(上课用)课题1_金刚石、石墨和C60
人教版化学-九年级上册-第六单元 课题1 金刚石、石墨和C60
第六单元碳和碳的氧化物课题1 金刚石、石墨和C60教案【教学课型】新授◆课程目标导航：【教学课题】课题1 金刚石、石墨和C60【教学目标】1、知识与技能：（1）了解金刚石、石墨、木炭、活性炭的主要物理性质和用途。
（2）知道碳单质的化学性质。
（3）知道C60的分子结构及其发展前景。
2、过程与方法：（1）会对展示或演示的资料分析、归纳（2）培养学生实验设计的能力。
3、情感态度与价值观：（1）树立物质的性质决定用途的观点。
（2）以发展的观点看待碳的单质。
【教学重点】金刚石、石墨、木炭的物理性质和用途。
【教学难点】（1）金刚石和石墨物性差异很大的原因。
（2）碳跟某些氧化物的反应。
【教学准备】教师用具：玻璃片、玻璃刀、6B铅笔、干电池、石墨电极、投影仪、电视媒体、防毒面具、导线、灯泡。
学生用具：玻璃片、铅笔刀、铅笔一只、干电池、导线3根、小灯泡、蜡烛一根、火柴、活性炭、红墨水、烧杯、药匙、注射器（50mL）、棉花。
◆课前预习1.（1）观看教材图6－1金刚石的结构和用途，结合教材内容回答下列问题：①纯净的金刚石是色、形状的固体。
②金刚石的结构图中，若每一个小球代表一个碳原子，请你观察金刚石中每一个碳原子最多与个碳原子相连。
③图片上金刚石的用途分别是和。
其中，金刚石用在玻璃刀刀头上是利用了金刚石的性质。
（2）.观察教材图6－2石墨的结构和用途，结合教材内容回答下列问题：①石墨是一种色的，状固体。
②石墨的结构图中，若每一个小球代表一个碳原子。
那么，石墨中每一个碳原子最多与碳原子相连，并且碳原子是排列的。
③说出图中石墨的用途分别是和。
其中做铅笔芯是利用了石墨很，且在纸上划过后会留有色痕迹的性质。
做电极是利用了石墨的性。
2.焦炭、活性炭、木炭和炭黑是碳单质吗？（1）由于它们主要是的微小晶体和少量构成的。
故它们是，而不是单质。
（2）在书写这四种物质的名称时，要写（填“碳”或“炭”）这一个字。
（3）在这四种物质中，和，具有的结构。
课题1 金刚石、石墨和C60第一课时
标杆题
将以下左例和右例有关项目用线连接起来。 石墨 冰箱去味剂、防毒面具 炭黑 电极 金刚石 超导体 C60 制油墨 活性炭 切割坚硬金属
课堂练习:
1、金刚石、石墨和C60都是 碳 元素组成的单 质。 金刚石和石墨的物理性质有很大差异，是因 为 原子的排列方式不同 。 金刚石能用作钻头、用来裁玻璃是因 为 金刚石的硬度大 。 石墨能用来制作铅笔，是因为 石墨很软 。
B）
课堂小结 五 小结
从本课你学到了什么？
1、同一种元素可以形成不同的单质 2、金刚石是天然存在的最硬的物质，石墨是 最软的物质之一，木炭和活性炭具有吸附性。 3、金刚石和石墨的性质不同是由于碳原子排列
方式不同。 结构
决定 体现
性质
决定 体现
用途
再见!
活性炭的用途
※冰箱中的除异味剂
※防毒面具里的滤毒罐
冰 箱 去 味 剂
食品脱色
※制糖工业的脱色剂
比较金刚石、石墨的结构：
金刚石结构
石墨结构
正八面体结构
金刚石的碳原子在空间构 成连续的，坚固的骨架的 结构，所以坚硬。
层状结构
石墨的碳原子呈平面层状 结构,层与层之间作用力小， 所以质软。有滑感。
讨论
金刚石和石墨都是由碳元素组成的单
质，为什么物理性质存在差异？
碳原子的排列方式不同，金刚石 网状结构,石墨是层状结构。
思考：
结合金刚石、石墨的结构、 性质和用途，物质的结构、性质 与用途之间有什么关系？
结构
决定 体现
性质
决定 体现
用途
自学指导三
阅读课本第108页,3分钟后完成下列 问题：
60 ①每个C60分子中含有_______个 碳原子；②C60属于 单质 _________(填单质或化合物)； ③C60的主要用途是 材料科学、超导体 _____________________。
11第六单元课题1《金刚石、石墨和C60》
用石墨做电极 石墨还可作润滑剂，等等
金刚石（
C ）
石墨（
C ）
色态
硬度
无色透明、正 八面形状的固体
深灰色、有金属色 泽，细鳞片状固体
最硬
很高 熔点 不导电 导电性 用途 钻石、刻划玻璃
、切割大理石
质软、滑、在纸上 可留下痕迹 高、耐高温
导电 润滑剂、 铅笔芯、作电极
思 考 分 析
金刚石和石墨都是由C元素组成的， 为什么性质会相差这么远呢？
金刚石
石墨
碳60
一、碳单质的物理性质：
碳的单质主要包括金刚石、石墨和C60分子。 它们都是由碳元素组成的单质。
1、金刚石：
纯净的金刚石是一种无色透明的、正八面体形 状的固体，硬度大（天然物质中最硬的物质）， 不导电。 天然采集的金刚石经过仔细 的琢磨就会成为璀璨夺目的装饰 品——钻石
含有杂质的金 钻石装饰品 刚石带有颜色
下课了!
