课题1 金刚石、石墨和C60教学实录与评析

第六单元

碳和碳的氧化物

一、教学目标： 1、知识与技能 1）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； 2）了解金刚石、石墨、木炭、活性炭的主要物理性质和用途； 3）知道C60的分子结构及其部分用途； 4）了解结构、性质、用途三者的关系。 2、过程和方法：培养学生实验设计的能力。 3、情感、态度与价值观：培养以发展的观点看待碳的单质。 二、教学重点：了解金刚石、石墨、活性炭、木炭的性质和用途；

了解结构、性质、用途三者的关系。 三、教学难点：培养学生实验设计的能力。 引入：什么叫单质？哪些物质中含有碳元素？

【设问】碳元素能否组成不同的单质？研究表明：金刚石、石墨和C60都是由碳元素组成的单质。

【设问】金刚石其他的性质是怎样的？它有何用途？自主学习教材相关内容。

【总结归纳】引导学生归纳金刚石的物理性质和相应用途，填写板书表格。

【活动探究】布置学生将铅笔削好并刮下一些粉末，告诉学生铅笔芯是由石墨和黏

土制成。指导学生观察粉末，用手捻搓。并思考由此得到石墨的哪些性质和用途。

【设问】金刚石和石墨都是由碳元素组成的单质，物理性质为什么差异这么大呢？

【讲解】金刚石的碳原子在空间构成连续、坚固的骨架结构，所以坚硬。石墨的碳原子呈平面层状结构，层与层之间的作用力小，所以很软，能导电，有滑感。

【结论】物质的结构决定其性质。

【过渡】生活中我们还常常用到木炭、活性炭、炭黑、焦炭等，它们主要由石墨的微小晶体和少量杂质构成，是含杂质的碳单质。

【实验】收集炭黑。点燃一支蜡烛，把冷碟子放在火焰的上方

【解释】这就是炭黑，可用于制造油墨、油漆、鞋油、颜料以及橡胶轮胎的填料。大家回去后也可做这个实验。焦炭的主要用途是冶炼金属，是工业上冶炼生铁的一种原料，我们在后面的单元里将会学到它。

【讲述】科学家发现一些新的以单质形式存在的碳，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，C60的分子结构和什么相似？

【提问】猜测这种足球结构的碳分子性质是否稳定？为什么？C60中60表示什么？ C60是单质还是化合物？

【讲述】目前，人们正在进一步研究C60分子的结构和性质，以及在材料科学、超导体等方面的应用。C60具有广泛的应用前景，谁能说说这方面的信息吗？

【总结】随着科学技术的发展，碳单质不断被发现，碳单质的用途也将不断扩大。通过对几种碳单质的结构性质和用途的学习，总结三者的关系（见板书）

【升华迁移】

学了这节课，大家有什么感受和反思吗？（可进行必要引导）

【布置任务】

1、金刚石、石墨性质比较

金刚石

石墨

色态

硬度

熔点

导电

导热

用途

结论

无色、透明，正八面体形状的固体，加工琢磨后有夺目光泽

自然界存在最硬的物质

很高

不导电

无

钻头、刻刀、装饰品

灰色细鳞片状固体、有金属光泽

最软物质之一，光滑

高、耐高温

导电性良好

良好

高温润滑剂、铅笔芯、电极

碳单质的物理性质不同，是由于碳原子排列方式不同

．．．．．．．2、无定形炭

物质

用途

活性炭

净化多种气体、液体、防毒面具（吸附是物理变化）

焦炭

炭黑

冶炼金属

油墨、鞋油、颜料；鞋底、轮胎等橡胶制品的填料，增加耐磨性

3、碳60和碳纳米管

新型应用材料

小结：同一种元素可以组成不同的单质。

课题1 金刚石、石墨和C60

一、 由碳元素组成的单质

金刚石 石墨 C60

外观 无色透明正八面体状晶体 深灰色鳞片状固体

光泽 加工琢磨后有夺目光彩 略有金属光泽

硬度 最硬 较软

导电性 无

良好

极好

原子排列 坚固的骨架结构 平面层状结构 足球结构

用途 钻头、刻刀、装饰品 电极、铅笔芯、润滑剂等 材料科学、超导等

得到启示：

决定

决定

性质

用途

结构

反映

反映

二、含杂质的碳单质

木炭、活性炭、焦炭、炭黑

（具有吸附性）（

冶金）

课堂练习：

1、下列物质中最硬的单质是

(

)

