金刚石 石墨和C60
教学目标:
(一)知识与技能
1 、了解金刚石和石墨的物理性质和用途。
2 、知道碳单质的化学性质。
3 、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。
(二)过程与方法
1 、会对展示或演示的资料分析、归纳。
2 、能认真观察实验现象,并会对现象分析归纳,总结出重要的知识点。
(三)情感、态度与价值观
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。
教学重点:
碳单质的化学性质。
教学难点:
碳跟某些氧化物的反应。
教学方法:
观察——分析——总结。
实验探究——分析——归纳。
教具准备:
金刚石、石墨、C60分子模型图片玻璃刀图片、6B铅笔芯、干电池、石墨电极、多媒体
实验仪器:
烧杯、玻璃棒
实验药品:
蒸馏水、红墨水、烘烤过的木炭(活性炭)
课时安排:
3 课时
教学过程:
第一课时
[导入]通过前面的学习,我们知道目前已经发现了100多种元素,而这100多种元素能组成2000多万种物质,但是你们知道哪种元素形成的物质种类最多呢?
[学生]碳元素。
[师]今天我们来学习第六单元《碳和碳的氧化物》。
[引言]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同物质吗
[学生]H2O和H2O2、CO2 和CO等物质是由相同的元素组成的不同的化合物,
红磷和白磷、O2和O3等物质是由同种元素组成不同的单质。
[师]今天我们来学习由碳元素组成不同的单质: 金刚石、石墨和C60
[板书]课题1 金刚石、石墨和C60
[过渡]这三种物质都有哪些性质呢?
[ 多媒体展示]金刚石模型
[ 引导]观察金刚石样品,结合课本及网上或书籍上查找的内容试描述有关物理性质。
[ 学生观察、讨论、总结]无色透明、正八面体形状。
[ 多媒体展示]玻璃刀
[ 介绍]刀头上镶有金刚石,用它来裁玻璃。
[ 设问]你想到了什么
[学生发言]金刚石很硬,所以可用来裁玻璃。
[师]金刚石是自然界中存在的最硬的物质,可以用来裁玻璃、切割大理石、加工坚硬的金属、装在钻探机的钻头上钻凿坚硬的岩层等。
[ 板书]一、金刚石和石墨
金刚石:
物理性质:无色透明、正八面体形状,是自然界中存在的最硬的物质,
用途:裁玻璃、切割大理石、作钻探机钻头等。
[介绍]金刚石经仔细琢磨后,可以成为璀璨夺目的装饰品——钻石,它的价格比金刚石还高,现在带钻戒的人越来越多,说明人们的生活水平越来越高。
[多媒体展示]各种钻石饰品
[过渡]金刚石是碳单质家庭中最璀璨夺目的、最稀有和最贵的,而同为碳元素的石墨和金刚石相比外表要暗淡许多,不信我们看一下石墨的图片,认识一下石墨。
[ 引导]观察石墨样品,结合课本及网上或书籍上查找的内容试描述有关物理性质。
[ 学生观察描述]深灰色、有金属光泽、不透明、细鳞片状固体。
[ 引导]大家用过铅笔吗?用铅笔写字时有什么感觉呢?
[ 学生]石墨很软、有滑腻感。
[ 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。
[ 介绍]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,观察到灯泡发亮。
[ 学生观察]灯泡发亮。
[ 设问]看到这个现象,你想到了什么
[ 学生讨论回答]石墨有良好的导电性。
[多媒体展示]干电池中的石墨电极。
[ 教师]石墨有良好的导电性,所以在生活中用途很广。试总结石墨的重要性质。
[ 学生]石墨很软、有良好的导电性。
[板书]
石墨:
物理性质:深灰色、有金属光泽、不透明、细鳞片状固体,很软、有滑腻感,有良好的导电性
用途:作铅笔芯、润滑剂、电极等
[快乐思考]铅笔含铅吗?
[家庭实验]如何开生锈的锁?
[归纳总结]比较金刚石、石墨的物理性质和用途(填写表格)
金刚石 石墨
组成元素 C C
外观 正八面体 细鳞片状固体
光泽 无色透明 深灰色金属光泽
硬度 天然存在“最硬的物质 天然存在“最软”的矿物,有滑腻感
导电性 几乎不导电 良好
用途 装饰品、钻探机钻头、玻璃刀等 电极、铅笔芯、润滑剂等
[讨论交流]
(1) 金刚石、石墨都是由碳元素组成的单质,为什么它们的物理性质却差异很大,其原因是什么?
