九年级上册（2024）碳单质的多样性精品ppt课件

这是一份九年级上册（2024）碳单质的多样性精品ppt课件，共33页。PPT课件主要包含了情境导入，氧气氧元素，氧元素，氢气氢元素，新知探究，碳单质的多样性，天然存在最硬的物质，几乎不导电，类似石墨的物质，用途作冰箱的去味剂等内容，欢迎下载使用。
通过金刚石、石墨、C60、碳纤维管、石墨烯等多种碳单质的学习，认识同一种元素可以组成不同的单质，了解物质的多样性；
通过运用比较、分析等科学方法，从宏观和微观相结合的视角理解金刚石和石墨物理性质有明显差异的原因。
通过实验认识活性炭的吸附性，发展科学探究能力；通过金刚石、石墨等多种碳单质物理性质的学习
丰富多彩的物质世界是由元素组成的
氧元素可以组成氧气(O2)和臭氧(O3)
磷元素可以组成白磷和红磷
碳元素可以组成金刚石、石墨和C60
交流讨论 不同种元素可以组成多种物质，同一种元素也可以组成多种物质吗？
碳是自然界中分布广泛的元素之一，它以多种形式存在于我们的生活中。某科技公司研发了一种新型材料，可用于制造超轻、超强、超导的电子产品。这种材料的主要成分是碳元素，但它的性能远超传统的石墨和金刚石。假如某公司邀请你作为化学顾问，帮助他们分析这种材料的可能结构并解释其优异性能的原因。
你知道哪些由碳元素组成的单质？它们的结构和性质有何不同？为什么同一种元素可以形成性能迥异的单质？
任务一 探究碳单质的多样性
实验1：观察金刚石和石墨的硬度
用铅笔在纸上写一写，用小刀在铅笔上削一削……
实验2：测试石墨的导电性
电极、铅笔芯、润滑剂、高铁列车的受电弓滑板等
灰黑色，有金属光泽的固体，有滑腻感
无色透明的固体，有璀璨夺目的光泽
钻头、刻刀、装饰品光学窗口、透镜的涂层等
日常生活和工农业生产中，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。
实验3：观察木炭的吸附性
思考 实验中可以看到什么现象？说明木炭具有什么性质？这一性质有什么实际用途？
现象：红色褪去，溶液变成无色
性质：具有疏松多孔的结构，具有吸附能力
活性炭的吸附能力比木炭强，可以用在防毒面具中吸收毒气、制糖工业中脱色制白糖、处理水等。
石墨和金刚石是由碳元素组成的不同的单质，是两种不同的物质，相互间的转化属于化学变化。
思考 由石墨制造金刚石是物理变化还是化学变化？
任务二 分析碳单质的结构与性质的关系
纯净的金刚石是无色透明的固体
天然存在的最硬的物质
熔点较高，不导电，导热性好
灰黑色、有金属光泽的固体
石墨很软，有滑腻感
熔点高，导电性能优良
C60由C60分子构成。每个C60分子由60个碳原子构成，是形似足球的封闭笼状结构，又名足球烯，可应用于超导、催化、能源及医学等领域。
为什么金刚石和石墨都是由碳元素组成的单质，但它们的性质却截然不同？
2.碳单质的结构与性质的关系
任务三 解决实际问题：设计新型碳材料
科技公司需要一种超轻、超强、超导的碳材料，你能设计出这种材料吗？这种材料的结构可能是什么样子的？它的性能如何实现？
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(即石墨烯)，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。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。
【石家庄期中】下列关于金刚石、石墨、C60的说法中不正确的是(　　)A．金刚石硬度大，可用来切割大理石B．石墨具有滑腻感，可用作润滑剂C．它们都是由同种元素组成的单质D．它们都是由原子构成的
碳单质在生活、生产、科学研究中扮演着重要的角色。如图是一种碳单质的结构，关于该物质的分析正确的是(　　)A．它是石墨B．它由碳原子构成C．它的结构不稳定D．它可用于超导领域
【教材改编题】下面是碳的几种单质的结构示意图，图中小圆球均代表碳原子。(1)甲、乙两种碳单质都是由______(填“分子”“原子”或“离子”)构成的。乙转化成甲属于______(填“化学”或“物理”)变化。
(2)物质甲的名称是__________，利用它硬度大的性质可以制作________。(3)物质乙的层与层之间能发生滑动，可用作高铁的石墨电刷，反映出其具有的物理性质是良好的________、________。(4)物质丙的化学式为C60，它的一个分子是由60个碳________构成的。
【长沙中考】物质的性质决定物质的用途。下列含碳物质中，常用于去除冰箱、汽车中的异味的是(　　)A．活性炭 B．金刚石C．石墨 D．C60
结构决定性质，性质决定用途。下列物质性质和用途对应关系不正确的是(　　)A．活性炭有吸附性，可用作除味剂B．焦炭有可燃性，可以作燃料C．炭黑是黑色的，用于制造油墨、油漆D．木炭具有疏松多孔的结构，可用作润滑剂
【科学思维 证据推理】向如图所示的盛有红棕色二氧化氮气体的集气瓶中投入几块刚烘烤过的木炭。下列关于该实验的说法不正确的是(　　)A．过一段时间，观察到红棕色变浅B．最终液体会倒吸到集气瓶中C．二氧化氮与木炭发生了化学反应D．该实验体现了木炭的吸附性
“低碳生活”“低碳生产”，早日达到“碳中和”是目前全世界人民努力的方向，但是“碳家族”也是重要的生活和生产原料，有着至关重要的作用。(1)金刚石和石墨都是碳的单质，但两者性质差异较大，它们性质不同的根本原因是____________________。(2)干电池中使用石墨作为电极材料，说明石墨具有_____性。(3)活性炭能作为冰箱除味剂，是因为活性炭具有_______性。
性质决定用途。下列关于物质用途的叙述中正确的是(　　)①炭黑可制成油墨 ②干电池里的电极是由石墨制成的③活性炭可在防毒面具中吸附毒气 ④制糖工业中用C60脱色制白糖 ⑤金刚石可用来切割大理石 ⑥用炭粉和铅可制成铅笔芯A．②③④ B．①⑤⑥C．④⑥ D．①②③⑤
【学科素养 化学观念】化学学习要建构若干基本观念，以下四类化学基本观念中认识不正确的是(　　)A．元素观：金刚石和石墨均由碳元素组成B．分类观：金刚石和石墨是两种碳单质C．变化观：石墨转化为金刚石属于物理变化D．微粒观：金刚石和石墨中碳原子的排列方式不同