点燃
CO2
点燃
（充分燃烧） （不充分燃烧）
2CO
2、还原性:(与某些氧化物反应)
木炭还原氧化铜：
现象： （1）试管里黑色粉 末逐渐成为红色； （2）生成的无色无 味气体能使澄清的 石灰水变浑浊。
原理：C + 2CuO
பைடு நூலகம்高温
2Cu + CO2 ↑
1.试管为什么要略向下倾斜？ 防止冷凝的水流到热的试管底部使试管炸裂。 2.火焰上罩网罩的作用是什么？ 因为木炭与氧化铜反应的温度要求较高，用网罩 使火焰集中，提高温度。 3.实验结束时，为什么要先从石灰水中取出导气管 再熄灭酒精灯？ 防止石灰水倒吸入热的试管使试管炸裂。 4.反应的现象 （1）试管粉末中有红色的物质出现； （2）澄清的石灰水变浑浊。 高温
《课题1 金刚石 石墨和C60》1
3C + 2Fe2O3
失去氧
4Fe +3CO2
还原反应
还原剂 氧化剂
C Fe２O3
氧化产物 还原产物
CO2
Fe
小结：
一、碳的化学性质： 1、稳定性 点燃 2、可燃性 C + O2 CO2 2C + O2 2CO + O2
点燃 点燃
2 CO 2 CO2
2 Cu +CO2
3、还原性
C + 2CuO
为达到此目的，某同学设计 右图装置进行实验
第一步，先向特制玻璃管中通入纯净氧气，然后再给试管加 热，这样做的目的是 。 第二步，不断加强热后，发现M逐渐氧化并消失，同时澄清 石灰水变浑浊，此时停止反应，先将A处断开，再停止加热 。这样做的目的是 。 由此，他得出M物质只含有碳元素的结论，遭到其他同学的 反对。反对的理由是：
不导电
最硬
良好 质软
硬度
用途
结构
组成元素
不同的原因
钻头、刻刀、 制备新材料、 铅笔芯、电极、润滑剂 器件等 装饰品等 立体网状 层状结构 形似足球
都是由碳元素组成的 碳原子方式排列不同
讨论P108
金刚石、石墨和C60的结构
结构
决定
体现
性质
决定
体现
用途
1、金刚石很硬，可用来切割玻璃；
2、石墨很软，可用来做铅笔芯； 石墨有良好的导电性，可用来做 电极； 3、木炭、活性炭有强吸附性，可做吸附剂； 4、C60有特殊的性质，可用于材料科学、 超导体等方面。
二、碳的化学性质：
东晋书法家 距今1600多年
说明通常情况下碳的化学性质很稳定
1、碳与氧气的反应
人教版九年级化学上册-课题 1 金刚石、石墨和C60 知识要点
课题 1·金刚石、石墨和C·知识要点60【要点1】碳的单质1．金刚石和石墨我们可以通过列表对比，更明确地看出金刚石和石墨的物理性质和用途的差异．(表6－1)思考：金刚石和石墨都是由碳元素组成的单质，为什么物理性质会有很大的差异呢？一种元素可以组成多种单质，金刚石和石墨都是由碳元素组成的单质，但是组成单质时原子的排列不同(见课本图6－1、图6－2)，所以物理性质会有很大的差异．2．C60分子C60也是由碳元素组成的单质．C60分子是一种由60个碳原子构成的分子，它形似足球(见课本图6－4)，有人因此称它为“足球烯”．说明：C是美国休斯顿大学的克罗脱(Kroto, H. W.)和史沫莱60(Smalley, R. E.)等人在1985年发现的．我国北京大学化学系和物理系分子．研究小组也研制出了C601991年科学家又发现一种碳的单质——碳纳米管，它是由六边环形的碳原子构成的管状大分子(如图6－1)，它的直径只有几个纳米．讨论：同种元素组成的物质是否一定为单质？不是，一种元素可以组成几种单质，只有一种元素组成的纯净物才是单质，如果金刚石和石墨混合在一起，经检测，虽然只有碳元素，但金刚石和石墨不属于同种物质，所以应该是混合物．我们应该说同种元素组成的物质可能是单质，也可能是混合物．【要点2】木炭木炭主要是由石墨的微小晶体和少量杂质构成的，具有疏松多孔的结构，与木炭类似的，还有焦炭、活性炭和炭黑．说明：木炭和活性炭因为具有疏松多孔的结构，所以具有很强的吸附能力，活性炭的吸附能力比木炭的还要强．在吸附的过程中，只是把物质的微小粒子吸附到疏松多孔的表面上，并没有生成新的物质，是物理变化．【要点3】碳的化学性质1．常温下：碳的化学性质不活泼(稳定性)说明：碳受日光照射或跟空气、水分接触，都不容易起变化．例如我国古代用墨汁书写、绘制的字画，可以保存多年而不褪色(如图6－2)；我们填写的档案资料均要求用碳素墨水书写，碳素墨水写字不易褪色．讨论：木桩做电线杆埋入地下之前，通常将其表面部分微烤焦，为什么？烤焦的表面形成一层木炭，减慢电线杆的腐烂速度，使其经久耐用．2．碳跟氧气的反应(可燃性)(1)充分燃烧生成二氧化碳说明：这个反应过程中，放出大量的热，所以碳可以用作燃料．(2)不充分燃烧生成一氧化碳说明：这个反应过程中也放热．注意：反应的生成物一氧化碳有剧毒，对人体有害，室内用煤取暖时要注意安全．3．碳跟某些氧化物的反应(还原性)现象：黑色粉末逐渐变成红色，能生成使澄清石灰水变浑浊的气体．．分析：红色物质应该是铜，使澄清石灰变浑浊的气体应该是CO2讨论：在上面的反应中，哪种物质具有还原性？在上述反应中，碳是使氧化铜还原为铜的物质，它具有还原性．说明：碳能够夺取金属氧化物中的氧，碳的还原性可以用在冶金工业上．。
课题1 金刚石、石墨和C60(课时1)
结构决定性质，性质又决定用途
培养学生知识总结能力
过渡
讲解
科学家发现，除了金刚石、石墨外，还有一些新的以单质形式存在的碳，其中，发现较早并在研究中取得重要进展的是C60分子。大家看书，C60的分子结构和什么相似？这种足球结构的碳分子很稳定。C60中60表示什么？C60是单质还是化合物？
回答：
和足球相似；
导电性
无
良好
导热性
良好
良好
用途
钻探机钻头、刻刀、装饰品等
电极、铅笔芯、润滑剂等
教学内容
教
学
过
程
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
讲解
金刚石和石墨都是由碳元素组成的单质，物理性质为什么有这么大的差异呢？
【投影】金刚石和石墨的原子排列结构模型
