课题1 金刚石、石墨和C60教学设计内容推荐

第六单元

碳和碳的氧化物

课题1

金刚石、石墨和C60 第1课时

碳的单质

、

课题

碳的单质

知识与

技能

教学目标

课型

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。

1.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。

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。

新授课

过程与

方法

情感、态度与价值观

教学

重点

教学

难点

金刚石、石墨和C60中原子排列方式的分析。

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。

教师用具：金刚石、石墨、C60分子模型、玻璃刀、6B铅笔芯、干电池、石教具

墨电极、投影仪、多媒体课件、防毒面具、导线、灯泡。

准备

学生用具：(1)仪器：小锥形瓶；(2)药品：红墨水、烘烤过的木炭(活性炭)、澄清石灰水。

1.碳的单质有金刚石、石墨和C60等，其中金刚石是天然存在的最硬的物质，石墨是天然存在的最软的矿物之一。

课前预习

2.木炭和活性炭都具有吸附性，是因为它们具有疏松多孔的结构。

3.一个C60分子是由60个碳原子构成的，它形似足球，被广泛应用于超导方面的研究。

、

［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新课同物质吗? 导入

［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］你们能得到什么结论? ［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。2.请同学们用小刀将玻璃片割开。

［提问］为什么用小刀割不开玻璃片？谁知道可用什么工具将玻璃片割开？

［实验探究］请两位学生用玻璃刀进行玻璃切割，注意安全，指导操作。

［讨论］为什么玻璃刀能够切割玻璃片？玻璃刀上是一种什么物质？

［回答］玻璃刀上有金刚石，硬度比玻璃大。

进

行

新

课

［讲解］不同的元素可以组成不同的单质，例如，氧气是由氧元素组成的，氢气是由氢元素组成的。同一种元素也可以组成不同的单质，金刚石、石墨和C60都是由碳元素组成的不同单质。由于碳原子在金刚石、石墨和C60里的排列方式不同，即结构不同，导致它们的性质尤其是物理性质有很大差异。

［过渡］那么就让我们来探究金刚石、石墨和C60在物理性质上的差异吧。（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。

小组问题讨论：

金刚石、石墨都是由碳元素组成的，所以它们混合后仍为纯净物，对吗？（不对，金刚石和石墨里碳原子的排列方式不同，形成不同的物质，所以二者混合后，虽然只含一种元素，但却是两种物质，属于混合物。

特别提醒：

石墨在一定条件下可以转化为金刚石，为化学变化。

知识点一、碳的几种单质的物理性质及用途

为了方便我们学习，下面列举几种常见元素的不同单质：

进

行

新

课

［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，你们手里铅笔中的铅芯是铅吗？

［回答］不是。

［提问］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地摸摸，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。

［实验结果］小灯泡发光。

［结论］石墨有良好的导电性。

［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。

（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。

［视频播放］C60分子介绍。观看视频后请填表。

［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。

进

行

新

课

［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］因为每种碳单质的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。

知识点二、木炭和活性炭的吸附性

［介绍］生活中常接触到的木炭、活性炭、焦炭、炭黑，它们都是由石墨微小晶体和少量杂质组成的，没有固定的几何形状，所以叫无定形炭。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；制糖工业的脱色剂等都利用了活性炭的吸附性。

［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。

规律总结：

“碳”与“炭”的区别：“碳”是指碳元素，是核电荷数为6的同一类原子的总称，有广泛、概括的含义，并不是具体指某种物质，如二氧化碳中的碳是指二氧化碳中含有碳元素，而炭是指具体的物质——由碳元素形成的单质，如木炭、焦炭、活性炭、炭黑等。

第六单元

碳和碳的氧化物

课题1

金刚石、石墨和C60

第1课时

碳的单质

1.

金刚石、石墨和C60

教

学

板

书

2.

其他含杂质的碳单质

木炭：疏松多孔，具有吸附能力，可作燃料和吸附剂等。

焦炭：冶炼金属。

活性炭：吸附性比木炭还要强，可用于净化气体和液体等。

炭黑：黑鞋油、墨汁等。

注意：碳单质物理性质差异大的原因是碳原子排列方式不同。

本节课我们学习了碳的单质，认识了几种不同的碳单质，并了解了它们重要课堂

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小结

成不同的物质。