反应物浓度或反应条件不同，决定反应的进行程度或产物的不同。
C+O2 === CO2
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
探究木炭与氧化铜的反应
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
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
C + 2CuO 2Cu + CO2↑
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，防止冷凝水流至热的试管底部，避免试管炸裂；
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.冷却后再倒出试管中的粉末，防止热的Cu被氧化为CuO。
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。
碳的还原性还可用于冶金工业，如焦炭可以把铁从它的氧化物矿石里还原出来。
在高温条件下，碳能使二氧化碳转变成一氧化碳：
C + CO2 2CO
含氧化合物里的氧被夺去的反应，叫做还原反应。
CuO Cu
氧化铜具有氧化性，作氧化剂
氧化铜在反应中被还原，发生还原反应
C CO2
碳具有还原性，作还原剂
碳在反应中被氧化，发生氧化反应
还原反应和氧化反应在一个反应中是同时进行的，且都不属于基本反应类型。
条件 化学性质 用途
典例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
典例2 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 (　　)
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
常温下，碳的稳定性
1. 【新情景题】[2023•连云港中考]宋代许道宁用墨(主要成 分为单质碳)所画的《关山密雪图》保存至今而不变色， 这是因为在常温下单质碳(　A　)
碳的可燃性
2. 关于碳的燃烧，下列说法中不正确的是(　D　)
碳的还原性
3. 用足量的木炭粉还原氧化铜的实验装置如图所示，按要求 回答下列问题：
(1)该实验加热一段时间后，可观察到试管①中的现象为 ，体现了木炭的 ⁠ 性。该反应的化学方程式为 ⁠ ，试管②中的现象为 ⁠。
(2)酒精灯加网罩的目的是 ⁠。
黑色粉末逐渐变为红色　
(3)刚开始预热时，试管②中立即有气泡产生。但澄清石灰 水不变浑浊，原因是 ⁠ ⁠。(4)实验结束时，应先 ，再 ⁠； 同时用弹簧夹夹紧乳胶管，待试管①冷却后再把试管中 的粉末倒出，这样操作的目的是 ⁠ ⁠。
刚开始排出的是装置内的空气
防止倒吸炸裂试管及
防止生成的铜再次被氧化成氧化铜　
4. 【原创题】碳纳米管是一种以新的形态存在的碳单质。它 的直径一般为几纳米到几十纳米，其中碳原子以正六边形 排列形成管状结构。其管状结构决定了它的弹性和弯曲性 优异，可制作金属催化载体，用于计算机芯片等前沿领 域。有关它的说法不正确的是(　C　)
5. [化学观念之用途体现性质][2024年1月晋城期末改编]物质 的性质决定物质的用途。下列物质的用途中主要利用了其 物理性质的是(　B　)
6. [2024· 临汾安泽模拟改编]“文房四宝”之一的墨是中国传 统水墨画的绘画材料。
(1)墨由炭黑中加入天然胶等制成，墨的物质类别属于 ⁠ (填“混合物”或“纯净物”)。水墨画能长时间 保存不变色的原因是墨汁中的炭黑 ⁠ ⁠。
在常温下化学性质
(2)宋代《墨经》记载“立窑烧烟法”的示意图如图所示， 炉膛口较小，松木置于炉膛中燃烧，瓮中收集的烟可用 于制墨。“立窑烧烟法”利用了松木的 (填 “完全”或“不完全”)燃烧。写出墨完全燃烧的化学 方程式： ⁠。