课题1 金刚石、石墨和C60教学内容概述

课题1

金刚石、石墨和C60

教学目标:了解金刚石、石墨、C60的物理性质，并联系性质了解它们的主要用途。通过单质的性质学习有关实验，培养学生的观察能力和思维能力。思想教育：通过对金刚石、石墨和C60的学习，对学生

进行共性、个性关系的认识人和学习方法的培养与教育。

重点：

金刚石、石墨和C60的重要物性和用途；金刚石和石墨物性差异很大的原因。

难点：金刚石、石墨和C60的重要物性。

教学过程：

一、知识回顾

通过对化合物，单质的概念回顾，引出课题。

二、探究新知

思考：在物质世界中，有没有同一种元素组成不同物质呢？还有其他例子吗？

讲解：氧气和臭氧。引出本课题。

[提问]

我们都见过晶莹璀灿的金刚石，也经常使用铅笔、碳棒，冬日里还可用木炭取暖，可你们知道它们各是由什么成份组成的？它们有什么联系吗？

[讲解]

铅笔芯、碳棒的主要成份是石墨，金刚石、石墨、木炭，还有活性炭、焦炭等都是由碳元素组成的不同单质。这节课主要学习金刚石、石墨及木炭的物理性质和用途。

[阅读]

课本金刚石和石墨的物理性质。

1、金刚石。通过图片展示金刚石外形。

特点：无色透明、正八面体。

性质：硬度大，天然存在的最硬的物质。

用途：利用金刚石硬度大、耐高温可做钻探机的钻头；利用硬度大，可做玻璃刀；由于金刚石对光有折射散射作用，可做装饰品。（性质决定用途，用途体现性质）

教法：通过图片展示讲解，激发学生兴趣。通过对金刚石切割的讲解，加深学生对金刚石硬度的理解。通过对世界最大钻石的小故事的引入，调动大家学习积极性，共同讨论，认识到金刚石价值非凡，从而在情感上让大家能像金刚石一样做个有价值的人。

2、石墨。图片展示，让学生回答石墨的颜色，并对易出现的错误进行纠正，加深理解。

特点：深灰色、有金属光泽、不透明、细鳞片状固体。

用途：

a．利用石墨质软可做铅笔芯；利用石墨滑腻、耐高温，可做耐高温的润滑剂。

b．石墨可导电，可以做电极，又耐高温可做高温电炉的电极。

c．利用石墨传热性能好，并在温度骤然升高时不易炸裂，可做石墨坩埚。

d．利用石墨耐酸碱的耐腐蚀性强，可做化工管道，耐酸槽、耐碱槽等。

教法：引入铅笔小知识，激发学习热情，通过师友合作回答，讨论铅笔硬度，加深对石墨应用的理解，图片展示石墨用途，让学生直观体验。

3、总结，列表对比金刚石石墨性质用途，让学生回答，通过师友互助共同协作完成表格，让学生通过对比迅速掌握两者特点和用途。

师友互助完成

颜色

形状

硬度

导电性

用途

金刚石

无色透明

正八面体的固体

天然存在最硬

不导电

玻璃刀、钻头、钻石饰品等

石墨

深灰色、不透明、有金属光泽

细鳞片状固体

最软物质之一

良好

铅笔芯、电极、高温润滑剂等

4、讨论：为什么金刚石和石墨的物理性质有这么大差异呢？让学生共同讨论，让师友回答评价。

5、图片展示两者结构。

结论：因为碳原子的排列方式不同，所以金刚石和石墨的物理性质有很大差异。

6、知识链接。

化学家和物理学家从18世纪末开始探索人造金刚石的制备方法。

1955年，美国通用电气公司试制成功石墨转变成人造金刚石（C石墨→C金刚石）。

讨论：石墨转变成金刚石是物理变化还是化学变化？

同类比较下：氧气变臭氧是物理变化还是化学变化？

先让学生讨论，然后通过同类比较，进行提示引导，进而回答正确，通过师友互助完成。

[小结]