思考；回答；
由于碳原子排列方式不同；金刚石是正八面体，石墨是分层排布。
投影
1、图7-2石墨的结构和用途
2、展示视频：石墨的导电性
3、【投影】石墨的性质和用途
讲解铅笔
铅笔是我们最熟悉的学习用品，铅笔里面其实不含铅，是石墨和粘土混合而成的。画画用的铅笔常用“6B”的，写字用的铅笔常用“HB”的，制图用的铅笔常常是“6H”的，6B最软，颜色最深，6H最硬，HB软硬适中。“H”代表Hard，坚硬的，“B”代表BlaCk，黑的。由于石墨太软，只用石墨做铅笔芯，易断又易磨损，所以加入粘土。我们看看不同型号铅笔的笔迹。
课题1 金刚石、石墨和C60
5、1999年北约曾用“石墨炸弹”，该炸弹 爆炸后释放出大量的纤维状石墨覆盖在发电 厂的设备上，使南联盟的高压输电线路短路， 这是利用了石墨的什么性质？ 利用了石墨的导电性 6、将下列左边物质与右边的用途用线连接起 来。 石墨 冰箱去味剂 炭黑 作电极 金刚石 冶炼金属 焦炭 制油墨 活性炭 作钻头
3、具有导电性 可以用来做电极 4、具有润滑性 可以用来做润滑剂
想一想：如果有一把长期不用而生锈的铁锁， 怎样可以轻易打开？ 把铅笔芯的粉末放到生锈的锁孔里。
5、耐高温 可以制成耐高温材料
金刚石和石墨的比较 金刚石 色态 硬度 熔点 导电性 用途 石墨
无色透明、正八 深灰色、有金属色泽 面形状的固体 细鳞片状固体
第六单元
课题1
碳和碳的氧化物
金刚石、石墨和C60
想一想： 由同种元素组成的纯净物叫做什么? ——单质 同种元素可以组成不同的单质吗? ——可以! 例如: 氧元素组成氧气和臭氧， 磷元素组成红磷和白磷。 碳元素也可以组成不同的单质吗？ 研究表明: 金刚石、石墨和C60都是由碳元素 组成的单质。
一、金刚石
吸附有毒气体
防毒面具活性炭
3、焦炭：
冶炼金属
4、炭黑：
可用于制墨子
C60是一种单质，一个C60分子是由60个碳 原子构成的，相对分子质量为720。形似 足球，性质很稳定。
更新的碳单质：
C70 C240 C540
课堂练习：
1、下列叙述中正确的是( A ) A.金刚石、石墨都是碳的单质 B.碳单质都是黑色固体 C.所有物质中金刚石最硬、石墨最软 D.石墨是优质绝缘材料 2、家用净水器常用活性炭作净水剂，这是因 为活性炭( B ) A.可作催化剂 B.疏松多孔，吸附性强 C.无毒 D.可以吸附水中的不洁物质
人教版化学九年级上册第六单元课题1《金刚石。石墨和C60》优秀教案
课题1 金刚石、石墨和C60第1课时碳的单质教学目标【知识与技能】1.了解金刚石和石墨的物理性质及主要用途。
2.知道木炭和活性炭具有吸附性。
3.知道不同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。
【过程与方法】1.通过对金刚石、石墨和C60中碳原子排列方式及空间结构的分析,知道物质的结构、性质和用途之间的相互关系。
2.通过木炭(或活性炭)吸附作用演示实验的探究,让学生知道对比实验是研究问题的常用方法。
【情感·态度·价值观】通过对碳的不同单质具有不同用途的探究,树立物质的性质决定其用途的观点。
教学重难点【教学重点】金刚石、石墨和C60中碳原子排列方式的分析。
【教学难点】金刚石、石墨和C60的物理性质存在差异的原因。
教学过程一、导入新课铅笔伴你从小到大,你一定不陌生。
你们也许还见过名贵的钻石,但你知道它们其实是“一家人”吗?化学世界就是这么神奇!二、推进新课1.金刚石[提出问题]通过前面的学习,我们知道不同的元素可以组成不同的物质,如氧气是由氧元素组成的,氢气是由氢元素组成的,那么,同种元素可以组成不同的物质吗?[归纳总结]同种元素可以组成不同的物质,如氧气和臭氧(O3)都是由氧元素组成的,红磷和白磷都是由磷元素组成的。
[过渡]金刚石、石墨和C60是庞大的碳家族成员,其均是由碳元素组成的单质。
[投影展示][归纳总结]纯净的金刚石是无色透明、正八面体形状的固体。
金刚石是天然存在的最硬的物质,故其可用来裁玻璃、切割大理石、加工坚硬的金属等。
2.石墨[过渡]金刚石对光有折射和散射作用,但同样由碳元素组成的石墨,和金刚石相比外表要暗淡许多。
阅读教材第107页石墨的相关内容,归纳出石墨的相关性质。
[归纳总结]石墨是一种深灰色的有金属光泽而不透明的细鳞片状固体,质软,有滑腻感。
[提出问题]生活中可能会接触到木炭、活性炭、焦炭、炭黑等物质,这些物质的主要成分也是碳单质,它们的结构与石墨类似,它们都具有哪些主要性质呢?[演示实验]实验6-1,在盛有半瓶水的小锥形瓶里,加入一滴红墨水,使水略显红色。
人教版九年级化学第6单元 课题1 金刚石、石墨和C60(有答案)
第六单元碳和碳的氧化物课题1 金刚石、石墨和C60知识点一碳的单质不同元素可以组成不同的单质，而同一种元素也可以组成不同的单质。
几种常见元素的不同单质如下表所示：常见元素碳元素氧元素磷元素形成的单质金刚石、石墨和C60氧气(O2)和臭氧(O3)白磷(P4)和红磷（P）一、金刚石、石墨、C60的性质及用途1、金刚石A、物理性质：无色透明、正八面体形状的固体，不导电，经加工琢磨后有夺目光泽，是天然存在最硬的物质。
B、用途：雕琢作装饰品(钻石就是金刚石雕琢成的)；制作钻头；制作玻璃刀、刻刀。
2、石墨A、物理性质：深灰色、不透明的细鳞片状固体，有金属光泽，质软，滑腻，导电性好，耐高温。
B、用途：用于制铅笔芯(不同型号的铅笔芯，石墨含量不同，“B”值越大，石墨含量越高)、石墨电极、电刷、耐高温的润滑剂等。
3、C60C60分子由60个碳原子构成，形似足球，很稳定。
目前应用于材料科学、超导体等方面的研究。
理解辨析1、金刚石、石墨和C60都是由碳元素组成的，为什么物理性质差异这么大？原子之间的排列顺序不相同4、不定形碳—木炭、焦炭、活性炭和炭黑木炭主要是由石墨的微小晶体和少量杂质构成的，它具有疏松多孔的结构。
焦炭、活性炭、炭黑等的构成和结构与木炭类似，通常称为无定形碳。
