课题1 金刚石、石墨和C60 (第 1 课 时)
【教学目标】
1、知道不同的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；了解金刚石和石墨的物理性质和主要用途；了解木炭和活性炭具有吸附性。
2、通过对金刚石、石墨和C60中碳原子排列方式及空间结构的分析，知道物质结构、性质和用途三者之间的相互关系；通过木炭（或活性炭）吸附作用演示实验，让学生知道对比实验是研究问题的常用方法；
【教学重点】物质的结构、性质和用途之间的相互关系。
【教学难点】物质的结构、性质和用途之间的相互关系。
【教学过程】 第一课时
导入：“低碳减排·绿色生活”，“低碳中的碳是指的什么呢？ 生：碳元素。
师：碳元素在自然界里的含量不是最多的，但它形成物质的种类却是很多的。我们已经知道，物质由元素组成，由同种元素组成的纯净物叫做什么？
生：由同种元素可以组成的纯净物叫单质，同一种元素可以组成不同的单质吗？大家讨论。
生：可以的。我们学过氧元素就能组成氧气和臭氧两种单质。
师：磷元素可以组成白磷和红磷。
师：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。今天，我们就来学习金刚石、石墨和C60。
[板书]课题1 金刚石、石墨和C60。
趣味导读：当牙齿上有个小洞时，需要请牙医补牙。牙医在补牙之前，先要用钻孔器将龋齿上的损坏部分清理掉。为什么牙医用的钻孔器那么坚硬和锋利，可以方便的在牙齿上打洞？答案还应从碳元素开始寻找。这种钻孔器的钻头是用金刚石制成的。金刚石是单质碳的一种形式，是世界上最硬的物质。正因为有了金刚石钻头，所以钻孔器才变得如此锋利。
师：由于金刚石非常坚硬，所以可以用来作钻孔器的钻头，还可以用来裁割玻璃。我们大家也看一下玻璃刀上镶嵌的金刚石吧。 师：金刚石还有其他的性质吗？
生：金刚石的化学成分是碳，它是正八面体结构，它的结晶发生在高温、高压条件下，是岩浆作用的产物。金刚石无色透明，有光泽；硬度为10，是自然界硬度最大的物质；折光率为2.42，具有强色散性。可以用来制作首饰、高硬度的切割材料、高温导体材料等。
师：谁还有不同资料要补充的吗？生：金刚石可以做装饰品——钻石。
师：纯净的金刚石是无色透明的、正八面体形状的固体，经仔细琢磨后，成为装饰品——钻石，它还是自然界中存在的最硬物质，可以划玻璃、切割大理石等。
[投影]金刚石的物理性质和用途
物理性质
用途
金
刚
石
无色透明、正八面体形状的固体，折光率2.42，具有强色散性
经仔细琢磨后，成为装饰品——钻石
自然界中存在的最硬物质
划玻璃、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
师：金刚石是碳单质家庭中最璀璨夺目的、最稀有、 最昂贵的，下面是同为碳元素组成的石墨和金刚石相比外表要暗淡许多，我们可以看一下石墨的图片。同学们有关于石墨的资料吗？
生：石墨的化学成分是碳，它是层状结构，深灰色，有金属光泽，硬度1~2；有滑感；具有导电性。由于熔点高，抗腐蚀性等特点，用于高温坩埚；由于具有滑感，用于机械工业的润滑剂；由于其具有导电性，又可制作电极。
生：跟金刚石相反，石墨是自然界最软的矿物之一。用石墨在纸上画过，会留下深灰色的痕迹。铅笔芯就是用石墨粉和黏土混合制成的。所以铅笔里面其实不含铅，是石墨和黏土混合而成的，画画用的铅笔常用“6B”的，写字用的铅笔常用“HB”的，制图用的铅笔常常是“6H”的，6B最软，颜色最深，6H最硬，HB软硬适中。“H”代表Hard，坚硬的；“B”代表Black，黑的。
师：石墨是深灰色、有金属光泽、不透明的细磷片状固体，很软，具有优良的导电性，很滑腻。石墨的这些性质决定它有哪些用途呢？
生：石墨很软，可以做铅笔芯。
生：石墨能导电，可以做电极。
师：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。