金刚石和石墨都是由碳元素组成的不同单质，性质上有如此大的差异是由于二者中碳原子的排列顺序不同，即结构决定性质，性质决定用途。

7、无定形碳

在碳元素组成的单质中，还有一类单质是无定形碳，包括木炭、焦炭、活性炭及炭黑等。（交待：“炭”与“碳”的不同写法）

注：无定形碳是混合物。

下面着重介绍木炭。

[演示]

把木炭放入盛满NO2气体的锥形瓶，塞好塞子，摇动片刻，观察现象。再加热锥形瓶，红棕色气体NO2又重出现，说明什么问题。

（讨论实验后，得出结论）

让师友讨论回答。

[小结]

木炭能吸附红色和棕红色物质，说明木炭具有吸附性，能把大量气体或染料小微粒吸附在其表面。加热后，红棕色又出现，说明以上过程属于物理变化。

为什么活性炭可用作防毒面具？

木炭、骨炭等的许多用途是它们对于气体或溶解物质吸附性能的利用。具有高吸附能力的炭称为活性炭。吸附性是指各种气体、蒸气以及溶液里的溶质被吸在固体或液体物质表面上的现象。具有吸附性质的物质叫吸附剂，被吸附的物质叫吸附质。吸附作用实际是吸附剂对吸附质质点的吸引作用。吸附性能的大小是由吸附剂的性质、吸附剂表面的大小、吸附质的性质和浓度的大小、温度高低而决定的。因为吸附作用既然是表面作用，所以吸附剂的表面积愈大、吸附量也愈高。

防毒面具主要分面罩、呼吸管和滤毒罐三部分。滤毒罐里起主要作用的有活性炭层、化学吸附层和防烟滤层。在不同滤毒罐里各层排列顺序不尽相同。活性炭层主要用于吸附毒气。由于活性炭具有巨大的表面积，吸附能力很强，所以用于防毒面具。活性炭与防毒面具 用于吸附液相中的杂质的活性炭，可用于食品和化学产品加工过程中，被用来精制蔗糖、甜菜糖和玉米糖浆；它也用于城市生活用水和工业用水的水处理中，以吸附会给水带来讨厌气味和味道的的有害物料和杂质。 木炭可作燃料、黑火药、制铅笔和做吸附剂等。

8、C60分子

C60分子由60个碳原子构成，分子形似足球，又名足球烯。这种足球结构的分子很稳定。它应用于材料科学、超导体等方面的研究正在进行中。

三、归纳总结

师友互助完成

名称

外观

导电性

硬度

导热性

用途

金刚石

纯净的金刚石是一种无色透明、正八面体形状的晶体

石墨

石墨是一种深灰色有金属光泽不透明的细磷片状的固体。质软，有滑腻感，

C60

分子形似足球状。有金属光泽，其徵晶粉末呈黄色。

几乎不导电

质脆

很差

几乎不导电

天然存在的最硬物质

很差

钻头、刻刀、装饰品

良好

质软

良好

电极、铅笔芯、润滑剂

制备新材料、新配件、医学应用

物质的性质物质的用途

物质的组成结构反映反映定定

注：

“碳”是元素的名称，是所有核电荷数为6的原子的总称，元素符号为C。常在书写碳元素的单质及含有碳元素的化合物名称时使用。如碳元素、碳-60、一氧化碳、二氧化碳、碳酸、碳酸钙、碳氢化合物等。“炭”仅在书写由碳元素组成的无定形碳的名称时使用，如木炭、活性炭、焦炭、炭黑等。

四、巩固提高

通过连线题，把物质的性质和用途搭配起来，让师友互助完成，调动学习积极性。

五、和谐互助

通过生活实例让师友互助完成，加深对物质用途的理解

1、某同学家有一把长期未使用而生锈的锁，请你用本节课所学知识帮忙打开？

2、某同学家的冰箱用久了有异味，请你利用本节课所学知识帮忙解决？、

3、某同学家里香烟味太浓，他在家里点燃了一支蜡烛，过一会烟味变淡了，为什么？