课题1 金刚石、石墨和C60
第1课时 碳的单质
1．知识与技能：
(1)了解金刚石和石墨的物理性质和主要用途。
(2)初步了解物质的结构与性质的辩证关系。
2．过程与方法：
能认真观察实验现象，并会对现象分析归纳，得出科学的结论。
3．情感态度与价值观：
用辩证的眼光看待物质的性质、结构、用途之间的关系。
重点：通过对金刚石、石墨和C60中碳原子排列方式的分析，体会物质的结构、性质和用途之间的关系。
难点：物质结构与性质、性质与用途之间的关系。
预习赠送的小册子。
一、情景导入
铅笔伴你从小到大，你一定不陌生。你也许还见过名贵的钻石，但你知道它们其实是“一家人”吗？化学世界就是这么神奇！
【投影】
二、合作探究
碳的单质
(一)金刚石
【提出问题】通过前面的学习，我们知道不同的元素可以组成不同的物质，如氧气是由氧元素组成的，氢气是由氢元素组成的，那么，同种元素可以组成不同的物质吗？
【归纳总结】同种元素可以组成不同的物质，如氧气和臭氧(O3)都是由氧元素组成的，红磷和白磷都是由磷元素组成的。
【过渡】金刚石、石墨和C60是庞大的碳家族成员，它们均是由碳元素组成的单质。
【投影展示】
【归纳总结】纯净的金刚石是无色透明、正八面体形状的固体。金刚石是天然存在的最硬的物质，故其可用来裁玻璃、切割大理石、加工坚硬的金属等。
(二)石墨
【过渡】金刚石对光有折射和散射作用，但同样由碳元素组成的石墨和金刚石相比，外表要暗淡许多。阅读教材第107页石墨的相关内容，归纳出石墨的相关性质。
【归纳总结】石墨是一种深灰色的有金属光泽而不透明的细鳞片状固体，质软，有滑腻感。
【提出问题】生活中可能会接触到木炭、活性炭、焦炭、炭黑等物质，这些物质的主要成分也是碳单质，它们的结构与石墨类似，它们都具有哪些主要性质呢？
【演示实验】如图所示，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)，轻轻振荡锥形瓶，观察现象。
【归纳总结】
现象 水的颜色逐渐变浅，最终褪为无色
分析 木炭(或活性炭)具有吸附性，吸附了水中的色素，色素减少，导致水的颜色逐渐变浅直至无色
【讨论交流】物质的性质决定用途，根据木炭(或活性炭)具有很强吸附性这一性质，你能推测出木炭(或活性炭)有哪些用途吗？
【归纳总结】木炭可用来吸附食品或工业产品里的色素，也可以吸附异味。活性炭的吸附作用比木炭强，主要用途如下：①作防毒面具里的滤毒罐；②冰箱的除味剂；③制糖工业的脱色剂。
【演示实验】将一根2B铅笔的铅笔芯和导线连接在一起，接上电池和灯泡，电路接通后，观察灯泡是否发亮。
【提出问题】结合物理学中的相关知识，想一想灯泡为什么会发亮？
【归纳总结】石墨具有良好的导电性。
【讨论交流】石墨具有良好的导电性，在生产、生活中用途很广。列举出生活中利用石墨导电性的一些实例。
(三)C60
【过渡】随着科技的发展，新形态的碳单质逐渐被人们发现，其中发现较早并已在研究中取得重要进展的是C60。
【归纳总结】每个C60分子由60个碳原子构成，形似足球，又被称为足球烯。
【拓展延伸】金刚石、石墨和C60的性质比较及用途：
物质 金刚石 石墨 C60
物理性质 外形 无色透明、正八面体形状的固体 深灰色、不透明的细鳞片状固体 形似足球
光泽 加工研磨后有璀璨夺目光泽 有金属光泽 /
硬度 天然存在的最硬的物质 很软
用途 裁玻璃、做钻头、做装饰品等 做铅笔芯、电极、润滑剂等 做超导体、制备新材料等
碳单质物理性质差异的原因
【提出问题】金刚石、石墨和C60都是由碳元素组成的单质，但它们的物理性质却存在很大的差异，这是为什么呢？
【投影展示】金刚石、石墨和C60的微观结构模型。
【归纳总结】金刚石、石墨和C60的物理性质存在很大差异的原因是碳原子的排列方式不同。
【讨论交流】结合金刚石、石墨、木炭、活性炭及C60的性质和用途，讨论物质的性质与用途之间的关系。
【归纳总结】
物质的结构性质用途。
课题1 金刚石、石墨和C60
第1课时 碳的单质
完成课件中随堂练习。
本节课在教学设计上充分挖掘教材的各方面资源，利用图片、图表等丰富的教学手段调动了学生的学习兴趣和热情。教学过程中，把教学活动设计成师生对话的形式，从学生熟悉的事物入手，如铅笔芯中的石墨、电池中的碳棒、净水用的活性炭等，引出学生对相关物质的性质与用途关系的探究，可谓水到渠成。教学过程中尊重学生的生活经验和认知水平，突出学生的主体地位。
