课题1 金刚石、石墨和C60教案和课堂实录

第六单元 碳和碳的氧化物

课题1

金刚石、石墨和C60

执笔人：田淑霞

一、【学习目标】

1、了解金刚石、石墨和C60的结构，知道金刚石、石墨的性质和用途。

2、知道同一元素也可以组成不同的物质。

二、【学习重点】

1、金刚石、石墨的物理性质和用途

2、通过学习初步认识物质的结构和性质，性质和用途的关系

三、【学习准备】

1．搜集生活以下物品的相关资料,分析其主要成分是什么？

钻石 切割玻璃的玻璃刀 铅笔芯 干电池中心的黑色电极 电车上的电刷 2．搜集你家里的炭包、当下比较流行的的艺术品--炭雕，有何作用？

3．说说什么叫做元素？同种元素能组成不同的物质吗？

四、【学习过程】

（一）情境导航站

1、观看钻石图片。

2、这些钻石在“卖炭翁”专卖店里出售，你想去逛一逛吗？

3、为什么，钻石、石墨会出现在卖“炭”翁的专卖店里？

（二）走上探究之旅

【探究活动一】

金刚石、石墨的性质和用途

任务1：

小组探究实验，利用所给的用品，验证金刚石和石墨的性质。

（利用玻璃刀、石墨电极、铅笔、小刀、玻璃片、电路器材）

1、分别用玻璃刀和小刀划玻璃

2、观察石墨的颜色、状态

3、用铅笔芯写字、削铅笔芯，用手触摸铅笔芯末

4、将石墨连入电路，观察小灯泡的情况

任务2 ：归纳金刚石、石墨和C60的性质及用途。

物质

金刚石

石墨

而物理性质差异很大？

物理性质

用途（与性质对应）

任务3：结合金刚石和石墨的原子排列结构模型，讨论为什么金刚石和石墨都由碳元素组成，

石墨中碳原子的排列

金刚石中碳原子的排列

得出金刚石和石墨都是由碳元素组成的单质，物理性质差异很大原因是

。

任务4：观看金刚石石墨用途的视频，体验生活处处有化学。

【探究活动二】木炭、活性炭、焦炭、炭黑性质和用途

（走进生活）：首先打开木炭、活性炭、焦炭的纸包，观察外观。

任务1：探究木炭或活性炭的吸附性

1）实验：取约10毫升红色液体于烧杯中，加入约1药匙活性炭，搅拌，然后过滤，观察所得滤液。 现象：_____此现象说明活性炭有_______ （2）观看电子显微镜下木炭或活性炭的结构，得出有吸附性的原因是什么？

（3）活性炭的用途有哪些？

任务2：亲手制取炭黑

取一支蜡烛点燃，把一只小白瓷碗底放在蜡烛火焰上方，观察现象。这个实验说明了什么？

【探究活动三】观看 C60分子模型图片，结合课本讨论：

1、 C60的分子结构和什么相似？ 2.用途有哪些？ 【探究活动四】回顾金刚石、石墨、C60的结构、性质、用途进一步讨论：

物质的结构、性质和用途之间有什么关系？

结构 性质 用途

（金刚石价格不菲，而石墨相对便宜得多。既然它们都是由碳元素组成的，如果你是科学家，你会做怎样的尝试呢？思考能否人工制造金刚石？课下自读背景资料。）

（三）、收获满满、凯旋而归（达标测试）

1、木炭和活性炭都具有很强的吸附能力，是由于（ ）

A、都含碳元素B、都是疏松多孔，表面积大

C、它们的密度小D、其碳原子的排列不同

2、金刚石和石墨的物理性质有很大的差异的原因是（ ）

A、金刚石不含杂质，而石墨含有杂质B、它们的颜色不相同 C、金刚石和石墨里碳原子的排列不同D、金刚石和石墨是由不同种元素组成的

3.将下列左边物质与右边的用途用线连接起来

石墨 冰箱去味剂

炭黑 作电极

金刚石 冶炼金属

焦炭 制油墨

活性炭 作钻头

（四）、畅谈收获

（五）、质疑

附:(背景资料) 1、科学家是如何证明金刚石和石墨都是由碳元素组成的单质？

高温下分别将纯净的金刚石和石墨在纯氧中燃烧，得到的唯一产物都是CO2。且进一步测定CO2里所含碳的质量恰好等于金刚石和石墨所减少的质量，证明金刚石和石墨都是由碳元素组成的单质。

2、铅笔的学问。

除了石墨外还含有少量的黏土。

铅笔中的HB：

H代表Hard，坚硬的；

B代表Black，黑的。

6B含石墨最多、最软，颜色最深；

6H含石墨较少、最硬，HB居中。

3、比较碳与炭的区别：

“碳”：

是元素的名称，是核电荷数为6的一类原子的总称。比如：碳元素、碳单质、含碳化合物、一氧化碳。（这儿不能用“炭”）

“炭”：

表示由碳元素组成的某种单质—木炭、活性炭、焦炭、炭黑等。

4、人造金刚石

金刚石的用途很广泛，但天然存在的量很少，而且多数颗粒很小，无法满足人们的需求。因此人们提出了金刚石的人工制造问题。

由于金刚石和石墨都是碳的单质，所以人们把注意力集中到把石墨转变成金刚石的实验上来。经过无数次的试验，终于用铬、铁、铂等做催化剂，在1600～1800℃和5×109～6×109帕的条件下，以石墨为原料制得了人造金刚石。目前世界上每年生产约20吨的人造金刚石。我国第一颗人造金刚石于1962年研制成功。现今江苏省的南京、苏州等地也都有生产人造金刚石的工厂。