课题1 金刚石、石墨和C60优秀教案内容

课题一 金刚石、石墨和C60

【教学目标】

1、知道不同的元素可以组成不同的物质，同一种元素也可以组成不同的物质；了解金刚石和石墨的物理性质和主要用途；了解木炭和活性炭具有吸附性；知道碳单质的化学性质；

2、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；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；

3、碳单质常温下的化学性质的稳定性和高温下的活泼性，说明稳定和活泼都是相对的、有条件的；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；碳与氧气及某些氧化物的反应——碳的可燃性和还原性。

【教学难点】碳与某些氧化物的反应——碳的还原性。

【课时安排】2课时。第1课时：碳的单质；第2课时：碳的化学性质。

【教学过程】

第一课时

师：碳元素在自然界里的含量不是最多的，但它形成物质的种类却是很多的。我们今

天开始学习第六单元“碳和碳的氧化物”。请同学们把书翻开。

[板书]第六单元——碳和碳的氧化物

师：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？

生：由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。

生：不可以，一种元素应该只能组成一种单质。

生：可以的。

师：能举例说明吗？

生：我们学过氧元素就能组成氧气和臭氧两种单质。

师：磷元素可以组成白磷和红磷。

[教师一边小结一边板书]同种元素可以组成不同的单质。

师：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。今天，我们就来学习金刚石、石墨和C60。

[板书]课题1 金刚石、石墨和C60。

金

刚

石

性质

无色透明、正八面体形状的固体，折光率2.42，具有强色散性

开然界中存在的最硬物质

用途

经仔细琢磨后，成为装饰品——钻石

划玻璃、切割大理石、加工坚硬的金属，装在钻探机的钻头上钻凿坚硬的岩层等

师：石墨是深灰色、有金属光泽、不透明的细磷片状固体，很软，具有优良的导电性，很滑腻。石墨的这些性质决定它有哪些用途呢？

生：石墨很软，可以做铅笔芯。

生：石墨能导电，可以做电极。

生：石墨可以做润滑剂，因为它很滑腻。

[投影] 性 质

用 途

深灰色、有金属光泽、不透明的细磷片状固体

石墨

很软

能导电

铅笔芯

电极

滑腻

润滑剂

[实物投影]6B、HB、6H铅笔的笔迹

[展示]一幅用6B铅笔画的人物头像素描

[投影]比较金刚石和石墨的性质和用途

金刚石

石墨

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泽

略有金属光泽

硬度

最硬

较软

导电性

无

良好

导热性

良好

良好

用途

钻探机钻头、刻刀、装饰品等

电极、铅笔芯、润滑剂等

金刚石和石墨都是由碳元素组成的单质，物理性质为什么有这么大的差异呢？ [展示]金刚石和石默的原子排列结构模型

师：同学们的资料中提到的吸附性，我们在水的净化里提到过，我们今天做一个活性炭吸附有色物质的实验，来证明一下它的吸附性。

[学生实验]在盛有半杯水的小烧杯里，加入一滴红墨水，使水略显红色。放入活性炭，轻轻振荡。

[展示]防毒面具（滤毒罐就是利用活性炭来吸附毒气的）。

师：炭黑是一种黑色的极细粉末，由含碳的有机化合物不完全燃烧或强热分解制得。蜡烛就是一种含碳的有机物，让它不完全燃烧，能不能制得炭黑呢？

[投影] 木炭

吸附一些食品和工业产品的色素，吸附有异味的物质

活性炭

吸附能力比木炭强，吸附毒气、制糖工业里脱色制白糖

炭黑

制造墨、油墨、油漆、鞋油和颜料，还可以增加轮胎制品的耐磨性

焦炭

冶炼金属

决定决定性质用途

生：结构（学生一边回答，教师一边板书。）

师：科学家发现，除了金刚石、石墨外，还有一些新的以单质形式存在的碳，其中，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？

？

生：除了超导领域外，C60在以下几个方面的也具有广泛的应用前景：①气体贮存；②有感觉功能的传感器；③增强金属的强度；④新型的催化剂；⑤光学应用；⑥对癌细胞具有杀伤效应等医疗功能。

师：除C60外，一些新的单质碳也相继被发现，如：C70、C240、C540等。

（一边说，一边投影C70、C240、C540等的结构图。）

20世纪90年代初，科学家又致力于一种新弄的纳米材料——纳米碳管的研究，我们一起来看一下它的结构图。

[实物投影]纳米碳管的结构图

小结：