碳单质物理性质共20页
人教版(2024版)九年级化学上册课件-6.1 课题1 碳单质的多样性
一般在未 指明具体 单质时， 习惯上用 碳，如 “炽热的 碳”
“当碳燃 烧时”。
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第六单元 碳和碳的氧化物 课题1 碳单质的多样性
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，因此 它具有吸附能力。
利用木炭的这个性质 可以收集到炭黑 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。
讨论：你认为吸附的 电 过程是物理变化， 子显微 镜下看 还是化学变化呢？ 到的木 你的根据是什么？ 炭结构
如果将1 cm3的 木炭的表面积平铺开 来，约有一个标准足 球场那样大。
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第六单元 碳和碳的氧化物 课题1 碳单质的多样性
木炭的用途
活性炭的用途
冰 箱 去 味 高性能木炭填充的枕头 剂
木炭做成的 小盆饰
活性炭
防毒面具
辅助 材料
活性炭的吸附 作用比木炭还
活性炭 要强，防毒面
具里的滤毒罐 就是利用活性 炭来吸附毒气
滤毒罐 的。
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第六单元 碳和碳的氧化物 课题1 碳单质的多样性
木炭、活性炭的吸附性
木炭和活性炭都是由石墨的 微小晶粒和少量杂质构成的。
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第六单元 碳和碳的氧化物 课题1 碳单质的多样性
第六单元 碳和碳的氧化物 课题1 碳单质的多样性
2、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。
石墨很软，熔点 高、有滑腻感。在纸 上画过能留下深灰色 的痕迹。
此外，石墨还具 有优良的导电性能。
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第六单元 碳和碳的氧化物 课题1 碳单质的多样性
石墨中碳原子呈平面层 状结构,层与层之间作 用力小，所以石墨能导 电、且质软、有滑腻感。
碳单质的性质与用途
1.金刚石、石墨、活性炭、焦炭、炭黑、C60的性质与用途碳的单质有金刚石、石墨、木炭、焦炭、活性炭等等，从晶体形态考虑，碳有两种同素异形体——石墨和金刚石。
平常所说的无定形碳如木炭、活性炭、焦炭、炭黑等实际上也具有石墨的晶体结构，并不是真正的另一种晶体类型。
直到8O 年代中期，人类发现了富勒烯(Fullerene)，科学家进一步研究确认富勒烯是碳元素存在的第三种晶体形态，至此人类对碳的认识提高了一个新层次。
美国科学家Curl和Smalley教授及英国科学家Kroto教授为此荣获1996年诺贝尔化学奖。
金刚石：金刚石为无色透明固体，硬度10莫氏，熔点3550℃，沸点4827℃，密度3.51g/cm3，是天然存在的最硬的物质。
在温室下对所有化学试剂都显惰性，在氧气中燃烧温度为777℃，燃烧热为395.40KJ/mol。
透明的金刚石可以作宝石或钻石。
黑色和不透明的金刚石在工业上用以制钻头和切割金属、玻璃或矿石的工具。
金刚石粉是优良的研磨材料，可以制砂轮[1]。
石墨：石墨为灰黑色不透明固体，硬度1莫氏,熔点3652℃,沸点4827℃，密度2.2g/cm3，是电和热的良导体。
化学性质比金刚石稍活泼，在氧气中燃烧温度687℃,燃烧热为393.50KJ/mol。
石墨能被强氧化剂如浓HNO、NaCIO4和KMnO4等氧化为石墨氧化物。
石墨在工业上被大量地用于制造电极、坩埚、某些化工设备及高温热电偶，也可以作原子反应堆中的中子减速剂。
石墨粉可以作润滑剂、颜料和铅笔芯。
石墨能与许多金属生成碳化物，如青铜色的C8K[1]。
无定形碳：无定形碳大都为黑色不透明固体，物理性质各不相同。
化学性质比金刚石和石墨都稍活泼。
在高温下,除与O2及金属氧化物反应外,还与硫反应。
与某些金属反应，可得到碳化物。
(1)木炭一般是由木材、纤维在隔绝空气的条件下加热制得,主要用于冶金、吸附剂、黑色火药原料。
(2)焦炭若是由煤干馏得到的，其成分和机械性能不一；若是由沥青或天然气的蒸馏残渣碳化得到的产物成分一致。
3.1_碳的多样性_PPT课件1
Na2CO3
CO32 -+Ca2+=CaCO3
