第18课 东晋南朝时期江南地区的开发教学实录及点评

课题1 金刚石、石墨和C60 教育目标 知识与技能

1、

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单质；

2、了解金刚石和石墨的物理性质和主要用途；知道木炭和活性炭具有吸附性。

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，知道物质结构、性质和用途三者之间的相互关系；

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

情感与态度

通过对碳单质新的形态的发现及其简单介绍，学生能以发展的观点看待碳的单质，认识科学的发展具有阶段性和局限性；

教学重点

物质的结构、性质和用途之间的相互关系。

教学难点

理解碳单质的微观结构与它们物理性质之间的关系。

【直入主题】碳元素在自然界里形成物质的种类是很多的。我们今天开始学习第六单元“碳和碳的氧化物”。

【提出问题】我们已经知道，物质由元素组成，由同种元素组成的纯净物叫做什么？

【追问】由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？大家讨论。能举例说明吗？

【小结】同种元素可能组成不同的单质。

【设问】碳元素能否组成不同的单质？研究表明：金刚石、石墨和C60都是由碳元素组成的单质。我们先来看一段发生在玻璃店里的小品。

【组织表演】请提前准备的学生上台表

【提问】通过此小品你知道了什么？

【实物投影】展示玻璃刀上的金刚石。

【设问】金刚石其他的性质是怎样的？它有何用途？自主学习教材104页。

【总结归纳】引导学生归纳金刚石的物理性质和相应用途，填写板书表格。

【活动探究】布置学生将铅笔削好并刮下一些粉末，告诉学生铅笔芯是由石墨和黏

土制成。指导学生观察粉末，用手捻搓。并思考由此得到石墨的哪些性质和用途【实物投影】6B、HB、6H铅笔的笔迹。补充铅笔上的“H” “B”代表的意义。

【演示实验】铅笔芯导电实验

教学内容及问题情境

倾听，明确学习方向。

回答：单质

思考讨论，说出见解：可以

举例：氧元素就能组成氧气和臭氧两种单质。磷元素可以组成白磷和红磷。

两个学生分别扮演老板和顾客，走到讲台前表演。其他学生观看。

回答：金刚石非常坚硬，所以可以用来裁割玻璃。

带着问题、自主学习。

归纳金刚石的物理性质、用途

活动探究，体会观察，得出结论。

观看。

观察实验、得出结论。

学生活动 从理论上明确同种元素可以组成不同的单质。

以角色扮演的形式，创设生动活泼的真实情景，领悟金刚石的“坚硬”性。有利于激发学生的学习愿望和参与动机。

紧密联系学生的生活实际，学生活中的化学，学身边的化学，才能让学生更好地体悟到化学的无处不在：“生活处处皆化学”。

补充知识，学以致用，激发兴趣。

设

计

意

图

【总结】引导学生总结石墨的物理性质和相应用途填写板书表格。

【视频】石墨性质和用途录像。（神六火箭的通风管、电刷、、石墨坩埚……）

【投影】比较金刚石和石墨的性质和用途

【设问】金刚石和石墨都是由碳元素组成的单质，物理性质为什么差异这么大呢？

【投影】金刚石和石墨的微观结构模型

【讲解】金刚石的碳原子在空间构成连续、坚固的骨架结构，所以坚硬。石墨的碳原子呈平面层状结构，层与层之间的作用力小，所以很软，能导电，有滑感。

【结论】物质的结构决定其性质。

【过渡】生活中我们还常常用到木炭、活性炭、炭黑、焦炭等，它们主要由石墨的微小晶体和少量杂质构成，是含杂质的碳单质。展示实物。

【提问】“碳”和“炭”有何区别？

【演示实验】实验6-1。（留出对比液体）

1、描述你看到的现象。

2、结合实际和教材内容分析为什么木炭和活性炭具有吸附色素的能力呢？

3、这种性质叫什么？属什么变化？

【展示】防毒面具（滤毒罐就是利用活性炭来吸附毒气的）。

【实验】收集炭黑。点燃一支蜡烛，把冷碟子放在火焰的上方

【解释】这就是炭黑，可用于制造油墨、油漆、鞋油、颜料以及橡胶轮胎的填料。大家回去后也可做这个实验。焦炭的主要用途是冶炼金属，是工业上冶炼生铁的一种原料，我们在后面的单元里将会学到它。

