(共25张PPT)
第六单元 课题1
碳单质的多样性
（人教版）九年级
上
（第1课时）
01
学习目标
内容总览
02
新知导入
03
探究新知
04
课堂练习
05
课堂总结
06
分层作业
核心素养目标
掌握金刚石，石墨的物理性质和用途，了解C60的相关信息。
01
02
通过情景设置、小组讨论及多媒体展示使学生认识物质的结构、性质和用途的关系。
03
通过小组实验探究展示使学生了解木炭，活性炭的吸附性能。
04
通过分组实验探究，提高学生试验操作技能增强团队合作意识，提高化学学习的兴趣。
化学观念：
科学思维：
科学探究与实践：
科学态度与责任：
新知导入
同一元素可以组成不同的物质吗？
金刚石 石墨 C60
金刚石、石墨和C60都是由碳元素组成的单质。
探究新知
物理性质 用途
金 刚 石
经仔细琢磨后，成为装饰品—钻石。
刻划玻璃、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。
一、金刚石的物理性质和用途
用于集成电路基板散热，提高芯片性能。
用作光学窗口和透镜的涂层
无色透明、折光率很高，具有强色散性。
天然存在的最硬的物质。
导热性好
透光性好，硬度大
探究新知
一、金刚石的物理性质和用途
探究新知
物理性质 用途
石 墨 颜色
硬度 导电性
手感
铅笔芯
润滑剂
电极
滑腻
能导电
深灰色有金属光泽
质软
二、石墨的物理性质和用途
探究新知
二、石墨的物理性质和用途
石墨的用途
探究新知
金刚石（C） 石墨（C）
外观
光泽
硬度
导电性
导热性
用途
无色透明正八面体状晶体
深灰色鳞片状固体
加工琢磨后有夺目光泽
略有金属光泽
自然界最硬物质
很软
无
良好
良好
良好
电极、铅笔芯、润滑剂等。
钻头、切刀、刻刀、装饰品等。
比较金刚石和石墨的性质和用途
探究新知
金刚石
9
石墨
石墨可以制造金刚石
石墨和金刚石不是同一种物质，所以是化学变化。
探究新知
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
焦炭
活性炭
炭黑
探究新知
活性炭有哪些用途？
冰箱去味剂
防毒面具
活性炭脱色
吸附有害的气体
净水器净水
探究新知
实验步骤 实验现象 结论
在盛有半杯水的烧杯中加入一滴红墨水，投入少量木炭（或活性炭），搅拌后，静置 木炭（或活性炭）有_____ 能力，此变化属于______变化。
吸附
物理
红色褪去，溶液变成无色
探究新知
为什么木炭会具有吸附性呢？
疏松多孔的结构
探究新知
结合金刚石、石墨、木炭及活性炭的性质和用途，讨论物质的性质与用途之间有什么关系。
结构 性质 用途
决 定
决 定
推 知
推 知
探究新知
三、C60
C60 的分子结构
（1）每个C60的分子是由 个碳原子构成。C60是由______构成的,金刚石、石墨由_____构成。
（2）C60属于 （填“单质”或“化合物”）
（3）C60主要用途：
60
分子
原子
单质
材料科学、超导体
思考如下问题：
探究新知
金刚石结构
C60结构
石墨结构
物理性质不同的原因：碳原子的排列方式不同。
金刚石、石墨、C60都是由碳元素组成的单质，为什么物理性质会相差这么远呢？
使用了石墨烯发热材料的用品应用于北京冬奥会
探究新知
课堂练习
1、下列物质中最硬的单质是 ( )
A.木炭 B.C60 C.金刚石 D.二氧化碳
2、家用净水器常用活性炭作净水剂,这是因为活性炭( )
A.可作催化剂 B.疏松多孔,吸附性强
C.无毒 D.可以把硬水转化为软水
3、金刚石和石墨都是（ ）
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
C
B
D
课堂练习
4.如果有一把长期不用而生锈的铁锁，怎样可以轻易打开？
可以把铅笔芯的粉末放到锁孔里，因为铅笔芯的成分中有石墨，石墨具有润滑性，可以做润滑剂。
5.图1中用到的碳单质是____ ，图2中用到的碳单质是 ______。
图1 图2
石墨
金刚石
课堂总结
金刚石性质和用途（天然存在最硬的物质）
石墨的性质和用途（质软、导电性、滑腻感）
课题1（第1课时）
碳单质的多样性
无定形碳（活性炭吸附性）
神奇的碳单质分子——C60（足球烯）
分层作业
【基础培优】：
1.近年来研究发现，以新形态存在的碳单质在诸多领域中有重要的应用前景。下列关 于碳单质的说法错误的是( ）
A．石墨具有金属光泽，有优良的导电性能，是天然存在的最硬的物质 B．石墨烯和碳纳米管在材料、催化、信息等诸多领域中有重要应用
C．石墨粉和黏土粉末按一定比率混合可以制铅笔芯