易与Ba2+、Ca2+的碱反应生成碳酸 盐沉淀和NaOH
NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O
NaHCO3
HCO3-+OH -=CO32-+H2O
能与所有可溶碱反应生成碳酸盐和 水
二、化学性质
3、与盐反应
Na2CO3+CaCl2=CaCO3 +2NaCl
习 题 一
有一包白色碳酸钠粉末，如何证明里面是否混
有碳酸氢钠？如果有碳酸氢钠，如何除去？
加热，产生气体，而且气体能使澄清石灰水变混浊 则证明碳酸钠粉末中含有碳酸氢钠。 加热直到没有气体放出，碳酸氢钠就已除尽。
习 题 二
有两瓶无色溶液，分别是稀盐酸(a)和碳酸钠(b) 溶液，不用任何试剂，如何鉴别这两种溶液？ a滴入b： CO32 - + H+ = HCO3 HCO3 - + H += H2O + CO2 刚开始没有气泡，随a滴入量的增加才产生气泡。 b滴入a： CO32 - + 2H += H2O + CO2 一滴入就有气泡产生
大理石
溶洞
大理石
方解石
白云石
菱锌矿
菱镁矿
菱铁矿
纳米自净玻璃
纺 织 品
肥皂
面包
灭 火 剂
制胃药
有机化合物
含碳化合物 无机化合物
活动探究
根据学过的碳酸钙的性质预测碳酸钠和碳酸氢钠的 性质
1、碳酸钠可能与哪些物质反应？
2、碳酸氢钠可能与哪些物质反应？
物 理 性 质
Na2CO3 俗 名 纯碱、苏打 Na2CO3.10H2O NaHCO3 小苏打 ——
2024年新人教版9年级上册化学教学课件 第6单元 课题1 碳单质的多样性(第1课时)
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
“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
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
石墨
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？
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
结构
物理性质
电动车
导热性
厚度
碳家族的其他成员——碳纳米管
6.1 碳单质的多样性+课时2碳单质的化学性质课件-2024-2025学年九年级化学人教版上册
防止生成的铜 色；澄清石灰
课堂要点
（2）碳还原氧化铁
高温
化学方程式： 3C＋2Fe2O3
4Fe＋3CO2↑ 。
（3）碳还原二氧化碳
高温
化学方程式： C＋CO2
2CO （吸热反应）。
注：碳参加的很多还原反应都要高温条件。
课堂要点
二、氧化与还原 1. 氧化反应：物质与 氧 发生的反应，特征：“得 氧”。
（2）氧气不充足时，不完全燃烧的化学方程式为 2C
点燃
＋O2
2CO ；
m （O2）∶ m （C）＝ 4∶3 （填最简整数比）。 碳和氧气在不同的质量比的情况下，反应后的产物不同
（如下图）。
课堂要点
3. 还原性——能与某些氧化物反应 应用： 冶金
（1）碳还原氧化铜
高温
①化学方程式： 2CuO＋C
有 气味的气体， 可溶 于水，密度比空气的密 度大。
课后作业
（2）二氧化碳在低温下可形成冰块状固体，俗称 “ 干冰 ”，该物质在升华时能 吸收大量的热 ，
因此可以作制冷剂，用于 人工降雨 ，还可以用作干 冰灭火剂。
课后作业
2. 二氧化碳的化学性质：
（1）二氧化碳不燃烧也不支持燃烧。
（2）二氧化碳可与水反应，生成的 碳酸 能使紫色
石蕊溶液 变红 。但是反应生成的物质不稳定，在加
热时分解，已经变红的石蕊溶液变为 紫色 。二氧化
碳与水反应的化学方程式为 H2O＋CO2
H2CO3 。
课后作业
（3）二氧化碳可使澄清石灰水 变浑浊 ，该反应的
化学方程式为 CO2＋Ca（OH）2 CaCO3 ＋
碳及其化合物 课件(共45张PPT)
[答案：（1）可燃性、还原性、双原子分子、 气体、难溶于水等（2）都是化合物、都能 发生复分解反应、都能跟某些盐反应、都 含有氢元素等（3）与酸性氧化物反应、与 酸反应、水溶液可使酸碱指示剂变色等 （开放性试题，考生写出其他合理答案均 给分）
3、知道二氧化碳的主要性质和用途；
存在：空气中，体积比0.3%
60g
6、了解自然界中的碳循环；
人、动植物的呼吸， 化石燃料的燃烧， 动植物尸体被分解； 灰烬中的碳酸盐进 入土壤。
二氧化碳 氧气
光合作用
7、用二氧化碳的性质解释一些常见的现 象； 见上面习题。
