【化學】碳（同步課件） 2024-2025學年九年級化學上冊（科粵版2024）

5.2碳第五單元

燃燒與二氧化碳carbonChapter5CombustionandCarbonDioxide碳燃燒生產(chǎn)什么多種多樣的碳單質學習目標0102了解金剛石與石墨的特性及主要用途，認識幾種無定形碳及其主要用途，明確物質性質和物質用途的關系；03理解碳及其氧化物的相互轉化關系了解CO的毒性及使用煤爐的安全知識教學重點教學難點01明確物質性質與物質用途的關系01碳的完全燃燒與不完全燃燒,碳及其氧化物的相互轉化關系碳燃燒生產(chǎn)什么多種多樣的碳單質問題探討碳碳燃燒生產(chǎn)什么多種多樣的碳單質組成生命的最基本元素地球上的生物體內都含有碳元素給人類社會提供能源和材料的主要元素地球上的生物體內都含有碳元素許多含碳的物質早就被人類用作燃料以碳元素為主要成分的常用的燃料天然氣煤石油問題探討碳有好幾種性質差別很大的單質，它們的用途和性質有什么關系？碳燃燒生產(chǎn)什么多種多樣的碳單質你知道碳燃燒生成什么嗎？煤氣中毒是怎么回事？目錄CONTENTS1多種多樣的碳單質2碳燃燒生成什么碳燃燒生產(chǎn)什么多種多樣的碳單質多種多樣的碳單質01碳燃燒生產(chǎn)什么多種多樣的碳單質新課探究一、多種多樣的碳單質碳燃燒生產(chǎn)什么多種多樣的碳單質碳切割過的金剛石未經(jīng)加工的石墨晶瑩剔透、價格昂貴的鉆石鉛筆里面的筆芯是灰黑色的，含石墨一種元素新課探究一、多種多樣的碳單質碳燃燒生產(chǎn)什么多種多樣的碳單質

下表列出了金剛石和石墨的幾種常見用途，你能推測出這兩種單質有什么不同的特性嗎？金剛石和石墨的應用特性推斷玻璃刀頭上鑲一小粒金剛石，用來切割玻璃。石墨可以作為電極芯（圖示為檢測石墨電極芯的導電性）。鉛筆芯是用石墨粉和黏土混合制成的。比較6H和6B鉛筆的軟硬性能（提示：6B鉛筆芯含較多石墨粉，6H鉛筆芯含較多黏土）。硬度大導電性強色黑，質軟而滑膩新課探究一、多種多樣的碳單質碳燃燒生產(chǎn)什么多種多樣的碳單質1.金剛石的性質和用途純凈的金剛石是一種天然形成的碳的晶體，呈正八面體，不導電。金剛石的結構

純凈金剛石是無色透明的固體

金剛石經(jīng)仔細琢磨成許多面后，可成為璀璨奪目的鉆石。新課探究一、多種多樣的碳單質碳燃燒生產(chǎn)什么多種多樣的碳單質1.金剛石的性質和用途磨料地質勘探的鉆頭玻璃刀的刀頭自然界中存在最硬的物質呈正八面體硬度大結構性質用途結構決定性質決定用途反映反映新課探究一、多種多樣的碳單質碳燃燒生產(chǎn)什么多種多樣的碳單質1.金剛石的性質和用途貴重的裝飾品，如鉆石特殊的晶體結構

金剛石經(jīng)過切割加工后，折光性強，光彩奪目折光性強結構性質用途結構決定性質決定用途反映反映石墨空間層狀結構新課探究一、多種多樣的碳單質碳燃燒生產(chǎn)什么多種多樣的碳單質2.石墨的性質和用途

灰黑色，有金屬光澤，不透明，細鱗片狀固體，質軟，劃在紙張上可留下痕跡，有滑膩感，層狀結構。新課探究一、多種多樣的碳單質碳燃燒生產(chǎn)什么多種多樣的碳單質2.石墨的性質和用途用途：鉛筆芯自然界中存在最軟的物質之一用途：電極用途：高溫潤滑劑滑膩、耐高溫深黑色、有金屬光澤、質軟導電性導熱、耐高溫、熔點高用途：熔煉金屬的坩堝鉛筆芯是用石墨粉和黏土混合制成石墨坩堝新課探究一、多種多樣的碳單質碳燃燒生產(chǎn)什么多種多樣的碳單質物理性質金剛石石墨外觀無色透明、折光性強灰黑色、不透明、有金屬光澤硬度硬度最大（天然存在）最軟的礦物之一導電性不導電有良好的導電性為什么都是由碳元素組成的單質，物理性質差異如此之大？3.石墨和金剛石的比較新課探究一、多種多樣的碳單質碳燃燒生產(chǎn)什么多種多樣的碳單質金剛石和石墨物理性質存在較大差異的原因：碳原子的排列方式不同。石墨的結構金剛石的結構新課探究一、多種多樣的碳單質碳燃燒生產(chǎn)什么多種多樣的碳單質討論與交流>>>金剛石和石墨的組成、結構和它們的性質有什么關系呢？結構