生：把铅笔芯的粉末放到锁孔里。铅笔芯的成分里有石墨，石墨具有润滑性，可以做润滑剂。
物 理 性 质
用 途
石墨
颜色、状态
深灰色、有金属光泽、不透明的细磷片状固体
铅笔芯
硬度
质软
导电性
能导电
电极
手感
滑腻
润滑剂
除了金刚石和石墨以外，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。谁查到了有关木炭和活性炭的资料，请告诉我们。
生1：木炭是一种黑色多孔的固体。在隔绝空气条件下加热木材，可以制得木炭。因为木炭具有疏松多孔的结构，表面积很大，能把气体或溶液中的一些物质吸附在它的表面，可做吸附剂。
生2：活性炭是黑色粉末状和颗粒状的固体。把木炭在隔绝空气的情况下加强热，并不断通入水蒸气，便可得到活性炭。
师：同学们提到的吸附性，我们在水的净化里提到过，我们今天做一个活性炭吸附有色物质的实验，来证明一下它的吸附性。
生2：活性炭是黑色粉末状和颗粒状的固体。把木炭在隔绝空气的情况下加强热，并不断通入水蒸气，便可得到活性炭。活性炭具有比木炭更优良的只附性能，可用来净化各种气体或液体。例如，活性炭可用做电冰箱的去味和制糖工业的脱色剂。防毒面具的滤毒罐里装的活性炭，可吸附毒气。
[展示]防毒面具（滤毒罐就是利用活性炭来吸附毒气的）。
师：炭黑是一种黑色的极细粉末，由含碳的有机化合物不完全燃烧或强热分解制得。蜡烛就是一种含碳的有机物，点燃一支蜡烛，让它不完全燃烧，把冷碟子放在火焰的上方，有黑色物质生成。这就是炭黑，
现在，我们小结一下刚才学过的几种含碳的物质。
师：我们学习了金刚石和石墨，它们的性质和用途一样吗？
生：不一样。 [投影]比较金刚石和石墨的性质和用途
金刚石
石墨
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泽
略有金属光泽
硬度
最硬
较软
导电性
无
良好
导热性
良好
良好
用途
钻探机钻头、刻刀、装饰品等
电极、铅笔芯、润滑剂等
师：金刚石和石墨都是由碳元素组成的单质，物理性质为什么有这么大的差异呢？
师：金刚石的碳原子在空间构成连续、坚固的网状结构，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。
师：科学家发现，除了金刚石、石墨外，还有一些新的以单质形式存在的碳，其中，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？ 生：和足球相似。
师：这种足球结构的碳分子很稳定。C60中60表示什么？
生：一个C60分子中含有60个碳原子。
师：C60是单质还是化合物？ 生：是单质。
师： C60具有广泛的应用前景，如：超导领域、新型的催化剂、光学应用等。
师：除C60外，一些新的单质碳也相继被发现，如：C70、C240、C540等。
师：关于纳米碳管的性质？是一种非常奇特的材料，它很轻，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再好不过的了。
师：结合金刚石、石墨和木炭的性质和用途，物质的结构、性质和用途之间有什么关系？
生：结构性质用途
师：学了这节课，大家有什么感受和反思吗？
生1：我觉得化学一是门与生活联系非常紧密的科学，例如铅笔芯、无轨电车、防毒面具等。化学使我们的世界变得更加绚丽多彩。
生2：化学是一门不断向前发展的科学，化学新技术使我们的生活变得更加美好。
生3：今天这节课让我认识到物质的结构决定性质，性质又决定用途。
师：如果其他同学还有想法，我们课后接着交流。
小结：学完这堂课，我们应该知道：①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，如金刚石、石墨和C60等都是由碳元素组成的单质；②木炭和活性炭具有吸附性。
布置作业：略，
课件19张PPT。人教版九年级化学（上册）第六单元它家孪生三兄弟，相貌悬殊同根生；