（提示：H2+CuO=Cu+H2O) （无水硫酸铜遇水变蓝） 水煤气的主要成份是CO和H2，还含有少量的 CO2和水蒸气，如用下列装置证明水煤气中含 有CO和H2
请说出各装置的作用
CO、CO2比较
一氧化碳 碳化合价 溶解性 密度与空气比 可燃性 二氧化碳
还原性
与水反应 与碱反应 毒性 主要用途
CO、CO2相关问题
物理性质：无色无味气体、比空气重、能溶于水
用途（性质决定用途）： 灭火——不可燃、不助燃 干冰作致冷剂、人工降雨 制汽水 光合作用 化工原料
你学过CO2哪些化学性质？
1. 烧杯现象_____,说明CO2具有____和____性质 2. 证明与水反应,所放的试剂____,现象___,方程式___
CO
O2 O2 CuO C O2 CuO Fe2O3 H2 O NaOH H+
H2CO3
C
CO2
O2
Na2CO3 NaHCO3
H+
Ca(OH)2
CH4 C2H5OH
CaCO3
20碳及其性质
碳的单质一、碳的单质的物理性质（一）金刚石金刚石，俗称“金刚钻”。
宏观角度，金刚石是由碳元素组成的；微观角度，金刚石是由碳原子构成的，其化学式为C 。
注意：高品质的天然金刚石才能做钻石，低品质天然金刚石一般做钻头。
（二）石墨宏观角度，石墨是由碳元素组成的；微观角度，石墨是由碳原子构成的。
其化学式为C 。
石墨结构石墨的物理性质 石墨的用途 黑灰色，硬度小（质地软）制作铅笔芯 具有良好的导电性干电池的电极 具有滑腻感润滑剂 （三）碳60 C60C60是由 C60分子构成的。
一个C60分子是由60个碳原子构成的。
C60分子形似足球，有金属光泽。
（四）无定形碳由石墨的微小晶体和少量杂质组成。
主要有:焦炭,木炭,活性炭,炭黑等。
活性炭、木炭具有强烈的吸附性，但活性炭的吸附作用比木炭要强，如制糖工业利用其来脱色，防毒面具里的滤毒罐也是利用活性炭来吸附毒气。
焦炭用于冶铁，炭黑加到橡胶里能够增加轮胎的耐磨性。
金刚石结构金刚石的物理性质 金刚石的用途 无色透明，正八面体形状的固体装饰品，如钻石自然界中存在着的天然的最硬的物质刻划玻璃、切割大理石 钻探机的钻头思考问题：金刚石与石墨都是由碳元素组成的，都是由碳原子构成的，（1）为什么金刚石可以用来做钻石，而石墨却用来做铅笔芯？（2）在高温高压催化剂的作用下可以将石墨转化为金刚石，涉及的变化是什么变化？二、碳的单质的化学性质金刚石、石墨等碳的单质是由碳原子构成的。
碳原子的排列方式：最外层电子数为4，所以碳的单质的化学性质是相似的。
（一）常温下，碳的化学性质稳定，不容易与其他物质发生反应。
碳原子的最外层有4个电子，既不容易得电子，也不容易失去电子，因此常温下碳的化学性质比较稳定。
档案材料一般用碳素墨水书写、古代书画历经百年也安然无恙、木质电线杆埋入地下部分用火烧焦可防腐都是利用这个原理。
（二）可燃性完全燃烧(氧气充足),生成CO2: C+O2点燃CO2不完全燃烧(氧气不充足),生成CO：2C+O点燃2CO（三）还原性还原性，是一种化学性质，一种可以将氧化物中的氧元素夺去的性质。
碳的三种单质
纯净金刚石：无色透明、正八面体形状的固体。 是天然存在的硬度最大的物质。
2、石墨
石墨是一种深灰色有金属光泽而不透明的细鳞片 状固体。石墨很软，在纸上画过可留下痕迹；有 滑腻感。另外还是电的良导体。
石墨与少量的杂质混在一起构成的四种物质：
木炭、 焦炭、 炭黑、 活性炭
1、木炭与活性炭： 具有疏松多孔结构，有较强的吸附能
高
导电性
不导电
导热性
很差
用途 刻划玻璃.切割大理石.
钻石
高 导电 良好 电极.铅笔芯.润滑剂
金刚石:碳原子间是立体 网状结构，硬度大
石墨:碳原子间是平 面层状结构，层与层 之间很容易滑动，硬 度较小。
第3种碳单质：C60
由60个碳原子构成的一个分子，结构类似足球，又名足 球烯。良好的超导体，使超导体的温度为12.8K。
“当碳 燃烧 时”。
练一练
1.下列关于金刚石和石墨的说法中,正确的是( Ｄ )
A.它们的物理性质相同
B.它们是两种不同的碳元素
C.它们 是两种不同的碳的化合物
D.它们都是由碳元素组成的单质
2.1999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？
1.下列物质中肯定是纯净物的是( D )
(1)木炭 (2)只含一种元素的物质(3)金刚石 (4)黑火药(5)铅笔芯
A.(1)(2)(4) B.(2)(3)(5) C.(2)(3) D.(3)
2.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