D．金刚石、石墨和 里碳原子的排列方式不同，因此在性质和用途上存在明显差异
分层作业
【能力提升】：
1.石墨、活性炭和木炭在生产生活中有着广泛的应用。回答下列问题：
（1）石墨的用途可以是______。
A．用于制铅笔芯 B．用作电极 C．用于切割大理石
（2）活性炭作冰箱除味剂，是利用其 （填“物理”或“化学”）性质。
（3）木炭可用作燃料。木炭完全燃烧的化学方程式为_____________。
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《课题1碳单质的多样性》第1课时教学设计
课题 碳单质的多样性第1课时 单元 第六单元 学科 化学 年级 九年级
教材分析 本节课是在前五单元已初步学习化学实验基本操作和基础理论知识的基础上，从最简单的碳的单质入手，系统的从结构决定性质，性质决定用途等角度仔细的研究碳的单质，对随后学习复杂的碳的氧化物起到承上启下的作用。
核心素养目标 化学观念：掌握金刚石，石墨的物理性质和用途，了解C60的相关信息。科学思维：通过情景设置、小组讨论及多媒体展示使学生认识物质的结构、性质和用途的关系。科学探究与实践：通过小组实验探究展示使学生了解木炭，活性炭的吸附性能。科学态度与责任：通过分组实验探究，提高学生试验操作技能增强团队合作意识，提高化学学习的兴趣。
重点 了解金刚石和石墨的物理性质和主要用途，知道C60分子的结构特点。知道活性炭和木炭的吸附性。
难点 了解金刚石和石墨的物理性质和主要用途，知道C60分子的结构特点。知道活性炭和木炭的吸附性。
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 同一元素可以组成不同的物质吗？今天我们一起来认识最常见元素C所组成的不同单质。引入新课。 思考讨论 通过创设情景，激发学生兴趣。明确学习内容。
讲授新课 一、金刚石的物理性质和用途1.无色透明、折光率很高，具有强色散性。经仔细琢磨后，成为装饰品—钻石。2.天然存在的最硬的物质，刻划玻璃、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。3.导热性好，用于集成电路基板散热，提高芯片性能。4.透光性好，硬度大，用作光学窗口和透镜的涂层。 思考讨论 对比金刚石性质完成表格，加深对金刚石物理性质和用途的理解。
二、石墨的物理性质和用途比较金刚石和石墨的性质和用途【提出问题】：能否人工制造金刚石 石墨可以制造金刚石。提出问题：石墨转化为金刚石是什么变化？（物理变化或化学变化）石墨和金刚石不是同一种物质，所以是化学变化。【无定形碳：】学生讨论交流活性炭的用途，教师展示图片。学生分组实验：木炭（或活性炭）的吸附性，填写表格，教师展示实验视频并提出问题：为什么木炭会具有吸附性呢？教师展示：显微镜下的木炭的结构。得出结论：疏松多孔的结构【知识拓展】木炭、活性炭的吸附性是物理性质，吸附中发生的是物理变化。活性炭结构孔内表面积比木炭大，吸附能力比木炭强。吸附能力与物质的表面积有关，表面积越大，吸附能力越强。【思考与讨论】结合金刚石、石墨、木炭及活性炭的性质和用途，讨论物质的性质与用途之间有什么关系。 比较填空 对比石墨性质完成表格，加深对石墨物理性质和用途的理解。
三、C60教师展示图片，学生自学回答问题：（1）每个C60的分子是由____个碳原子构成。C60是由______构成的,金刚石、石墨由_____构成。（2）C60属于______（填“单质”或“化合物”）（3）C60主要用途：_____________________ 碳单质的不同结构：金刚石、石墨、C60都是由碳元素组成的单质，为什么物理性质会相差这么远呢？物理性质不同的原因：碳原子的排列方式不同。碳单质的研究进展。 思考阅读填空。 通过介绍科技前沿，增强学生学习兴趣。
课堂练习 1.下列物质中最硬的单质是 ( )A.木炭 B.C60 C.金刚石 D.二氧化碳2.家用净水器常用活性炭作净水剂,这是因为活性炭( )A.可作催化剂 B.疏松多孔,吸附性强C.无毒 D.可以把硬水转化为软水3.金刚石和石墨都是（ ）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4.如果有一把长期不用而生锈的铁锁，怎样可以轻易打开？5.图1中用到的碳单质是____，图2中用到的碳单质是______。
课堂小结 通过上述学习，你知道碳有那些化学性质？1.碳单质:(金刚石、石墨、C60）2.结构决定性质，性质决定用途。
板书