【讲述】科学家发现一些新的以单质形式存在的碳，发现较早并在研究中取得最重要进展的是C60分子。大家看书，C60的分子结构和什么相似？

【提问】猜测这种足球结构的碳分子性质是否稳定？为什么？C60中60表示什么？

C60是单质还是化合物？

【讲述】目前，人们正在进一步研究C60分子的结构和性质，以及在材料科学、超导体等方面的应用。C60具有广泛的应用前景，谁能说说这方面的信息吗？

教学内容及问题情境

总结石墨物理性质和对应用途

观看

一起对比表格

思考

观看

理解 在教师引导下的到结论

观察几种物质

分析比较，会区分二者。

描述现象：液体颜色变浅。

阅读、讨论回答：疏松多孔的结构。

吸附性，属物理变化。

认识防毒面具。

观察到碟子上有黑色物质生成。

了解。

回答：和足球相似。

思考回答：很稳定，由其结构决定。一个C60分子中含有60个碳原子。是单质

个别学生说出知道的信息。

学生活动

培养归纳总结能力，体会性质决定用途。

增强民族自豪感。

初步体会结构和性质间的关系。

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。

体会炭黑的存在，认识它的用途。

非重点内容简单介绍让学生了解。

进一步说明物质的结构决定其性质。

拓宽知识面，激发学生涉猎课外知识的兴趣。

设

计

意

图

【播放视频】介绍C60短片

【总结】随着科学技术的发展，碳单质不断被发现，碳单质的用途也将不断扩大。通过对几种碳单质的结构性质和用途的学习，总结三者的关系（见板书）

【升华迁移】

学了这节课，大家有什么感受和反思吗？

（可进行必要引导）

【布置任务】

1、回去后阅读“化学•技术•社会”中的“人造金刚石和金刚石薄膜”。

2、完成相关练习。 观看

分析讨论。

总结得出结构、性质与用途的关系。

讨论，发言总结。

1、化学一是门与生活联系非常紧密的科学，例如铅笔芯、防毒面具等。2、化学是一门不断向前发展的科学，化学新技术使我们的生活变得更加美好。3、物质的结构决定性质，性质又决定用途。

课后完成。

激发兴趣，了解前沿科学。

通过对几种碳单质的碳原子排列方式及空间结构的分析，知道物质结构、性质和用途三者之间的相互关系。

给学生充分的整理知识的时间，并给他们表达机会，锻炼思维和表达能力。

板书设计

课题1 金刚石、石墨和C60

一、 由碳元素组成的单质

金刚 石墨 C60 外观 无色透明正八面体状晶体 深灰色鳞片状固体

光泽 加工琢磨后有夺目光彩 略有金属光泽

硬度 最硬 较软 导电性 无

良好

极好

原子排列 坚固的骨架结构 平面层状结构 足球结构

用途 钻头、刻刀、装饰品 电极、铅笔芯、润滑剂等 材料科学、超导等

得到启示：

二、含杂质的碳单质

木炭、活性炭、焦炭、炭黑

（具有吸附性）（

冶金）

布置作业

1..碳的单质有______________、______________和_____________等，其中_______是天然存在的最硬的物质，_______是最软的矿物之一，金刚石和石墨性质的差异是因为_______。由此说明_______决定物质的性质。

思路解析：本题考查碳的单质基本物理性质，性质的差异来自于结构的不同。

答案：金刚石 石墨 C60 金刚石 石墨 它们的原子排列方式不同 物质的结构

2.我国北京大学化学系和物理系研究小组研制出了C60分子，它形如足球。它的一个分子是由_______个_______原子构成的，相对分子质量是_______。

思路解析：C60分子是碳的一种单质，它的结构像足球，由60个碳原子组成，相对分子质量为720。

答案：60碳720 3.选用下列物质：炭黑、木炭、活性炭、焦炭填在有关用途的空格内：冰箱去味剂_______，制墨汁_______，用于冶金工业_______，用来除去食品和工业产品里的色素_______，制造防毒面具里的滤毒罐_______，加入橡胶里增强轮胎的耐磨性_______，上述用途都是利用了物质的_______性质。

思路解析：物质的性质决定了物质的用途。根据碳的同素异形体的性质，选择合适的用途。

答案：活性炭 炭黑 焦炭 活性炭 活性炭 炭黑 物理

教学反思：

本节课以碳的知识为载体，激发学生学习化学的兴趣；以C60、碳纳米管、C240的发现和研究的介绍，培养学生学生用发展的眼光看待问题；借助于日常生活感受到探究的乐趣，充分调动学生积极性，发挥其主体作用。从不同的角度引导，进而提出结构、性质、用途之间的关系，以及一种元素能形成多种单质，并启发学生多角度思考问题。列举碳元素组成的其他单质，帮助学生树立科学发展观。