不足之处是学生的生活经验较少，联系的生活实例不够丰富。
1第2课时 单质碳的化学性质
1．知识与技能：
掌握碳在常温下的稳定性和高温时的化学活动性(可燃性和还原性)。
2．过程与方法：
会对演示或展示的资料进行分析、归纳；引导学生通过讨论、探究等方式得出实验结果。
3．情感态度与价值观：
以发展的眼光看待碳单质；树立物质的组成、结构决定性质、性质决定用途的观点。
重点：碳的化学性质和用途。
难点：碳的还原性及还原反应。
预习赠送的小册子。
一、情景导入
我国是一个具有悠久历史文化的文明古国，在灿烂的历史长河中，涌现出了一大批赫赫有名的书画家，他们留下的传世之作经过几百年甚至上千年的洗礼，成为我国文化中的瑰宝。为什么古代的作品历经几百年甚至上千年依然笔锋清晰，《清明上河图》保存到现在仍色泽鲜艳而不褪色呢？古代一些书法家、画家是用什么来书写或绘制字画的呢？
二、合作探究
稳定性
【过渡】古代字画(用墨书写或绘制，墨用炭黑等制成)保存至今，纸或布都已经开始腐烂或破损，但墨色依然不变，是因为常温下碳的化学性质不活泼，即使受日光照射或与空气、水分接触，都不容易发生变化。
【提出问题】为什么碳在常温下化学性质不活泼呢？
【投影展示】碳原子的结构示意图：
【归纳总结】元素的化学性质与其原子的核外电子排布，特别是最外层电子的数目有关。碳原子的最外层电子数为4，在化学反应中既不容易失去电子，也不容易得到电子，因此，常温下，碳单质的化学性质不活泼。
可燃性
【知识回顾】回忆木炭在氧气中燃烧的实验，写出木炭在氧气中充分燃烧时的化学方程式。
【归纳总结】(1)木炭在氧气中剧烈燃烧，发出白光，放出大量的热，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体，反应的化学方程式为C＋O2CO2。
(2)当木炭燃烧不充分时，生成一氧化碳，放出热量，反应的化学方程式为2C＋O22CO。
还原性
【过渡】碳除了能与氧气反应外，在高温时还能与某些氧化物发生反应。
【演示实验】完成教材第110页实验6－2，适时指导学生观察并记录实验现象。
【归纳总结】(1)实验现象：黑色粉末逐渐变为红色，澄清石灰水变浑浊。
(2)反应的化学方程式：C＋2CuO2Cu＋CO2↑。
【特别提醒】(1)为了防止盛有澄清石灰水的试管中的液体倒流至盛有CuO和C的试管中，使试管炸裂，实验结束时应先将导管从澄清石灰水中撤出，再停止加热。
(2)实验时所用的木炭应过量，可使氧化铜充分反应，也可防止生成的铜被重新氧化。
【提出问题】从分子组成上看，CuO转变为Cu，发生了什么变化？是什么导致了这种变化？
【归纳总结】
(1)
(2)木炭是使氧化铜还原为铜的物质，它具有还原性。
【讨论交流】碳具有还原性，结合“物质的性质决定用途”说一说碳具有哪些应用？
【归纳总结】(1)碳的还原性可用于冶金工业，如焦炭可以把铁从它的氧化物矿石里还原出来：2Fe2O3＋3C4Fe＋3CO2↑。
(2)在高温条件下，碳还能使二氧化碳转变成一氧化碳，反应的化学方程式为CO2＋C2CO。
课题1 金刚石、石墨和C60
第2课时 单质碳的化学性质
1．稳定性：
2．可燃性：
(1)O2充足时，完全燃烧：C＋O2CO2；
(2)O2不充足时，不完全燃烧：2C＋O22CO 。
3．还原性：
(1)C＋2CuO2Cu＋CO2↑。
(2)CO2＋C2CO。
完成课件中随堂练习。
本堂课在教学中尽可能多地结合实例，激发学生学习的兴趣，引导学生思考，以学生为主体，教师为主导，讲练结合。教学中注重对学生学习方法的指导，能关注学生对知识的掌握情况。通过学生的亲身体验和实践，进一步培养学生的操作技巧、观察能力和分析思维能力，通过师生交流、同学交流，充分发展学生的智力，挖掘学生的潜能，使学生的个性得到张扬，使学生形成良好的情感、态度与价值观。
不足之处是教材中对碳的用途资料偏少，缺少学生自主查阅资料的环节。
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