思考：石墨和金剛石有什么關系？
1.通過碳的幾種單質的學習，知道不同的元素可以組成不同的物質，同一種元素也可以組成不同的物質，認識物質的多樣性2.通過對比，掌握金剛石和石墨的物理性質及用途、活性炭的性質與用途，樹立“物質的性質決定物質的性質，物質的用途反映物質的性質”的觀點3.通過對碳納米管、石墨烯的發(fā)現(xiàn)及研究的介紹，體驗化學學科對人類文明發(fā)展的貢獻
環(huán)節(jié)一、欣賞多姿多彩的“碳”
“炭”指的是具體的物質，比如：木炭、活性炭、炭黑。這些物質的主要成分為碳單質，它們通常含有其他雜質，屬于混合物。“碳”是化學元素 C 的中文名稱，“石”字旁表明碳是一種非金屬元素，是核電荷為 6 的一類原子的總稱?！疤肌本哂袕V泛、概括的含義,主要用于描述元素的名稱或說明物質的組成中含有碳元素。
“炭”和“碳”有什么不同？
1.了解生活中的“碳”（1）干電池中有一根碳棒，碳棒是否能導電？（2）活性炭常用于凈水，其作用是什么？你能設計實驗證明嗎？（3）“沒有金剛鉆，別攬瓷器活”說明金剛石有什么性質？
環(huán)節(jié)二、探究“碳”的物理性質與用途
粉末呈黑色，質軟，有滑膩感
第一次塞入棉花，無明顯變化，加入活性炭后再塞入棉花，棉花上方的水變成無色
玻璃刀能在玻璃上刻出痕跡
無色透明、有強折光性的固體
作鉆石飾品、制光學儀器
1.金剛石和石墨都是由碳元素組成的單質，都是由碳原子構成的，為什么兩者的物理性質差異較大？
環(huán)節(jié)三、解鎖“碳”的結構與性質
由于碳原子的排列方式不同，金剛石和石墨的物理性質差異較大
2.為什么活性炭、木炭具有吸附性？
具有疏松多孔的結構，能夠吸附一些色素和異味，具有吸附性
可作黑色染料，用于制造中國墨、油墨、油漆等，也用作橡膠的補強劑
質硬而多孔，主要用于冶煉鋼鐵或其他金屬，也可用作制造水煤氣和化學工業(yè)等的原料
環(huán)節(jié)四、走近“碳”前沿
1.同種元素可以組成不同的單質2.金剛石、石墨和C60都是由碳元素組成的單質，由于碳原子的排列方式不同，它們的物理性質差異較大3.結構 性質 用途
1．下列可直接用于制造玻璃刀的是（ 　?。〢．C60 B．活性炭 C．石墨 D．金剛石
解析：金剛石是天然存在的硬度最大的物質，可直接用于制造玻璃刀。
2．高鐵列車與電路之間采用石墨電刷進行連接，用石墨制作電刷所利用的性質是（ 　?。〢．導電性 B．可燃性 C．質軟 D．還原性
解析：高鐵動車與電路之間采用石墨電刷進行連接，石墨作電刷，利用的是石墨的導電性。
3．下列關于碳單質的說法正確的是（　?。〢．金剛石是天然存在的最硬的物質，可用來裁玻璃B．石墨有金屬光澤，有導電性，所以是一種金屬C．活性炭具有吸附性，可以吸附所有物質D．金剛石、石墨和 C60 都是由碳原子直接構成的
解析：A.金剛石是天然存在的最硬的物質，可以做鉆頭，切割玻璃大理石等，A正確；B.石墨有金屬光澤，有導電性，但不是金屬，B錯誤；C.活性炭具有吸附性，但不可以吸附所有物質，C錯誤；D.金剛石、石墨是由碳原子直接構成的，但足球烯(C60)是由碳分子構成的，D錯誤。
4．如圖分別是兩種碳單質的微觀結構圖。 圖① 圖②（1）圖①所示物質的名稱是 　 　。（2）理論上可通過改變 　 　將圖②所示物質轉化為圖①所示物質，這個變化過程屬于 　 　（填“物理”或“化學”）變化。
解析：（1）根據微觀結構示意圖可知，圖①所示物質的名稱是金剛石;（2）圖①所示物質的名稱是金剛石；圖②所示物質的名稱是石墨。理論上金剛石和石墨都是由碳原子構成的，在一定條件下可以相互轉化，可以通過改變碳原子排列方式將圖②轉化為圖①;在轉化的過程當中，石墨轉化為金剛石，有新物質生成，所以這個變化過程屬于化學變化。
5．碳和碳的氧化物在生產和生活中有著廣泛的應用。（1）下列物質的用途中，利用了金剛石硬度的是　 ?。ㄌ钭帜?，下同），利用了石墨導電性的是　 　。
（2）炭雕（如圖所示）是活性炭成型技術與傳統(tǒng)雕刻工藝的完美結合，因為活性炭有疏松多孔的結構，具有　 　能力，所以，炭雕既可以美化居住環(huán)境，又可以凈化室內空氣。（3）二氧化碳是可以利用的重要資源，如在一定條件下可以制造金剛石，反應的化學方程式為 3CO2+4Na C（金剛石）+2X，X的化學式為　 ，反應中涉及到的物質屬于單質的為 （填化學式）。

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課題1 碳單質的多樣性

版本： 人教版（2024）

年級： 九年級上冊（2024）

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