课题1 金刚石、石墨和C60教学教案设计

课题1

金刚石、石墨和C60

本课题包括两部分。第一部分介绍碳单质，主要介绍了金刚石、石墨的重要物理性质和C60分子的结构特点。在介绍石墨的同时又穿插介绍了木炭、活性炭的吸附性及其用途，使学生树立性质决定用途，用途体现结构的观点。

第二部分通过学生回顾复习引出碳的一个重要化学性质——在加热条件下与氧气反应，又通过活动探究理解了碳能与某些氧化物反应，并能根据实验现象书写化学方程式，分析化学反应的特点后又总结出了还原反应的概念。

第1课时

碳的单质

【教学目标】

1.知识与技能

（1）了解金刚石和石墨的物理性质和用途。

（2）知道不同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。

2.过程与方法

（1）会对展示或演示的资料进行分析和归纳。

（2）通过对C60的发展及研究的介绍，学会用发展的眼光看问题，树立物质性质决定用途的观点。

3.情感、态度与价值观

（1）以发展的观点看待碳的单质。

（2）树立物质的性质决定用途的观点。

【教学重点】

金刚石、石墨和C60中原子排列方式的分析。

【教学难点】

以人类对碳单质的认识为例，引导学生形成“科学促进发展”的观点。

【教学准备】

教师用具：金刚石、石墨、C60分子模型、玻璃刀、6B铅笔芯、干电池、石墨电极、投影仪、多媒体课件、防毒面具、导线、灯泡。21教育网

一、导入新课

［思考］我们知道不同元素可以组成不同物质，那么，同种元素可以组成不同物质吗? ［展示］金刚石、石墨、C60分子模型

［介绍］金刚石、石墨、C60都是由碳元素组成的单质。

［提问］你能得到什么结论? ［回答］同种元素可以组成不同的物质。

［实验探究］1.请同学们将铅笔用铅笔刀削好，将铅笔屑放在一张纸上，并注意环境卫生。

二、推进新课

碳的单质

（1）金刚石

［提问］金刚石有哪些性质和用途？观看视频后请填写下表。

［视频播放］金刚石的物理性质和用途。学生观看、填表、讨论、归纳。

（2）

石墨

［引导］同学们，你们手里的铅笔中的铅芯是铅吗？

那到底是什么物质？请同学们将刚才削下的黑色粉末用手指轻轻的摸摸，有什么感觉？

［介绍］由于石墨很软，所以常用石墨作铅笔芯，但由于太软，光用石墨作笔芯，既易断又易磨损，因此生产上常在石墨粉末中掺进一些粘土粉以增加硬度。最软的铅笔是6B，最硬的铅笔是6H，HB铅笔则软硬适中。

［演示实验］把一根6B的铅笔芯和导线连接在一起，接上电池和灯泡，接通电源后，观察灯泡是否发亮。

［结论］石墨有良好的导电性。

（3）无定形碳

无定形碳包括：木炭、活性炭、焦炭、炭黑。它们主要是由石墨的微小晶体和少量杂质构成的。

［提问］石墨还有哪些物理性质和用途？观看视频后请填表。

［视频播放］石墨的物理性质和用途。

学生观看、填表、讨论、归纳。

［介绍］生活中常接触到的木炭、活性炭、焦炭、炭黑，这些都是由石墨微小晶体和少量杂质构成的。其中木炭、活性炭用途很广，你想知道它们有什么性质吗? ［实验6-1］在盛有半瓶水的小锥形瓶里，加入一滴红墨水，使水略显红色。投入几块烘烤过的木炭（或活性炭），轻轻振荡，观察现象。

［现象］淡红色的水颜色褪去。

［分析］木炭具有疏松多孔的结构，表面积大，具有较强的吸附性。另外活性炭的吸附性更强。

［设问］利用这一性质，活性炭会有什么用途? ［回答］防毒面具里的滤毒罐就是利用活性炭来吸附毒气的；冰箱的除味剂；

制糖工业的脱色剂。

［讨论］结合金刚石、石墨和木炭的性质和用途，讨论物质的性质和用途之间有什么关系。

［视频播放］焦炭、木炭、活性炭、炭黑的物理性质和用途。

（3）

C60 ［介绍］随着科技的发展，新形态的碳单质逐渐被人们发现，其中取得重要进展的是C60分子，另外还有碳纳米管。21世纪教育网版权所有

［视频播放］C60分子介绍。

［归纳］C60分子是一种由60个碳原子构成的分子，它的分子形似足球，又名足球烯。这种足球结构的碳分子很稳定。可应用于材料科学、超导体等。

［思考］为什么金刚石、石墨、C60分子是碳的三种单质，但物理性质却存在很大的差异呢？

［视频播放］观看碳的几种单质结构图。

［回答］因为碳原子排列方式不同，所以它们的物理性质有很大差异。

［总结］不同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。金刚石、石墨、C60都是由碳元素组成的单质，但它们的物理性质各不相同，是因为碳原子排列方式不同。

三、典例剖析

例1

下列关于金刚石、石墨、C60、活性炭的说法中，正确的是（

）

A.都属于单质

B.元素组成不同

C.硬度相同

D.碳原子排列方式相同

【答案】A 例2

下列关于碳的几种单质的组成和用途的说法错误的是（

）

A.璀璨夺目的天然钻石是由碳元素组成的

B.长期未用而难开启的铁锁，可在锁孔中加入少量铅笔芯粉末作润滑剂

C.铅笔芯是用铅和少量炭粉制成的

D.活性炭可作防毒面具的滤毒剂

【解析】

这道题目考查的是单质碳的用途。铅笔芯的主要成分是石墨。其实铅笔的笔芯是用石墨和黏土按一定比例混合制成的。故正确答案为C。

【答案】C 例3

如图所示，向盛有二氧化氮（NO2）气体（红棕色）的烧瓶内投入若干小块木炭，连接好装置，稍待片刻，能看到的现象是

，原因是

。

【解析】木炭具有疏松多孔的结构，具有吸附能力，它可以吸附有色气体二氧化氮（NO2）,导致烧瓶内气体压强减小，烧杯内的水被压入烧瓶里。

【答案】烧瓶内红棕色的气体颜色逐渐变浅，甚至消失；水从烧杯内沿着导管进入烧瓶内由于木炭具有吸附能力，它可以吸附有色气体二氧化氮（NO2）,所以瓶内气体颜色变浅，甚至消失；外界大气压大于烧瓶内气体的压强，水就被压入烧瓶内。

四、课堂检测

完成练习册中本课时对应课堂作业部分。

五、课堂小结

［提问］通过今天的学习，你有哪些收获（或你学到了哪些知识）？

［小结］本节课我们学习了碳的单质，认识了几种不同的碳单质，并了解了它们重要的物理性质和用途。知道不同种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。

六、布置作业

完成练习册中本课时对应课后作业。