A.木炭

B.C60

C.金刚石

D.二氧化碳

2、家用净水器常用活性炭作净水剂,这是因为活性炭(

)

A.可作催化剂

B.疏松多孔,吸附性强

C.无毒

D.可以把硬水转化为软水

课题1 金刚石、石墨和C60 （第二课时）

引入：碳的几种单质物理性质不一样，但化学性质相似，主要决定于碳元素的核外电子排列方式。

讲述:碳的化学性质

一、碳的稳定性

常温下碳的化学性质不活泼，受日光照射或根空气、水份接触，都不容易起变化。

例如我国古代用墨汁书写、绘制字画，可保存几百年不退色；我们谈些的档案资料均要求用碳素墨水书写。

课堂练习：

“钻石恒久远，一颗永留存”，这句广告词体现了钻石的性质为

1、A、硬度大

B、化学性质稳定

C、熔点高

D、外观美丽

2、只有一种元素的物质是否一定为单质? 二、碳的可燃性（碳和氧气反应有两种情况）

（1）充分燃烧（氧气充足）：

（2）不充分燃烧（氧气少）：

三、还原性：高温下，碳可与氧化物发生反应

现象：（1）黑色粉末变红色

（2）澄清石灰水变浑浊

（1）检查装置的气密性

注意：

(2 )试管口向下倾斜

（3）CuO粉末要和木炭粉均匀混合

拓展：氧化还原反应物质与氧发生的反应叫氧化反应（放热）

含氧化合物中的氧被夺去的反应叫还原反应（吸热）

碳还原金属氧化物

C+MxOy==== M+CO2 吸热反应

反应条件高温

碳还原非金属氧化物

C+CO2

２CO

【课堂反馈】

1．

金刚石、石墨、C60都是碳元素组成的单质，关于它们的说法正确的是

（

）

①碳原子的排列不同

②化学性质相似

③物理性质相似

④是同一种物质

⑤完全燃烧都生成二氧化碳

⑥都是黑色固体

A．①②③

B．①②③④

C．①②⑤

D．③④⑤⑥

2．我国的黑白山水画用的墨汁主要成分为炭黑的微粒，用这种墨汁画的国画千百年都不易褪色，这是因为墨汁中的炭

（

）

A．具有氧化性

B．具有还原性

C．具有吸附性

D．常温下化学性质稳定

3．下列性质中，不属于碳的化学性质的是

（

）

A．稳定性

B．吸附性

C．可燃烧

D．还原性

4．CuO+H2Cu+H2O

下列说法中正确的是

（

）

A．H2是还原剂，发生了还原反应

B．CuO是氧化剂，发生了还原反应

C．H2

是氧化剂，发生了氧化反应

D．CuO是还原剂，发生了还原反应

5．由碳氧两种元素组成的气体中，碳与氧的质量之比为3∶5，则该气体可能是

（

）

A．由CO组成的纯净物

B．由CO2组成的纯净物

C．由CO和CO2共同组成的混合物

D．由CO2和O2共同组成的混合物

6．下列说法中不正确的是

（

）

A．物质都是由元素组成的

B．物质的多样性主要是由物质的状态决定的

C．通过控制化学反应的条件就可以控制化学反应

D．人们研究化学反应的目的之一是获取物质和能量

7．写出碳分别跟氧气和二氧化碳反应生成一氧化碳的两个反应的化学方式：

、

，前者说明碳具有

性，后者说明碳具有

_

___性。