课题1 金刚石、石墨和C60优秀公开课教案

《金刚石、石墨和C60》教学设计

张家界天门初级中学 王子元

一、教学目标

知识与技能：

1.

知道不同元素可以形成不同物质，同种元素也可以形成不同物质；

2.

了解金刚石、石墨和 C60都是由碳元素形成的单质；

3.

了解木炭、活性炭的吸附性。

过程与方法: 1.

通过对金刚石、石墨和C60中碳原子排列方式的分析，懂得物质结构、性质和用途之间的关系；

2.

通过木炭、活性炭对红墨水的吸附性实验，学会用对比实验的方法来解决实际问题。

情感、态度与价值观：

1.通过对碳的不同单质不同用途的讨论探究，体会物尽其用、人尽其才的道理。

2.通过对C60、碳钠米管的发现及研究的介绍，学会用发展的眼光看问题、提高学生的科学素质。

二、重点难点

重点：金刚石、石墨和C60中原子排列方式的分析，物质的结构、性质和用途之间的关系。

难点：物质的结构、性质和用途之间的关系

三、教学过程

教师活动

学生活动

教学意图

一、新课导入

【导入】提问学生，铅笔和透明

胶你能够用来干什么？

兴趣是最好的老师，激教师立即介绍盖姆和诺沃肖罗

发求知欲

夫就是通过这两个小物件，成功

学生体会到小物件有大剥离出最薄的石墨烯材料，获得学生思考并回答：能用途，同时引出本节课2010年贝尔奖。

删改文字等一些简的情感主题，我们要学【PPT】介绍俄罗斯发现弹坑钻单用途

会合理利用物质的性石

学生非常震撼

质，做到物尽其用

金刚石与石墨都是碳单质，它们

的性质和结构相同么？

使学生对石墨，金刚石产生浓厚的兴趣

二、合作探究

【提问】生活中你见过金刚石

么？

【PPT】你从图片能获得哪下金

刚石的信息？

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【视频】金刚石的物理性质及用途。

【提问】你能总结金刚石的性质和用途么？

【提问】你们手中的铅笔芯是铅么？

那到底是什么物质？

师：显然，与璀璨夺目的金刚石相比，石墨逊色很多，它是一种深灰色的是片状固体，对有金属光泽

【PPT】石墨的图片

【活动一】摸摸铅笔芯，有什么感觉？

【提问】久置的铁锁打不开，怎么办？

【提问】你搭过电车么？

【活动二】石墨导电

【提问】观看视频，你知道石墨的哪些信息？

【提问】你能总结石墨的性质和用途么？

【思考】金刚石、石墨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？

【讲述】金刚石的碳原子在空间构成连续坚固的骨架结构，所以很坚硬，石墨的碳原子层平面层状结构，层与层之间的作用力很小，所以很软，能导电，有滑感，

除了金刚石和石墨以外，生活中我们还常常用到木炭活性炭，炭黑，焦炭的，它们主要由石墨的微小晶体和少量杂质构成。

在净化水的装置中常用活性炭或木炭除色素和异味，它们的吸附能力如何呢？

【视频】实验：验证木炭的吸附性

【提问】为什么具有吸附性

无色透明、正八面体状晶体

不是

石墨

很软，滑腻的感觉

把铅笔芯的粉末放到锁孔里。因为铅笔芯的成分里有石墨，石墨具有润滑性，可以做润滑剂。

学生上讲台，将桌上的导线，电池，灯泡，石墨棒，连接起来，观察灯泡是否亮了。

认真观看。

火箭的通风管，石墨坩埚过好耐高温，3000摄氏度至3540毫升，石墨电机电刷、飞机表壳、核反应减速器的，神6的发射火箭就是用石墨通风管。

物理性质不同的原因：碳原子的排列方式不同。

观察实验现象，发现红色消失液体变无色

思考，分析原因

木炭具有疏松多孔的结构

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作为学生必备的学习用品铅笔，其中蕴含着丰富的化学知识，课堂上教师只有紧密联系学生的生活实际，学生活中的化学，身边的化学，才能让学生更好的体会到化学的我不在，生活处处皆化学

。

教师演示实验，为学生主动参与实验，使学生在亲身体验的过程中理解石墨的导电性，活性炭的吸附性并亲手制的炭黑，充分体现了新课程的理念，自主合作探究，也让学生体验实验的乐趣

【PPT】：活性炭可用做电冰箱的去味剂，在制糖厂里，工人们往红糖水里加一些活性炭，经过搅拌和过滤，可以得到无色的精液，再减压蒸发水分，红糖就变成晶莹的白糖了。防毒面具的滤毒罐里装的活性炭，可吸附毒气，而使纯净的空气通过。

【提问】炭黑，是一种黑色的极细粉末，有含碳的有机化合物，不完全燃烧，加强热分解制得，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？

【提问】你能区别碳和炭？

【提问】

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，

（1）C60分子的结构和什么相似？ （2）C60中60是什么含义？

（3）C60是单质还是化合物？

目前，人们已经在超导体方面发现了C60具有非常优异的性能，另外在增强金属的强度、光学应用、对癌细胞具有杀伤效应等方面也有着巨大的功效。科学家们正在进一步地研究C60分子的结构和性质，期待着它在其它领域也能发挥更大的作用，

【讲述】本节课学习了三种碳单质，我们小节一下，完成表格。

【提问】物质的结构、性质与用途的关系？

【叙述】除C60，另外一些新的单质碳也相继被发现，如C70、C240、C540，20世纪90年代初，科学家又致力于一种新型的纳

知道活性炭的利用

学生实验：收集炭黑

点燃一支蜡烛，把冷碟子放在火焰的上方

和足球相似

一个C60分子中含有60个碳原子

是单质

学生思考，举手回答

结构决定性质

性质决定用途

通过C60、碳纳米管的学习，拓展课堂学习，开阔学生视野，了解化学，对社会的发展起着非常重要的作用

。

认识C60，了解它的分子特点及用途。

构建结构性质用途三者之间的思维关系模型

认识新物质、感受科技的氛围

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米材料---碳纳米管的研究，我们一起来看一下它的结构图 【提问】

如果是你，你想用碳纳米管来做什么？

三、课堂小结

【总结】随着科学技术的发展，

碳单质不断被发现，碳单质的用回顾、总结

学会归纳、并交流。

途也将不断扩大，学了这节课，大家有收获吗？

四、课堂练习

板书设计：

第六单元

课题1 金刚石、石墨和C60

外观

光泽

硬度

导电性

导热性

用途

金刚石

加工琢磨后有夺目光泽

自然界最硬

无

良好

石墨

略有金属光泽

较软

良好

良好

无色透明、正八面体状晶体

深灰色细磷片状固体

装饰品、钻探机钻头、刻刀

电极、铅笔芯、润滑剂

注意：1、碳单质物理性质差别大的原因是：碳原子排列方式不同；

2、结构决定性质，性质决定用途。

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