课题1 金刚石、石墨和C60教学设计内容推荐

《6.1 金刚石、石墨和C60》教学设计

（第1课时）

【教学目标】

知识与技能：

1.了解金刚石、石墨和C60三种碳单质的物理性质及用途；

2.知道同一种元素可以组成不同的物质；

3.了解木炭和活性炭的吸附性；

4.知道物质的结构、性质和用途三者之间的相互关系。

过程与方法：

1.通过对金刚石、石墨和C60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.通过活性炭的吸附性探究实验，知道对比实验是研究问题的常用方法。

情感态度与价值观：

1.通过对金刚石、石墨和C60结构模型的分析，培养学生的空间思维能力；

2.通过小组合作探究实验，培养学生的探究精神和合作精神；

3.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、提高学生的科学素养。

【教学重点】金刚石和石墨的物理性质及用途；物质结构、性质和用途三者之间的关系。

【教学难点】金刚石和石墨物理性质差异很大的原因；物质结构、性质和用途三者之间的关系。

【教学方法】启发引导法、实验探究法、小组合作法、抢答互动法。

【教学用具】

仪器：金刚石、石墨和C60结构模型、石墨导电实验装置、玻璃刀、锥形瓶、小烧杯、试管、玻璃棒、药匙、镊子、胶头滴管

药品：活性炭

其他：玻璃片、铅笔芯、红墨水、棉花

【教学过程】

教学过程设计

教师活动

【导入】同学们，喜欢钻石吗？你们买过钻石吗？先给大家看一只钻戒！女生们，如果日后你的未婚夫拿着镶着这么大颗钻石的戒指向你求婚，你会答应吗？但是我们化学系的某女生却是很潇洒的哦，我们看看她是怎么说的！

【投影】（图片）不要以为有钻戒，我就会答应你的求婚，在化学系女生眼里，钻石和石墨、木炭一样，都是由碳元素组成的，只是结构不同而已，没什么大不了！

【讲述】这只是她调侃的说法，所谓钻石恒久远，一颗永流传，可知钻石和木炭的价值是相差甚远的，但它们确实都由碳元素组成。这就是我们今天要学习的碳的几种单质-金刚石、石墨和C60。

【展示】学习目标

【过渡】大家先浏览一下学习目标，然后根据你们的预习所知，完成导学案的自主学习。

凝神静听

完成导学案

学生活动

兴奋，惊奇

设计意图

紧扣课题的日常问题引起学生的注意

从学生已有的生设情境，引入课题。

课的学习目标

培养学生自主学认真注视投影

活经验出发，创浏览学习目标

让学生明确本节

【点评】完成了吗？哪位同学分享一下你的学习成果？

【过渡】金刚石和石墨都是碳的单质，但为什么物理性质存在如此积极回答

思考

细心观察

思考，回答

思考

积极回答

观察

凝神静听

兴奋，细心观察

凝神静听

回答：铅笔

凝神静听

畅所欲言

兴奋，细心观察

回答：灯泡亮了；良好的导电性

思考、回答

凝神静听

习能力、独立阅读的习惯和提取信息的能力；

培养学生独立思考和语言表达能力。

培养学生的动手能力，让学生对金刚石的用途有更深入的了解。

联系学生生活，拓展学生的知识面

联系学生生活

培养学生的动手能力，让学生对石墨的用途有更深入的了解

调动学生的积极性

温故知新

大的差异呢？我们一起来看一下它们的结构模型。

【展示】金刚石和石墨的结构模型及动画。

【分析】金刚石是正八面体状的，而石墨是层状结构的，它们的碳原子排列方式一样吗？正是因为它们的碳原子排列方式不同，而使得它们形成了不同的结构，而具有不同的物理性质。

【提问】同学们，由此我们可以知道物质的性质和结构间存在什么样的关系呢？

【总结】物质的结构决定性质。

【过渡】我们在日常生活中哪里接触过金刚石和石墨呢？它们有哪些用途？

【展示】一组图片。

【分析】天然采集的金刚石无色透明非常漂亮，可加工成价值连城的钻石。它还可以装在钻探机的钻头上，用于钻凿岩石。为什么？因为金刚石是天然最硬的物质。玻璃刀头上镶的也是金刚石，可以用于切割玻璃。

【学生演示】玻璃刀切割玻璃。

【总结】金刚石的用途。

【过渡】那么石墨又有哪些用途？先回顾一下它的物理性质，其实在我们的学习中每天都有用到由石墨制成的产品，特别是在数学作图和美术课上，你知道是什么吗？

【展示】资料卡片：铅笔中的化学

【分析】石墨是天然存在的最软的矿物质，灰色，质软，轻轻一划就可留下痕迹，而铅笔芯就是由石墨和粘土混合做成的。

【提问】你们知道铅笔有哪些种类吗？这当中的H和B又是什么意思？

【分析】铅笔中的H和B 【提问】因为石墨具有滑腻感，可以作为润滑剂。班上有同学是骑自行车上学的吗？你有试过自行车锁开不了的情况吗？那你是怎么处理的。如果家里门锁开不了也可以用这方法。