由于木炭、活性炭的结构疏松，因此它们具有吸附性。
利用这种性质可以吸附气体或溶液中的一些物质，可用作吸附剂，如木炭用来吸附食品工业里的色素和有异味的物质；活性炭用在防毒面具中吸附毒气。
理解辨析1、吸附性是物理性质吗？吸附性是物质的物理性质，吸附过程是物理变化。
吸附剂与物质的接触面积越大，吸附能力越强。
2、“碳”与“炭”有什么区别吗？1.碳是表示碳元素，炭是主要成分为碳的一些物质，如活性炭、木炭等2.碳是用于对化学式的命名，而炭往往是对一些物质命名的俗称里。
例题1、金刚石、石墨、C60的性质不同解释正确的是（ B ）A．碳原子的结构不同B．碳原子的排列方式不同C．由不同种元素组成的D．组成的原子数不同例题2、小刚要检验妈妈的钻石戒指是真还是假，下列方法你认为正确简便的是( D)A.铁锤砸毁B.火烧C.测密度D. 刻画玻璃例题3（1）金刚石可作玻璃刀，因为_____金刚石硬度大________________________________。
课题1 金刚石、石墨和C60优秀课件
含石墨的混合物：---无定形炭 木炭、活性炭、焦炭、炭黑
它们主要是由石
吸附性 墨微小晶体和少量
杂质构成的。
具有 疏松多孔的结构。
美
丽
的
炭
雕
吸
附
有
害
气
体
老三：C60分子
外观：晶足粉球末形呈状黄,色有金属光泽的固体，其微
火 性格：稳定，抗化学腐蚀，导电力极低..
眼 金
骨架：碳原子球型排列
睛 本领：材料科学、超导、医疗….
…… 球碳（C60） 管碳（碳纳米管）类 洋
似 葱
形状
的碳 ……
1985年 上世纪90年代
物质世界是丰富多彩的， 物质的种类是千奇百怪的
思考：
三种物质形 状各异，为何 被称为三兄弟 呢？
组成相同--碳元素组成的单质
高温高压 催化剂
碳原子排列方式不同
思考石墨转化为金刚石属于物理变源自还 是化学变化？一、碳的单质
老大：金刚石
外观：正八面体、无色透明固体
火 性格：自然界最硬的物质、不导电….
眼 金
骨架：碳原子网状结构排列
睛 本领：做装饰品、玻璃刀、钻头….
老二：石墨
长相：深灰色有金属光泽，不透明的细鳞片
状固体
火 脾气：质软，有滑腻感；具有优良的导电性
眼
能….
金 骨架：碳原子分层排布结构 睛
本领：电极、润滑剂、铅笔芯….
第六单元 碳和碳的氧化物
课题1 金刚石、石墨和C60
第一课时 碳的单质
【温故知新】 什么叫单质？
想一想
可以，例如：氧元素可以组成氧气和 臭氧两种不同的单质，磷元素可以组成红 磷和白磷两种不同的单质。
课题1 金刚石、石墨和C60
丙橱 铜 铁
丁橱 氧化铜 五氧化二磷
作业布置
P109习题第6题
再见
碳的化学性质
3、碳和某些氧化物的反应
碳+氧化铜
高温
铜+二氧化碳
高温
2CuO＋C==2Cu＋2CO2↑
探究实验装置 2CuO＋C==2Cu＋2CO2↑
考虑事项： 反应物状态
高温
反应条件
生成物的检验
2、还原性:(与某些氧化物反应)
木炭还原氧化铜：
现象： （1）试管里黑色粉 末逐渐成为红色； （2）生成的无色无 味气体能使澄清的 石灰水变浑浊。
自学指导：
请同学认真默看P104“1、金刚石”、 P104“2、石墨”以及P105“3、C60 分子”，四分钟后，能填写以下表 格并完成检测题。
1、金刚石、石墨和C60性质、用途等的比较： 结构
外观
物理性质
硬度 导电性 导热性
用途
金刚 石 石墨
正八面体
透 明 固 体
最硬 几乎不导电 很差
做装饰品——钻石 钻探机的钻头
原理：C + 2CuO
高温
2Cu + CO2 ↑
2CuO＋C==2Cu＋2CO2↑
还原反应—含氧化合物里的氧 被夺去的反应。 碳具有还原性。
高温
工业冶金
焦炭可以把铁从它的氧化物 矿石里还原出来。
高温
2Fe2O3+3C==4Fe+3CO2
、碳的单质 1．金刚石、石墨、C60 2 结构 性质 用途 二、碳的化学性质 1．常温下：稳定 2．高温下： (1)跟氧气反应 (2)跟某些氧化物反应
制取铅笔芯； 润滑剂；电极
层状结构
不深 透灰 明 色 质软 的、 片有 状金 固属 体光 ；泽 固 体
人教版化学九年级上册课题1金刚石石墨和C60知识点精讲(含解析)
第六单元碳和碳的氧化物课题1 金刚石、石墨和C60 课标定位1、了解金刚石和石墨的物理性质和主要用途。
2、知道碳单质的化学性质3、知道不同的元素可以组成不同的单质，同一种元素也可以组成不同的物质4、以人类对碳单质的认识为例，引导学生形成“科学是发展”的观点知识梳理核心知识归纳1.金刚石、石墨和C60都是由碳元素组成的单质,但由于它们的原子排列方式不同,因此它们的性质存在着差异。
2.金刚石是天然存在的最硬的物质。
石墨很软,有滑腻感,具有优良的导电性能。
3.由于木炭具有疏松多孔的结构,因此它具有吸附能力,可以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。
防毒面具里的滤毒罐是利用活性炭来吸附毒气的。
4.C60分子是一种由60个碳原子构成的分子,这种足球结构的碳分子很稳定。
5.碳的化学性质:(1)在常温下,碳的化学性质不活泼。
(2)当碳不充分燃烧的时候,生成一氧化碳,同时放出热。
其燃烧的化学方程式为:2C+O22CO;当碳充分燃烧的时候,生成二氧化碳,同时放出热。
其燃烧的化学方程式为:C+O2CO2。
(3)木炭与氧化铜反应的化学方程式为:2CuO+C2Cu+CO2↑。
6.含氧化合物里的氧被夺去的反应,叫做还原反应。
木炭具有还原性,因此单质碳可用于冶金工业。
知识点一、碳单质的种类和物理性质知识在线碳的几种单质（金刚石、石墨、C60）（1）金刚石（C）为正八面体形状的固体,它无色、透明、不导电,是天然存在的最硬的物质,用于雕琢后作装饰品、钻探机的钻头、玻璃刀的刀头等。
（2）石墨（C）是最软的矿物之一，深灰色，具有金属光泽，细鳞片状的固体，有优良的导电性，润滑性。
