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课题1 金刚石、石墨和C60‎ 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。‎ 教学重点：‎ 1） 了解金刚石、石墨、活性炭、木炭的性质和用途；‎ 2） 了解结构、性质、用途三者的关系。‎ 教学难点：‎ 培养学生实验设计的能力。‎ 教学方法：‎ 教材分析：‎ 1、 创设教学情景；‎ 2、 联系日常生活；‎ 3、 联系社会和高科技。‎ 教学过程：‎ 教师活动 学生活动 设计意图 ‎（5分钟）‎ ‎【小测】化学方程式计算 ‎【设疑：】1、由同种元素组成的纯净物叫做什么？‎ ‎2、不同种元素可以组成不同种单质，同一种元素可以组成不同的单质吗？大家讨论。（氧气、臭氧；红磷、白磷）‎ ‎【直接引入】金刚石、石墨和C60都是由碳元素组成的单质。今天，我们就来学习金刚石、石墨和C60。‎ 由同种元素组成的纯净物叫单质。‎ 一、金刚石 ‎【学生演示实验】用玻璃刀切割玻璃 ‎【提问】1、根据生活经验，你知道玻璃刀切割玻璃的原理吗？‎ ‎2、由此，你可以推断出金刚石的性质吗？‎ ‎【讲解】1、金刚石装在钻探机的钻头上钻凿坚硬的岩层；金刚石砂轮用来磨削硬质合金；‎ 5‎ ‎2、金刚石是天然存在最硬的物质。‎ ‎【讲解：】金刚石经过仔细的琢磨加工后，折光性能大大加强，就成了商店里价格昂贵的钻石。‎ ‎【板书：】填写表格 ‎【布置任务：】设计实验证明金刚石中含有碳元素。‎ 1、 联系旧知：R燃烧后生成二氧化碳和水，这说明R中肯定含有什么元素？‎ 2、 可把金刚石通过化学变化，使之变成一种容易检验的物质，通过检验该物质从而证明金刚石中含有碳元素。‎ 观看录像，并思考金刚石有什么用途，有什么性质。‎ 设计实验：‎ 步骤：1、使金刚石燃烧，2、收集其燃烧后生成的气体，再往气体中倒入澄清石灰水。‎ 二、石墨 ‎【过渡】金刚石是碳单质家庭中最难理夺目的、最稀有和昂贵的，而同为碳元素组成的石墨和金刚石相比外表要暗淡许多，‎ ‎【指导看图】：书本石墨图 ‎【介绍：】石墨是一种深灰色、有金属光泽的细鳞片状的固体。‎ ‎【联系生活：】生活中哪些物质中含有石墨？‎ ‎【实物演示：】铅笔、电池电极。‎ ‎1、质软 ‎【设疑】为什么石墨可以用作铅笔芯？‎ ‎【讲解】石墨也是由碳元素组成的，但跟金刚石相反，它是硬度最小的矿物之一。‎ ‎【介绍】由于石墨太软，只用石墨做铅笔芯，易断又易磨损，所以加入粘土。铅笔是石墨和粘土混合而成的。铅笔的型号用”H”、和”B”区分。‎ ‎“H”代表Hard，坚硬，数字越大，粘土含量越高，越硬；‎ ‎ “B”代表 BlaCk，黑的。数字越大，石墨含量越高，越黑。画画用的铅笔常用“6B”‎ ‎【联系生活：】有人说：“不小心吃了铅笔芯就会中毒，因为铅笔芯中含有铅。”你同意吗？‎ ‎2、导电性 ‎【提问：】石墨可做电极，由此推知它具有什么性质？‎ 回答：铅笔、电池等。‎ 谈见解 5‎ ‎【演示实验】铅笔芯（6B）导电实验 ‎3、润滑性 ‎【提问】如果有一把长期不用而生锈的铁锁，怎样轻易打开它呢？想一想？这个实验留给同学们回家去做。‎ ‎【板书：】填写表格。‎ ‎4、结构和性质的关系 ‎【设疑：】金刚石和石墨都是由碳元素组成，但它们的物理性质差别很大（外观、硬度、导电性等），这是什么原因呢？ ‎ ‎【指导看图】金刚石和石墨的结构示意图 ‎【讲解：】金刚石和石墨都是由碳原子构成的，但碳原子的排列方式不一样，金刚石的碳原子排列成网状结构，这种结构很坚固，所以金刚石的硬度很大；而石墨中的碳原子是排列成平面层状结构，层与层之间是可以滑动的，所以石墨具有滑腻感，这种感觉我们摸铅笔芯就可以体会到。‎ ‎【小结：】结构决定性质。‎ ‎【讲解】金刚石与石墨都是由碳元素组成，化学性质形似，如，都具有可燃性，燃烧后的产物都是二氧化碳。‎ 把铅笔芯的粉末放到锁孔里。‎ 阅读书本106页《化学、技术、社会》‎ 三、木炭、活性炭 ‎1、木炭 ‎【介绍：】木炭、活性炭都是由石墨的微小晶体和少量杂质组成的。‎ ‎【提问】它们的物质分类？‎ ‎【介绍】木炭是一种黑色多孔的固体。在隔绝空气的条件下加热木材，可以制得木炭。‎ ‎【介绍】木炭具有吸附性，吸附颜色、异味，如吸附食品和工业产品中的色素。‎ ‎【设疑】为什么木炭具有吸附性？‎ ‎【展示】因为木炭具有疏松多孔的结构，能把气体或溶液中的一些物质吸附在它的表面。‎ ‎【强调】结构决定性质。‎ 5‎ ‎2、活性炭 ‎【联系旧知：】联系我们前面学过的知识，活性炭具有什么性质？‎ ‎【演示实验：】实验6-1（对比实验；增加过滤操作）‎ ‎【讲解：】活性炭的用途――防毒面具（实物演示）、制糖工业。‎ ‎【板书：】填写表格 ‎【提问：】木炭和活性炭来吸附色素和异味是物理变化还是化学变化？（只是把被吸附物吸附到疏松多孔的细孔管里，没有生成新物质）‎ ‎3、性质和用途的关系 ‎【提问：】结合金刚石、石墨和木炭的性质和用途，讨论物质的结构、性质和用途之间有什么关系 ‎【板书：】填写表格 四、C60‎ ‎【介绍：】除了金刚石和石墨以外，科学家还发现了一类新的碳的单质，它就是C60。‎ ‎【提问：】‎ ‎1、观察它的化学式，你认为它是单质还是化合物？‎ ‎2、该物质由哪种微粒构成？‎ ‎3、“60”的含义？‎ ‎【实物演示：】C60分子的结构模型，‎ ‎【讲解：】这种分子形状与足球相似，也成为“足球烯”这种结构很稳定，这决定了碳60具有稳定的化学性质。‎ ‎【介绍：】C60的用途：目前，人们正在进一步地研究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。‎ ‎【介绍】除C60外，一些新的单质碳也相继被发现，如：C70、C240、C540‎ 五、纳米碳管 ‎【过渡】20世纪90年代初，科学家又致力于一种新型的纳米材料──纳米碳管的研究。‎ ‎【介绍】纳米碳管是在一定条件下，把碳原子一个个连接起来的“超细管子”细到五万根并排起来才有一根头发丝的宽。‎ 5‎ ‎【介绍】纳米碳管的用途：‎ ‎1、储氢材料 ‎2、这种材料很轻，很结实。它的密度是钢的1／6，而强度却是钢的100倍。用这样轻而柔软、又非常结实的材料做防弹背心是最好不过的了。‎ 六、感受与反思 ‎【引导反思】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。学了这节课，大家有什么感受和反思吗？‎ 板书设计：‎ ‎ 课题1‎ 一、碳单质 碳单质 结构 性质 用途 金刚石 网状结构 硬度大 作玻璃刀、钻探机的钻头 石墨 层状结构 导电性 电池电极等 质软 铅笔芯等 木炭 吸附性 食品和工业产品中吸附产品和异味等 活性炭 吸附性 防毒面具、制糖工业等 小结 结构 性质 用途 注意：碳单质物理性质差异大——原因：碳原子排列方式不同；‎ ‎ 碳单质化学性质类似，燃烧均生成二氧化碳——原因：都有碳元素组成。‎ 5‎