【过渡】这是我们蓬江区胜宇公司生产的电池，石墨还可以做成电池的电极。下面我们来动手做一下石墨导电实验。

【学生实验】石墨导电实验。

【提问】观察到什么现象？从这个实验我们可以知道石墨的什么性质？正因为它的导电性好，所以还可做成电车的电刷，还有石墨炸弹。

【总结】石墨的用途。

【过渡】回顾一下金刚石和石墨的物理性质及用途，下面我们通过练习来检测一下大家的掌握情况。由此可知物质的性质和用途之间存在什么关系呢？

【强调】物质的性质决定用途，物质的用途体现着物质的性质。

【过渡】在日常生活中，我们接触的碳的单质还有木炭、活性炭、焦炭和炭黑。

【讲解】木炭很常见，你们最爱的BBQ就经常用到。活性炭在我们学习水的净化时有用到。焦炭是炼钢的原料之一。而炭黑呢？什么时候接触过？还记得蜡烛的燃烧实验吗？在烧杯壁上形成的黑色物质就是回答：不一样

回答：HB,2B..

炭黑，炭黑可以用于做墨水，鞋底和轮胎表面也有炭黑成分，可以增强耐磨性。木炭、活性炭、炭黑和焦炭都是由石墨的微小晶粒和少量杂质构成的，它们的微观结构与石墨相似。

【提问】同学们，除了用于烧烤和取暖，你们还知道木炭的哪些用途？下面我们通过短片了解一下。

【视频】大长今（木炭吸附异味）

那为什么木炭可以吸附食醋和酱油中的异味呢？

【分析】木炭具有疏松多孔的结构，因此它具有吸附性。

【过渡】活性炭同样具有吸附性，那么它们的吸附性谁更强？

【视频】木炭和活性炭

【总结】活性炭比木炭的吸附性更强。下面我们来动手探究一下它的吸附性。

【分组实验】探究活性炭的吸附性

【讲述】因为活性炭的颜色对我们观察红墨水中的色素是否被吸附造成了干扰，那么有什么办法可以观察得到呢？

【分析】对！活性炭是固态的，要使固液分离可以用过滤的方法。而过滤的时间较长，且步骤较繁，那有没有更好的方法呢？老师今天就介绍一种新的方法。

【分组实验】（1）取一支试管倒入约三分之一体积的加了活性炭搅拌后的红墨水，从试管口塞入三团棉花，用玻璃棒慢慢把棉花压至液面以下，观察现象。

管口塞入三团棉花，用玻璃棒慢慢把棉花压至液面以下，观察现象。【分析】实验2（2）的目的是作为一个对比实验，证明吸附红墨水色素的是活性炭，而非棉花。

【总结】由此我们可以得知，吸附红墨水中的色素的是活性炭，而不是棉花。

【总结】活性炭具有吸附性，吸附性属于物理性质。

【讲述】活性炭的应用：净水器，防毒面具，新车除味剂，新居空气清新剂，食品脱色等。

【过渡】随着科学的发展，科学家还发现，除了金刚石和石墨外，还有一类新的碳单质：C60。

【视频】C60

【展示】C60结构模型。

【提问】C60的结构是怎样的？有哪些应用？

【分析】C60由60个碳原子构成，以分子形式存在，形似足球，性质稳定。广泛应用于超导、催化、材料、医学及生物等领域。

【拓展】随着研究的进展，还有更多新形态的碳单质，期待着你们去发现。如新发现的碳纳米管已经受到了广泛关注，具有重要的应用前景。

【课堂总结】通过本节课的学习，你有何收获？

【过渡】本节课的知识，你掌握了多少？我们通过课堂检测来看看你

思考、回答

培养学生的动手能力，让学生对活性炭的吸附性有更深入的了解

培养学生的创新精神

通过实验科学探究的方法，得出结论，培养学生用通过实验探究的方法来获取新的知识和技能。

联系学生生活

新的碳单质起学生的注意，培养学生学习化学的兴趣，激发学生的科学探究精神

培养学生概括总认真观看短片

思考、回答

思考

动手实验，认真观察

回答：过滤

凝神静听

动手实验，认真观察

回答：对比实验

凝神静听

惊奇，兴奋

思考、回答

认真听讲，

凝神静听

畅所欲言

【提问】短片中大长今用木炭来干什么呢？吸附食醋和酱油中的异味。

认真观看视频

（2）另取一支试管倒入约三分之一体积的锥形瓶中剩余红墨水，从试

【提问】观察到什么实验现象？你们知道实验2（2）的目的是什么吗？

思考，回答

【分析】因为活性炭比木炭的吸附性强，所以活性炭的应用更广泛。

认真观看视频

完成课堂检测

结的能力

们的掌握情况。

【点评】

【结语】本节课到此结束，下课，同学们再见。

积极回答

【板书设计】

6.1 金刚石、石墨和C60（第1课时）

1、金刚石、石墨的物理性质及用途；

2、金刚石和石墨物理性质差异很大的原因：（碳原子排列方式不同）

3、

4、木炭和活性炭的结构疏松多孔，具有吸附性

5、C60等新型碳单质

【教学反思】