可用于制铅笔芯、干电池的电极、电车的电刷、做固体润滑剂等（3）无定形碳：由石墨的微小晶体和少量杂质构成.主要有:焦炭,木炭,活性炭,炭黑等.（4）C60（也叫“足球碳”）：C60分子是一种由60个碳原子构成的分子,其相对分子质量为720。
课题1 金刚石、石墨和C60
化学
5.下列关于碳单质的用途及原因分析的描述不正确的是( 用途 A B C D 石墨可用作电极 金刚石可用来刻画玻璃 活性炭可用于消毒面具 氮气用于食品包装的防腐剂
A ) 原因分析 石墨很软
金刚石硬度很大 活性炭具有吸附性 氮气化学性质稳定
6.碳单质除了金刚石、石墨、C60外,科学家们还合成了C70、C90、C240等,由此做 出如下推测:①同一元素可以形成多种单质;②单质可能存在复杂的分子结构;③ 单质的研究具有广阔的前景,其中正确的是( A.仅① B.仅①③ C.仅②③ D ) D.①②③
(3)C60与金刚石、石墨具有相似的 化学 (填“化学”或“物理”)性质。
化学
10.(探究创新题)李洋同学在实验室用木炭和氧化铜两种黑色粉末在高温下反应制 取单质铜,化学反应方程式为 C+2CuO 2Cu+CO2↑。他联想到单质碳的一些化学 性质,认为在该实验中还可能会有 CO 产生。
化学
【查阅资料】 CO气体能使湿润的黄色氯化钯试纸变成蓝色;CO有毒。 【实验验证】 (1) 点燃 A 处酒精灯 , 数分钟后发现试管中的黑色固体物质变红 , 该红色物质是 铜(或Cu) 。 (2)装置B中的实验现象是 澄清石灰水变浑浊 。 (3)C装置中湿润的黄色氯化钯试纸变成蓝色,说明有 CO 学的判断是正确的。 气体生成,证明李洋同
化学
7.(2017兰州)下列有关碳单质的性质和结构,说法正确的是(
C )
A.金刚石和石墨的物理性质有很大差异是因为构成它们的原子大小不同 B.用墨书写或绘制的字画能保存很长时间而不变色是因为碳的化学性质不活泼 C.C60表示一个C60分子 D.所有碳单质燃烧只生成二氧化碳
8.有关 C+2CuO
课题1 金刚石、石墨和C60
第六单元碳和碳的氧化物课题1 金刚石石墨 C60（1）【学习目标】：1.会说出金刚石和石墨的物理性质和用途，指明金刚石、石墨和C60都是由碳元素形成的单质；2. 会解释出木炭、活性炭的吸附性3. 通过对金刚石、石墨和C60中碳原子排列方式的分析，能够说明物质结构、性质和用途之间的关系；4. 确定不同元素可以组成不同的物质，同一种也可以组成不同的物质【自主学习】：1.请你们从物质的结构、性质和用途三个方面阅读课文并完成下表。
结构主要物理性质对应用途金刚石石墨木炭C602.金刚石和石墨物理性质存在较大差异的原因是什么？3.不同种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吗？3.木炭、活性炭等物质为什么具有吸附作用？4．物质的结构、性质和用途之间有什么关系？【合作探究】：回忆：什么是单质？什么是化合物？单质化合物是以什么标准划分的？1．物质由元素组成，大家讨论：不同种元素可以组成不同种单质，同一种元素可以组成不同的单质吗？举例说明2.讨论：金刚石和石墨都是碳元素组成的，物理性质为什么有这么大的差异？3.金刚石可以打磨而成光彩夺目、价值连城的钻石，金刚石可以制成用来切割玻璃的刀和钻头。
根据金刚石的用途你能够推测出它的性质吗？3、演示[实验6-1]，锥形瓶中有何现象？说明了木炭、活性炭具有什么性质？讨论分析产生这种现象的原因是什么？你知道这一性质有什么实际用途吗？4.结构（）性质，性质（）用途；反之，用途（）性质，性质（）结构【展示提升】：1、金刚石、石墨的化学性质相似，物理性质却有很大的差异，其原因是（）A．构成它们的原子大小不同 B．构成它们的原子数目不同C．它们是由不同的原子构成的 D．构成它们的原子排列不同2、下列由同种元素组成的不同单质是（）A．二氧化碳和干冰 B．金钢石和石墨 C．氧气和臭氧D．氢气和液氧3、铅笔芯的主要成分是（）A．铅 B．石墨 C．碳黑 D．木碳4、测得某物质中只含有碳元素，这种物质 ( )A．一定是一种单质 B．一定是石墨 C．可能是二氧化碳D. 可能是一种单质，也可能是几种碳的单质的混合物补偿延伸练习5、同一种元素可以组成不同种单质。
课题1：金刚石、石墨和C60(徐堃)
2 Fe2O3+ 3 C
高温
4 Fe+ 3 CO2 ↑
指出该反应中的氧化剂和还原剂。
氧化剂：Fe2O3
还原剂：C
H2+CuO
△
Cu+H2O？
碳可以还原其它金属氧化物，写出下列反应
方程式：
高温
2WO3+3C 2ZnO+C
2W ＋ 3CO ↑
2
高温
2Zn ＋ CO ↑
2
碳除了可以还原金属氧化物，还能还原非金 属氧化物
C＋CO2 ＝2CO
高温
高温
C+H2O
H2 ＋ CO
小结：碳的化学性质
①稳定性 ②可燃性
C + O2
点燃 点燃
CO2 （O2充足）
2C + O2
2CO （O2不充足）
③还原性：
2CuO + C 2Fe2O3 + 3C
高温
高温
2Cu + CO2↑ 4Fe + 3CO2
反馈练习
1、2002年底江苏省考古专家对“泗水王陵”进 行 保护性挖掘，在考古的过程中发现在棺室外围 的土层中有厚厚的一层一千多年前的木炭，这 C 表明木炭具有（ ） A . 可燃性 C . 稳定性 B . 还原性 D . 吸附性
2、氧气的浓度不仅影响物质燃烧的剧烈程度， 而且可能影响实验结果。
思考： 冬天生火取暖时，要注 意什么问题？
三、碳跟某些氧化物的反应
试管为什么要略向下倾 斜？ 火焰上罩网罩的作用是 什么？ 实验结束时，为什么要 先从石灰水中取出导气 管再熄灭酒精灯？ 反应的现象，化学方程 式？
演示
课题1金刚石、石墨和C60
(3)香港政府拟在今年内通过新法律,要求用 装有活性炭的新型干洗机代替旧款干洗机,可 将有毒气体含量约降至原来的1/30,这主要是 利用了活性炭的 吸附 性.