精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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人教版化学九年级上册
《课题1碳单质的多样性》第1课时同步分层练习
【基础培优】
单选题：
1．下列有关金刚石和石墨的说法，错误的是( )
A. 都是碳的单质 B. 都由碳元素组成
C. 物理性质相同 D. 碳原子排列方式不同
2．下列有关碳单质的说法，正确的是( )
A. 石墨有优良的导电性，可以用作电极
B. 活性炭和石墨都是碳的单质，都可用来填充防毒面具
C. 在一定条件下，石墨可转化为金刚石，这个变化是物理变化
D. 金刚石、石墨和C_60 都是黑色固体
3．近年来，科学家研制出一种新分子，它具有空心的类似足球状结构，化学式是C60，下列说法正确的是( )
A 它是一种新型的化合物
B 它与金刚石、石墨都是碳的单质
C 该物质是由金刚石和石墨构成的
D 该物质的相对分子质量为60
4．在城巿建设过程中，经常用到玻璃材料。切割玻璃的玻璃刀头上镶的物质是( )
A 石墨 B 硬玻璃 C 不锈钢 D 金刚石
5．消防员若需要进入到有毒气的现场时，必须戴上防毒面具。你建议他们最好用以下哪种材料做滤毒罐( )
A 棉花 B 活性炭 C 布条 D 碎纸
【能力提升】
1.下列说法正确的是( )
A C60是一种由60个碳原子构成的分子，所以属于化合物
B 金刚石很硬，所以可以用作装饰品
C 石墨有良好的导电性，可以用作电极
D 石墨、金刚石、C60 都是由碳元素组成的，所以它们的性质相同
2.［科技前沿］石墨烯可看作将石墨的层状结构一层层剥开得到的单层碳原子，是目前世界上最薄、最坚硬和超强导电性能的新型材料。一定条件下，将氢气加入石墨烯中，可得到具有绝缘特性的新材料石墨烷[(CH)_n] 。下列说法错误的是 ( )
A. 石墨烯和石墨烷的导电性不同
B. 石墨烯属于单质，石墨烷属于化合物
C. 石墨烷中碳元素与氢元素的质量比为12:1
D. 石墨烯和石墨烷在氧气中燃烧的产物都只有CO2
3.最近科学家制得一种新的分子，它是由碳元素组成的，具有空心的类似足球状结构的一种分子，化学式是 C60。 下列说法中不正确的是（ ）
A．C60是一种新型的化合物
B．C60和石墨是不同的碳单质
C．C60是一种新的碳单质
D．C60的相对分子质量是 720
4.钻石恒久远，一颗永流传”这句广告词被美国《广告时代》评为20世纪的经典广告之一。该广告能体现的钻石的性质是( )
A.硬度大 B.不能导电
C.化学性质稳定 D.熔点低
5.同种元素组成的物质不可能是（ ）
A.单质 B.化合物 C.纯净物 D.混合物
二、填空与探究
1.金刚石、石墨和C60都是由_________组成的单质，它们的物理性质不同，是因为______________不同。
2.“石墨炸弹”这种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，造成设备短路而停电。请解释这是什么原因？
3.下列各物质的用途是利用了该物质的什么性质
（1）石墨常用于电池的电极，是因为___________________；
（2）活性炭可用于防毒面具的滤毒罐里，是因为____________________；
（3）金刚石可以作钻探机钻头，是因为_______________________；
（4）木炭可以除去房间里的臭味，是因为___________________；
（5）石墨常用于制造铅笔芯，是因为__________________________。
4.如图所示，向盛有红棕色二氧化氮气体的集气瓶中投入几小块木炭，最终观察到红棕色_______（选填“变深”“不变”或“变浅”），漏斗中液面____（选填“上升”“下降”或“不变”）。其原因是：木炭具有______作用，使瓶中气体压强______外界大气压。
同步分层练习答案
【基础培优】：
1.C 2.A 3.B 4.D 5.B
【能力提升】：
1.C 2.D 3.A 4.C 5.B
二、填空探究题：
1.碳元素 原子排列方式
2.石墨具有优良的导电性
3.（1）具有导电性
（2）具有吸附性
（3）硬度大
（4）具有吸附性
（5）很软、有滑腻感、深灰色
4.变浅 上升 吸附 小于
精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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