(2)石墨在高温高压条件下能够转变成金刚石,试判断该变化是物理变化还是化学变化,并说明理由。
[教师指导,学生总结]
(1)因为它们的碳原子排列方式不同
(2)石墨在高温高压条件下能够转变成金刚石是化学变化。
虽然组成元素没有改变,但碳原子的排列方式发生了改变,这就可见变化过程中金刚石是由石墨变成的新物质,有新物质生成的变化,就不是物理变化 ,而是化学变化。
[过渡]除了金刚石和石墨外,生活中我们还常常接触到木炭、活性炭、焦炭、炭黑,这些都是由石墨微小晶体和少量杂质构成的。其中木炭、活性炭用途很广,你想知道它们有什么性质吗
[介绍]“碳”与“炭”的区别
[多媒体展示]木炭、焦炭、活性炭、炭黑的图片
[ 实验探究]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。
[ 交流]我们可以看到淡红色的水颜色褪去。
[ 教师]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。
[板书]二、无定形碳
木炭、活性炭、焦炭、炭黑
木炭、活性炭疏松多孔,具有吸附性
[ 设问]利用这一性质,活性炭会有什么用途
[ 学生发言]
1、防毒面具里的滤毒罐就是利用活性炭来吸附毒气的;
2 、冰箱的除味剂;
3 、制糖工业的脱色剂。
[ 多媒体展示]活性炭净水剂、防毒面具、冰箱除味剂
[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。
[结论并板书]性质用途
[教师]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。
[板书]三、C60分子
[ 多媒体展示]C60分子模型
[投影]
[介绍]这是一个C60分子,它由60个碳原子构成,分子形似足球,又名足球烯。
[ 设问]上面我们认识了三种碳的单质,它们的性质类似吗
[ 学生回答]性质各不相同。
[ 总结并板书]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。
如: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。
[练习]1、2、3、4(见PPT)
[ 反思]通过本节课的学习,你有何收获
[小结]本节课我们学习了碳的单质。首先认识了几种不同的碳单质,并了解了它们重要的物理性质和用途。
布置作业:
同学们课后可以上网查资料找找其他最新的碳单质,了解它们的一些用途。
今天我们知道了金刚石和石墨的物理性质存在很大的差异,那么金刚石、 石墨的化学性质是否一致呢?
板书设计:
课题1 金刚石、石墨和C60
一、金刚石和石墨
物理性质 用途
金刚石 无色透明、正八面体形状 做装饰品裁玻璃、切割大理石、做钻探机钻头等
自然界中存在的最硬的物质
石墨 深灰色、有金属光泽、不透明、细鳞片状固体, 作铅笔芯、润滑剂做电极
很软、有滑腻感,
有良好的导电性
二、无定形碳
1、木炭、活性炭、焦炭、炭黑
2、木炭、活性炭疏松多孔,具有吸附性
三、C60分子
教学反思:
在本课时的教学过程中,充分使用了多媒体辅助手段,更能充分调动学生探究学习的热情。如多次用多媒体展示有关金刚石、石墨、C60图片及其用途,帮助学生直观的了解三者的结构、性质、用途;在展示金刚石、石墨结构模型时使用两幅漫画来展示金刚石、石墨结构的差异性,从而学生轻松的知道正因为结构的不同,才导致性质的不同,从而对于解决结构、性质、用途三者之间的关系起到很大的帮助作用。
化学与生活是紧密相连的,化学物质、化学现象、化学变化无时不在,无处不在,在教学中要设法把学生的课堂学习融入社会生活中,培养学生用化学的眼光来观察世界,用化学科学来实践生活,在生活中学化学,使学生真正体验到知识的价值,能有力地促进学生课堂学习的自觉性和主动性,是激发和维持学生课堂学习动机的不竭源泉。如在所使用的视频、图片等都很与现实生活相接近,在讲解活性炭的吸附性时通过“齐齐哈尔芥子气中毒事件”,引导学生,如果当时每个人都能戴上防毒面具,危险性就小多了,不至于造成这么严重的后果。也说明了学习化学知识的重要性。在讲解木炭、活性炭的吸附知识时,同时提出:如果水被红墨水污染了,如何进行水的净化?并且通过实验探究木炭和活性炭吸附能力,这样知识点学生很容易理解和记忆,效果非常好,学生学习兴趣浓厚。
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