思考：
由同种元素组成的纯净物叫做什么? -----单质
同种元素可以组成不同的单质吗? ------可以!
例如: 氧元素组成氧气和臭氧, 磷元素组成红磷和白磷.
金刚石、石墨、 C60都是由碳元素组成的单质
碳元素为什么可以组成不同的单质呢？ 金刚石 [C]、石墨 [C]、C60的性质相同吗？
金刚石
利用碳的还原性可以做什么用途呢？ 冶炼金属——把金属氧化物中的金属还原出来。
例如：
2Fe2O3 + 3C 高 温 4Fe + 3CO2
2WO3+ 3C 高 温 2W ＋ 3CO2
碳的化学性质
①可燃性
C + O2 点燃 CO2 （O2充足） 2C + O2 点燃 2CO （O2不充足）
②还原性： 高温 2CuO + C 高温 2Fe2O3 + 3C
石墨的物理性质和用途
• 一、石墨
• 二、结构
• 三、物理性质 和用途
• 四、木炭、活 性炭
物理性质
对应的主要用途
①深灰色、有金属
光 泽 、 不 透 明 、 细 ①制造铅笔芯，
鳞片状固体
做润滑剂
②很软，有滑腻感
③优良的导电性 ②石墨电极
制造铅笔芯
• 一、石墨 • 二、结构 • 三、物理性质
和用途 • 四、木炭、活
A . 碳原子的排列方式不同 C . 物理性质相似 E . 完全燃烧都生成二氧化碳
第六单元碳和碳的氧化物课题1金刚石石墨和C6020232024九年级上化学人教知识必备典例解析课后作
第六单元 碳和碳的氧化物（教用）课题1 金刚石、石墨和C 60一、知识必备 知识点1 单质碳的性质与用途1. 金刚石、石墨的物理性质和用途化学式 颜色 形状 硬度 导电性 导热性 润滑性 熔点 用途 金刚石C无色透明 正八面体 最硬无 无 无 高 划玻璃、切割金属、钻探机钻头、制装饰品等 石墨 深灰色、有金属光泽、不透明 细鳞片状 最软之一 优良 良好 良好 电极、铅笔芯、润滑剂等 注：金刚石是天然存在的最硬的物质；在一定条件下，将石墨转化为金刚石的变化是化学变化。
2. 木炭、活性炭、焦炭和炭黑的性质与用途颜色、状态 制法 用途 木炭灰黑色的多孔性固体 木材隔绝空气加强热 燃料、黑火药、制活性炭、冶炼金属 活性炭 灰黑色多孔颗粒状固体 木炭在高温下用水蒸气处理净化多种气体和液体、作防毒面具 焦炭浅灰色多孔性固体 烟煤隔绝空气加强热 冶炼金属 炭黑 极细的黑色粉末 含碳物质不完全燃烧 墨、油墨、油漆、鞋油、燃料等，作橡胶制品的填料 注：木炭、活性炭具有吸附性（物理性质），活性炭的吸附性更强。
3. C 60：C 60分子是一种由60个碳原子构成的分子，它形似足球，这种足球结构的碳分子很稳定。
4. 金刚石、石墨、C 60性质不同的原因：碳原子的排列方式不同。
知识点2 碳的化学性质1. 稳定性：在常温下，碳的化学性质不活泼。
2. 可燃性：C+O 2CO 2（充分燃烧） 2C+O 22CO （不充分燃烧）碳在氧气中燃烧的现象：燃烧剧烈，发出白光；放热；生成能使澄清石灰水变浑浊的气体。
3. 还原性：C+2CuO 2Cu+CO 2↑ 2Fe 2O 3+3C 4Fe+3CO 2↑ 单质碳的还原性可用于冶金工业。
4. 木炭还原氧化铜的实验（见右图）【实验操作】① 把刚烘干的木炭粉末和氧化铜粉末混合均匀，小心地铺放进试管；② 将试管固定在铁架台上。
试管口装有通入澄清石灰水的导管；③ 集中加热；④ 过几分钟后，先撤出导气管，待试管冷却后再把试管里的粉末倒在纸上。
8课题1__金刚石、石墨和C60 课时1
作业
1.制作炭黑（教材P108页）
2.请你调查:一般对于写档案的墨 水有什么要求，为什么?(预习—碳的 化学性质)
我的梦 中国梦
学会对比 寻找差距 放飞思维 实现梦想
C60
C60除了在材料科学、超导体等方面的应用
在以下几个方面具有广泛的应用前景 还
①气体的贮存 ②有感觉功能的传感器 ③增强金属的强度 ④新型催化剂 ⑤光学应 用 ⑥对癌细胞的杀伤效应
碳的其它几种单质
C20
C60 C70
C40
C540
纳米碳管
纳米碳管有着不可思议的强度与韧性， 重量却极轻，导电性极强，兼有金属 和半导体的性能 ；把纳米管组合起来， 比同体积的钢强度高100倍，重量却只 有1/6。
层状结 石墨的碳原子呈平面层状结 构
构,层与层之间作用力小，所 以质软、有滑腻感,能导电。
金刚石和石墨的物理性质差异很大原因？ 碳原子排列方式不同
决定
反映
物质的结构
物质的性质
决定
反映
物质的用途
铅笔含“铅”吗？
猜猜看：为什么叫铅笔？
铅笔小知识
