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(共34张PPT)
2024年秋季
化学 人教版（2024）
九年级上册
碳单质的多样性
人教版（2024）
第1课时
第六单元 课题1
1.了解金刚石、石墨的物理性质和主要用途，知道它们物理性质存在明显差异的原因；
2.知道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，认识物质的多样性；
3.初步认识“用途-性质-结构”三者之间的关系，并意识到科学的发展是无止境的。
学习目标
课堂导入
由同种元素组成的纯净物叫单质，同种元素可以组成不同的单质吗？
金刚石
石墨
C60
氧气O2
臭氧O3
白磷
红磷
P
O
C
新知探究
知识点 碳的单质
石墨
C60
金刚石
金刚石、石墨和C60都是由碳元素组成的单质
海洋之心
南非之星
噩运之钻
这些璀璨夺目的钻石都是碳的一种单质——金刚石
金 刚 石
组成 碳元素
外观 无色透明的固体
硬度 天然存在的最硬的物质
熔点 很高
导电性 几乎不导电
金刚石的物理性质及用途
金 刚 石
用途 ①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；
金刚石的物理性质及用途
②作装饰品——钻石；
③在特殊条件下制备的金刚石薄膜：
透光性好、硬度大，可用作光学窗口和透镜的涂层；
导热性好，用于集成电路基板散热
加工坚硬的金属
裁玻璃
切割大理石
装在钻机的钻头上，钻凿坚硬的岩石
一个小球代表一个碳原子，原子的排列成网状，每一个节点处有一个碳原子。
立体网状结构，硬度大。
金刚石的结构
制作电极
作铅笔芯
石墨坩埚
火箭的通风管
碳的另一种单质——石墨
石墨的物理性质及用途
石 墨
组成 碳元素
外观 灰黑色、有金属光泽的固体
硬度 很软
熔点 高（耐高温）
导电性 优良的导电性
用途 铅笔芯（质软），高铁列车的受电弓滑板、电极（优良的导电性），润滑剂（有滑腻感）等
碳原子的排列结构是一层一层的，是平面层状的结构，层与层之间作用力很小，容易滑动。故石墨很软，有滑腻感。
石墨的结构
交流讨论：金刚石和石墨均由碳元素组成，为什么物理性质却有很大差异呢？
因为碳原子排列方式不同
金刚石：立体网状结构
石墨：层状结构
微
观
结
构
结构
决定
体现
立体网状结构
层状结构
金刚石
石墨
硬度大的固体
质软、有滑腻感的固体
物理性质
物质结构与性质的关系
木炭、焦炭、活性炭、炭黑等无定形碳的主要成分是碳单质，结构与石墨类似。
木炭
焦炭
活性炭
炭黑
无定形碳
木炭（或活性炭）具有疏松多孔的结构，表面积很大，具有较强的吸附性，能吸附水中的色素。
显微镜下木炭的结构
美丽的炭雕可以吸附有害气体
活性炭的用途
防毒面具
活性炭净水器
炭黑的用途
焦炭的用途
木炭 吸附一些食品和工业产品里的色素、有异味的物质
活性炭 吸附能力比木炭强，可用于吸附毒气、制糖工业中脱色制白糖
炭黑 制造油墨、油漆、鞋油、颜料、橡胶工业的填充剂等
焦炭 冶炼金属
总结归纳
结合金刚石、石墨和木炭的性质和用途，
想一想物质的结构、性质和用途之间有什么关系？
结构
用途
性质
决定
决定
C60
一个C60分子是由60个碳原子构成的，分子结构形似足球，又名足球烯。具有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。
碳家族的其他成员
——石墨烯
用途
决定
体现
结构
物理性质
决定
体现
电动车
导热性
厚度
碳家族的其他成员——碳纳米管
高强度材料
用途
决定
体现
柔韧性
结构
物理性质
碳管
决定
体现
“碳”和“炭”有什么不同？
“碳”是元素名称，是核电荷数（或质子数）为6的一类原子的总称，并不具体指某种物质，在化合物名称中用“碳”表示碳元素。如二氧化碳、一氧化碳、碳酸钙等。
“炭”是由碳元素组成的具体物质的名称，如木炭、焦炭、活性炭和炭黑等。
典例1 下列是有关物质的性质与用途的说法，错误的是（ ）
A．金刚石的硬度很大，可用来切割玻璃
B．石墨有滑腻感，可用来作电极
C．活性炭有吸附性，可用来吸附异味
D．焦炭有还原性，可用于冶金工业
B
课堂小结
碳的单质
金刚石
石墨
无色透明、硬度大
质软，有滑腻感，有良好的导电性
无定形碳
C60
一个C60分子由60个碳原子构成
结构与石墨类似
物理性质不同原因：碳原子的排列方式不同
其他碳单质
石墨烯、碳纳米管等
随堂练习
1.下列有关金刚石、石墨的说法正确的是（ ）
A．都由碳元素组成 B．都是黑色固体
C．都能导电 D．硬度都很大
A
解析：金刚石是无色透明的固体，石墨是灰黑色的固体；石墨具有优良的导电性，金刚石不能导电；金刚石是天然存在的最硬的物质，石墨很软。
2.下列有关碳单质的说法错误的是（　　）
A．金刚石是自然界最硬的物质，可作钻头
B．石墨有导电性，可制作电极
C．C60 是由60个碳原子构成的
D．活性炭疏松多孔，具有吸附性，可用于净水
C
3.在丰富多彩的物质世界里，碳及其化合物占有重要地位。
（1）金刚石和石墨均是由碳元素组成的单质，但两者
物理性质差异较大，其原因是构成它们的碳原
子 不同。
（2）活性炭有较强的吸附能力，从结构的角度分析是
因为活性炭具有 的结构。
排列方式
疏松多孔
谢谢！同学们再见！

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