性質

用途決定決定反

映反

映

金剛石和石墨雖然都是由碳元素組成的，但它們的結構、性質以及用途卻存在顯著的差異。新課探究一、多種多樣的碳單質碳燃燒生產(chǎn)什么多種多樣的碳單質4.無定形碳人類還用到主要成分為碳單質、內部結構不規(guī)則的多種無定形碳活性炭焦炭木炭炭黑內部結構不規(guī)則（無序）

無定形碳都具有疏松多孔的結構，具有相當強的吸附能力。新課探究一、多種多樣的碳單質碳燃燒生產(chǎn)什么多種多樣的碳單質4.無定形碳——用途木炭焦炭用途：冶金和生活的常用燃料新課探究一、多種多樣的碳單質碳燃燒生產(chǎn)什么多種多樣的碳單質4.無定形碳——用途活性炭吸附能力在無定形碳中最強活性炭用途①：可用于防毒口罩的濾毒層、防毒面具的濾毒罐、凈水過濾器的吸附材料；用途②：在制糖工業(yè)中的白糖脫色工藝、化學合成中的除雜操作等方面也都有廣泛應用。新課探究一、多種多樣的碳單質碳燃燒生產(chǎn)什么多種多樣的碳單質4.無定形碳——用途炭黑在常溫時非常穩(wěn)定炭黑用途：①中國文房四寶之“墨”的主要成分之一。②用墨汁所繪的畫和書寫的字經(jīng)久不變色。古人的字畫為什么能保存這么長時間？

炭黑在常溫下化學性質穩(wěn)定，不易與其他物質發(fā)生反應。新課探究一、多種多樣的碳單質碳燃燒生產(chǎn)什么多種多樣的碳單質知識視窗碳單質的研究進展a.金剛石b.石墨

金剛石和石墨存在于自然界中，很早就被人類發(fā)現(xiàn)和利用。它們內部碳原子的排列方式不同，因此性質、用途迥異。

金剛石中每個碳原子都與

4

個其他碳原子結合，形成正四面體，進而擴展為牢固的三維結構。

石墨中每個碳原子與3個其他碳原子結合，從而形成正六邊形，擴展成為二維平面層狀結構，層與層之間容易滑動。新課探究一、多種多樣的碳單質碳燃燒生產(chǎn)什么多種多樣的碳單質知識視窗碳單質的研究進展c.C60d.碳納米管(單壁)

1985年，結構類似于足球的籠狀C60被發(fā)現(xiàn)，掀起新型碳單質研究的熱潮。

因為與富勒的薄殼球形建筑相似，C60和C50、C70等類似碳單質被統(tǒng)稱為富勒烯。

1991年發(fā)現(xiàn)的碳納米管可看作是由片層結構的石墨卷成的無縫中空納米級圓管（單壁）或多層同軸圓管（多壁），兩端可以由富勒烯半球閉合而成

。新課探究一、多種多樣的碳單質碳燃燒生產(chǎn)什么多種多樣的碳單質知識視窗碳單質的研究進展e.石墨烯f.一種石墨炔

2004年，科學家用特殊膠帶將石墨層層剝離，得到無色透明的單層石墨，稱為石墨烯。

石墨烯是目前世界上最薄、最堅韌的納米材料，導電、導熱性能優(yōu)異，可用于發(fā)展新一代電子元件。我國已成為全球石墨烯研究和產(chǎn)業(yè)化最活躍的國家之一。

石墨炔是由中國化學家在2010年首次合成的，具有不同于石墨的片層狀結構，有多種結構類型，有可能成為電子器件領域最重要的材料。新課探究一、多種多樣的碳單質碳燃燒生產(chǎn)什么多種多樣的碳單質注意：“碳”和“炭”的區(qū)別“碳”指的是碳元素，它是核電荷數(shù)為6的同一類原子的總稱，有廣泛的、概括的含義，如碳原子、碳元素、碳單質、碳的化合物等?！疤俊敝傅氖怯商荚亟M成的具體物質，如木炭、焦炭、活性炭、炭黑等。碳燃燒生成什么02碳燃燒生產(chǎn)什么多種多樣的碳單質新課探究二、碳燃燒生成什么

我們?yōu)槭裁茨艽_定特性迥然不同的金剛石、石墨等都是由碳元素組成的單質呢？一個重要的證據(jù)是它們的燃燒產(chǎn)物都是碳的氧化物碳燃燒生產(chǎn)什么多種多樣的碳單質1.

碳的穩(wěn)定性新課探究二、碳燃燒生成什么（1）概述：碳的最外層有4個電子，不容易得失電子。碳燃燒生產(chǎn)什么多種多樣的碳單質在常溫條件下，碳單質的化學性質是非常穩(wěn)定（不活潑）。①中國古代的水墨畫經(jīng)久不變色就是實證。1.

碳的穩(wěn)定性（2）應用：②檔案資料歷經(jīng)千百年不褪色。③鉆石恒久遠，一顆永流傳在高溫條件下，各種碳單質都會發(fā)生燃燒。新課探究二、碳燃燒生成什么請回憶，你在實驗室里做過的木炭在氧氣瓶中燃燒的實驗。碳燃燒生產(chǎn)什么多種多樣的碳單質碳燃燒時有什么現(xiàn)象？燃燒的產(chǎn)物是什么？

發(fā)出白光，放出大量的熱，生成一種能使澄清石灰水變渾濁的氣體。二氧化碳2.