在古代的希腊和罗马，人们用铅条或铅块来写 字。因为铅较软能够在纸上划出清晰的黑色，所 以就有了“铅笔”这个名字。但铅有毒且密度大， 后来就不再用它写字了。 铅笔上的“B”是英文“Black”的第一个字母， 在铅笔中表示“软”；“H”是英文“Hard”的第 一个字母，在铅笔中表示“硬”。铅笔为什么有 软和硬和差别呢？这是因为石墨太软，光用石墨 做笔芯，既易断也易磨损，因此，生产上常在石 墨粉末中掺进一些粘土 粉末以增加硬度。粘土掺 得越多，铅笔就越硬；粘土掺得越少，铅笔就越 软。 想一想，“6B”、“6H”与“HB”三种类型的 铅笔，哪种铅笔最硬？哪种铅笔最软？
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插入水中的木桩
二、碳的化学性质
1．常温下，碳单质的化学性质不活泼。 2．高温下，碳单质能跟多种物质反应。 （1）跟氧气反应（可燃性）
点燃
C+O2
点燃
CO2（充分燃烧） 2CO（不充分燃烧）
2C+O2
哈！
真香啊
哦嗬!
栽了
燃烧的钻石
• 法国著名的化学家拉瓦锡（1743-1794）在研究“燃烧的 氧气学说”时，他通过燃烧金刚石和石墨的实验，确定了 这两种物质燃烧都产生了二氧化碳，因而得出结论，即金 刚石和石墨中含有相同的“基础”，称为碳。而碳元素的 拉丁文名称Carbonium 来自Carbon一词，也就是“煤” 的意思，它首次出现在1787年与拉瓦锡等人编著的《化学 命名法》一书中。 当拉瓦锡将名贵的钻石与煤归为同一类时，人们都不相信 。有一位贵妇人找到位瓦锡说，你怎么能够证明钻石和煤 是同一种物质呢？拉瓦锡让贵妇人把手上戴的钻戒摘下来 ，与煤块一起，在强烈阳光下用放大镜聚焦对着它们炙烤 ，仅仅几分钟的时间，那粒钻石和煤块都化作一缕轻烟消 失的无影无踪。从此，人们才认可了钻石本质上就是碳而 已。
A．属于单质
B．属于混合物
C．碳元素的化合价为+4
D．足球烯是实心的
2．金刚石和石墨都是（ D ） A．有金属光泽的无色透明晶体
B．电的良导体
C．非常坚硬的物质
D．由碳元素组成的单质
3．下列实验能证明金刚石和石墨是由同 种元素形成的不同单质的是（ D ） A．测量其密度 C．用水溶解 B．测量其熔点 D．分别燃烧验证燃烧产
新课导入
水墨山水画
钻石恒久远，一颗永流传
课题1、金刚石、石墨和C60
金刚石
石墨
碳60
.金刚石
南非之星
(Starof South Africa)
库世 利界 南最 大 的 钻 石
含有杂质的金 钻石装饰品 刚石带有颜色
天然金刚石
钻石
钻头
玻璃刀
用金刚石刻划玻璃
切割大理石或加工坚硬的金属等
一、碳的单质
金刚石
石墨
碳60
可见：不同种元素可以组成不同物质，而同一种元素也 可以组成不同的物质。
第六单元 碳和碳的氧化物
课题1 金刚石、石墨和C60
二、单质碳的化学性质
1、稳定性
北宋名画 — 《清明上河图》
第六单元 碳和碳的氧化物
课题1 金刚石、石墨和C60
二、单质碳的化学性质
1、稳定性
常温下碳的化学性质比较稳定。因此古代用墨书写、绘画
2Fe2O3 + 3C 2WO3+3C
高温
高温
2W ＋ 3CO2 ↑
还原反应：含氧化合物内的氧被夺去 的反应。能夺走含氧化合物里氧的物质具有 还原性。
焦炭炼铁
请思考：是什么决定碳在常温下性质不活泼,
而在高温下性质活泼呢？
元素的化学性质和元素原子结构 中哪部分关系最为密切？
最外层电子数！
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
①有感觉功能的传感器②增强金属的强度③新型的催 化剂④光学应用⑤对癌细胞具有杀伤效应等医疗功能。 C70 、C240 、 C540--------
C70
C80
纳 米 碳 管
金刚石、石墨和C60分子的物理性质差异 较大的原因：
原因是：虽都是由碳元素组成的单质，但碳原子的排列 方式不同。 碳单质的不同结构
石墨
石墨是最软 的矿物之一
用石墨和粘 土粉末混合 制铅笔芯
用石墨做电极 石墨耐高温，可以制 成坩埚来熔炼金属
石墨炸弹是美国制造 的一种可使供电系统短 路而导致瘫痪的新式炸 弹。石墨炸弹实际上是 集束炸弹的变种，它在 目标上空爆炸，释放出 无数“易拉罐”大小的 小炸弹，这些内装碳纤 维的小炸弹随即在更大 的区域爆炸，形成大范 围的碳纤维云，这些碳 纤维可使供电系统短路 而瘫痪。
2CuO + C
2Cu + CO2↑
2、还原性:(与某些氧化物反应)
木炭还原氧化铜：
现象： （1）试管里黑色粉 末逐渐成为红色； （2）生成的无色无 味气体能使澄清的 石灰水变浑浊。
原理：C 意事项
1．加热前先预热。 2．试管口应略向下倾斜。 3．实验完毕后，要先撤出导管， 后熄灭酒精灯。
10．纳米材料被誉为21世纪最有前途的 新型材料。纳米碳管是一种由碳原子构成的 直径为几个纳米（1nm=10-9 m)的空心管。下 列说法错误的是 （ A ） A．纳米碳管是一种新型的化合物 B．纳米碳管材料如果完全燃烧生成物 是二氧化碳 C．纳米碳管材料管道多，表面积大， 吸附能力强 D．纳米碳管在常温下性质稳定
无定形碳
木炭、焦炭、活性炭、炭 黑等通常被称为无定形碳。 焦炭
木炭
炭黑
活性炭
活性炭的吸附 作用比木炭还要强， 防毒面具里的滤毒 罐就是利用活性炭 来吸附毒气的。 木炭、活性炭 还可以做冰箱中的 除异味剂、制糖工 业的脱色剂等。
活性炭
滤毒罐 防毒面具
木炭、活性炭、焦炭和炭黑的比较
种类 色态 特性 用途 木炭 灰黑色，多孔固 可燃性、 作燃料，制火药， 体 吸附性 做食品和工业的吸 附剂、除异味 活性 黑色、多孔性颗 强吸附 炭 粒或粉末 性 焦炭 浅灰色，多孔固 还原性 体，质地坚硬 炭黑 非常细的黑色粉 有滑腻 末 感 净化水，用于防毒 面具，做吸附剂、 脱色剂 冶炼金属，化工原 料 黑色颜料，用作墨 汁，橡胶填料
物
4．活性炭或木炭能使红墨水的红色 褪去，是因为（ B ）
A．它们的主要成分是碳
B．它们具有多管道的疏松结构而有 吸附作用 C．它们的化学性质在常温下很活泼 D．它们的颗粒很细小，而且是黑色 的
5．清代著名画家郑板桥所作的字画至今 仍不褪色，是因为墨汁中的碳（ B ） A．具有可燃性 B．在常温下稳定
气、水分接触丌起变化，用碳素墨水书写的字虽然年深日久也
丌褪色。
（常见的还原剂有 碳 、一氧化碳 、氢气等。）
利用碳的还原性可以做什么用途呢？ 冶炼金属——把金属氧化物中的金属还原出来。
例如：
2Fe2O3 + 3C 2WO3+
高温 高温
4Fe + 3CO2 2W ＋ 3CO2
3C
（2）和某些氧化物的反应（还原性） 2CuO + C
高温
2Cu + CO2↑
4Fe + 3CO2 ↑
第六单元 碳和碳的氧化物
课题1 金刚石、石墨和C60
二、单质碳的化学性质
3、还原性 C + 2CuO
高 温
2Cu+CO2↑
氧化反应： 物质不氧发生的反应叫氧化反应。 （本反应中碳不氧结合生成二氧化碳，发生氧化反应。） 还原反应： 物质失去氧的反应叫还原反应。 （本反应中氧化铜失去氧生成铜，发生还原反应。） 还 原 剂：能使其他物质失去氧发生还原反应的物质叫还原剂。
石墨的结构
金刚石的结构
3．C60
由60个碳原子构成，结构类似足球，又 名足球烯。
C60的分子结构和足球相似
C60的结构图
C60
C60
C60除了在超导方面的应用外，在以下几个方面 也具有广泛的应用前景：
C60，它是美国休斯顿大学的克罗脱（Kroto,H.W.)和
史沫莱(Smalley,r.e.)等人在1985年发现的。我国北京大 学化学系和物理系研究小组也研制出了C60分子。
思 考 分 析
金刚石和石墨都是由C元素组成的， 为什么性质会相差这么远呢？
物质的用途
反映 决定
正八面体 平面网状结构
物质的性质 反映 决定 物质的结构
碳原子排列方式不同
3、无定形碳：
无定形碳包括：木炭、活性炭、焦炭、炭黑。 它们主要是由石墨的微小晶体和少量杂质构成的。
木炭、活性炭具有疏松多孔的结构，因而具有 吸附能力，但活性炭的吸附能力比木炭强。
物质燃烧的条件
• 1.有可燃物 • 2.有氧气（助燃物） • 3.温度达到可燃物的着火点
3.碳跟某些氧化物的反应（还原性）
1.试管为什么要略向下 倾斜？ 2.火焰上罩网罩的作用 是什么？ 3.实验结束时，为什么 要先从石灰水中取出导 气管再熄灭酒精灯？ 4.反应的现象，化学方 程式？
1.试管为什么要略向下倾斜？ 防止冷凝的水流到热的试管底部使试管炸裂。 2.火焰上罩网罩的作用是什么？ 因为木炭与氧化铜反应的温度要求较高，用网罩 使火焰集中，提高温度。 3.实验结束时，为什么要先从石灰水中取出导气 管再熄灭酒精灯？ 防止石灰水倒吸入热的试管使试管炸裂。 4.反应的现象 （1）试管粉末中有红色的物质出现； （2）澄清的石灰水变浑浊。 高温
可以利用木炭的吸附性来吸附色素、 气味和有毒气体等物质。
如图所示,向盛有红棕色二氧化 氮气体的集气瓶里投入几小块烘烤 过的木炭,会出现什么样 的想象,为 什么?
显微镜 下看到的木 炭的结构如 图所示：
可以收集到炭黑
焦炭
烟煤在隔绝空气的条件下，加热到9501050℃，经过干燥、热解、熔融、粘结、 固化、收缩等阶段最终制成焦炭，这一过 程叫高温炼焦（高温干馏）。
C．具有氧化性
D．具有还原性
6．金刚石和石墨的性质有很大差异的原 因是（ C ）
A．金刚石和石墨是由不同种元素组成的
B．金刚石是单质，而石墨是化合物
C．金刚石和石墨里碳原子的排列不同
D．金刚石不含杂质，而石墨含杂质
7．下列关于碳的几种单质的组成和 用途的说法，错误的是（ C ）
A．璀灿夺目的天然钻石是由碳元素 组成的 B．长期未用而难开启的铁锁，可在 锁孔中加入少量铅笔芯来作润滑剂 C．铅笔芯主要是用铅和少量碳粉制 成的