碳與氧氣的反應——可燃性新課探究二、碳燃燒生成什么在氧氣供給充分的環(huán)境下，碳的燃燒是完全燃燒。碳燃燒生產(chǎn)什么多種多樣的碳單質燃燒產(chǎn)物是二氧化碳，燃燒的熱值為3.28×104kJ?kg–1。2.

碳與氧氣的反應——可燃性C+O2CO2點燃

如果氧氣供給不足，會有什么不同呢？新課探究二、碳燃燒生成什么

冬天，人們在室內烤火取暖，由于不注意通風，室內的人不知不覺昏迷過去，甚至喪失生命，這就是煤氣中毒事故。

“罪魁禍首”就是一氧化碳（煤氣的主要成分）！碳燃燒生產(chǎn)什么多種多樣的碳單質2.

碳與氧氣的反應——可燃性這是為什么？新課探究二、碳燃燒生成什么碳燃燒生產(chǎn)什么多種多樣的碳單質2.

碳與氧氣的反應——可燃性

氧氣供給不足時，碳的燃燒是不完全燃燒，產(chǎn)物是一氧化碳，1kg碳不完全燃燒產(chǎn)生的熱量為

9.21×103kJ，只有碳完全燃燒產(chǎn)生熱量的

。13.62C+O22CO點燃氧氣不足：O2不足新課探究二、碳燃燒生成什么碳燃燒生產(chǎn)什么多種多樣的碳單質3.碳與二氧化碳的反應——還原性在高溫條件下，熾熱的碳可以使二氧化碳轉變?yōu)橐谎趸?，這是個吸熱反應。C+CO2

2CO高溫一氧化碳是無色、無氣味、難溶于水的氣體。一氧化碳易燃，燃燒時產(chǎn)生藍色火焰。2CO+O2

2CO2點燃新課探究二、碳燃燒生成什么碳燃燒生產(chǎn)什么多種多樣的碳單質新課探究二、碳燃燒生成什么碳燃燒生產(chǎn)什么多種多樣的碳單質4.

在線學習——煤氣中毒在通風不良的室內，因氧氣不足，含碳燃料燃燒時容易產(chǎn)生一氧化碳。中毒的原因

一氧化碳是有毒的氣體，它易跟血液中血紅蛋白結合，會使血液失去輸氧能力，出現(xiàn)中毒現(xiàn)象。所以，在室內使用含碳燃料時，要保證有充分的通風措施，確保安全。新課探究二、碳燃燒生成什么碳燃燒生產(chǎn)什么多種多樣的碳單質4.

在線學習——煤氣中毒中毒后的主要癥狀輕度中毒主要表現(xiàn)為頭痛、頭暈、心慌。中度中毒主要表現(xiàn)為全身乏力、視物不清、感覺遲鈍、呼吸困難、虛脫。重度中毒主要表現(xiàn)為昏迷、甚至死亡。01切斷一氧化碳來源02迅速脫離中毒環(huán)境避免使用打火機等搶救的注意事項①迅速轉移至空氣新鮮的地方，呼吸大量新鮮空氣。②嚴重的要立即送到醫(yī)院進行治療新課探究二、碳燃燒生成什么碳燃燒生產(chǎn)什么多種多樣的碳單質討論與交流>>>同學們冬天外出研學，在屋里用炭爐生火取暖。

柯柯在炭爐進風口扇風。燒木炭時在進風口扇風有什么作用？藍色火焰是直接由炭燃燒產(chǎn)生的嗎？悅悅的做法對嗎？

悅悅準備關上窗子，說可以保暖，又放盆水在爐邊，說可以防止煤氣中毒。①增大氧氣與木炭的接觸面積，使炭燃燒更旺②藍色火焰不是直接由炭燃燒產(chǎn)生的，而是由一氧化碳燃燒產(chǎn)生的③悅悅的做法不對。關窗會使屋內氧氣不足，定期通風；放水并不能防止煤氣中毒。一氧化碳不溶于水。新課探究二、碳燃燒生成什么碳燃燒生產(chǎn)什么多種多樣的碳單質長話短說1.物質的性質決定用途，根據(jù)物質的用途也可以推知相關的性質。2.碳有金剛石、石墨等多種單質。它們組成相同，但結構和性質不同，具有不同的用途。3.碳完全燃燒的產(chǎn)物是二氧化碳，不完全燃燒的產(chǎn)物是一氧化碳。4.一氧化碳和二氧化碳能相互轉化。課堂小結【檢測題1】下列物質的用途中錯誤的是（

）

D課堂檢測A．A B．B C．C D．DA．利用氮氣制氮肥B．活性炭填充濾毒罐C．石墨作干電池正極D．木炭用于制墨【檢測題2】當碳與氧氣的質量比為3：5時，燃燒產(chǎn)物為（）A．一氧化碳B．二氧化碳C．一氧化碳和二氧化碳的混合物D．無法確