老大通明又阔气，腰缠万贯无人比；
老二黝黑又柔软，缺乏阳刚男儿气；
老三长得像足球，超导方面是能手。
（猜三兄弟各是什么物质）猜谜语金刚石石墨C60课题1 金刚石、石墨和C60人教版九年级化学（上册）第六单元濉溪城关中心校中学 蔡 永课题1 金刚石、石墨和C60甲用砖块砌墙图示乙用砖块砌墙图示那种砌墙方式墙体更坚固？
一、碳的单质1.金刚石—— 高贵华丽的碳单质 无色透明、正八面体形状的固体，折光率很强。 经仔细琢磨后，成为装饰品——钻石。 划玻璃、切割大理石，做钻头钻凿坚硬的岩层。自然界中存在的最硬的物质。 石墨：深灰色有金属光泽、不透明的细鳞片状固体。石墨很软，有滑腻感，有优良的导电性。木炭焦炭活性炭生活中常见含石墨的物质：炭黑木炭活性炭疏松多孔的结构 如果将1cm3的木炭的表面积平铺开来，约有一个标准足球场那样大。活性炭的奥秘！ 木炭与活性炭：都具有疏松多孔结构，有较强的吸附能力,既能吸附气体气味,又能吸附颜色,故可用作吸附剂。 想一想： 木炭与活性炭都能吸附色素和吸附气体是物理变化、还是化学变化？根据原理是什么？【百闻不如一见】活性炭【生活中的炭】奇妙C603. C60--神奇的碳单质分子 由60个碳原子构成的一个分子，结构类似足球，又名足球烯。 金刚石、石墨、C60都是由碳元素组成的单质为什么物理性质有较大差异？【画中有话：轻松交流】结构 性质 用途因为碳原子的排列方式不同。反映正八面体细鳞片状足球状硬软钻头、刻刀等 铅笔芯、润滑剂、电极等超导材料等导电导电（低温环境）不导电【看图说话】单质碳性质比较脆【小试牛刀】1、在锁芯中加入适量铅笔末，会使锁芯转动更好，为什么？所用铅笔末4B的比HB的效果更好，为什么? 2、刚刚用漆粉刷的房子，油漆味很浓，为除去异味，人们往往在房间里放些木炭，以除去异味，这是利用了木炭的那些性质？3、关于C60 的说法中正确的是（ ）
A.它是一种新型的碳的化合物； B.它是一种新型的碳的单质； C.它是由碳原子直接构成的； D.它的相对分子质量是60B【铅笔其实不含铅】
铅笔除了石墨外还含有少量的黏土。
铅笔中的HB：
H代表Hard，坚硬的，用于写字、制图等
B代表Black，黑的，用于考试填涂、素描等
6B含石墨最多、最软，颜色最深；
6H含石墨较少、最硬，HB居中。
4、如右上图所示，向盛有红棕色二氧化氮气体的集气瓶里放几小块木炭，最终观察到红棕色 (填变深、消失、不变)，漏斗中液面 (填上升、下降 、不变)。其原因为：木炭具有 作用，使瓶中气体压强 外界大气压。消失上升吸附小于【学以致用】5、经检验只含有一种元素，这种物质（ ）
A.一定是单质 B.可能是单质和化合物的混合物
C.是化合物 D.可能是一种单质，也可能是几种单质的混合物D碳纳米管科技前沿【更新的碳单质】 石墨炸弹又名软炸弹俗称“电力杀手”。它在目标上空爆炸，释放出无数“易拉罐”大小的小炸弹，这些内装碳纤维的小炸弹随即在更大的区域爆炸，形成大范围的碳纤维云，它只要搭落在裸露的电力 设施上，经特殊处理的具有极好导电性能的石墨纤维就会使之发生短路烧毁，造成大范围停电。在海湾战争中，美国海军用发射舰载战斧式巡航导弹方式，在“沙漠风暴”行动中向伊拉克投掷石墨炸弹，曾使伊拉克全国85%的供电系统陷入瘫痪。 【石墨炸弹】【收获?分享】 通过本节课的学习，你有什么收获与困惑？生活与化学：
1.课外实验：石墨导电实验（P112页）
1.课外实验：制作炭黑（P112页）
2.调查:一般对于写档案的墨水有什么要 求，为什么?
Thank You !请各位领导老师批评指正濉溪县城关中心学校 蔡永谢谢同学们！课题1、金刚石、石墨和C60 学案
一、学习目标
（1）知道同种元素可以组成不同的单质；了解金刚石、石墨和C60都是由碳元素组成的单质，知道金刚石、石墨的性质和用途。
（2）了解木炭、活性碳的吸附性 （3）了解物质的结构、性质与用途的关系。
二、学习过程
（一）课前预习:【阅读】课本106-109页，完成下列问题：
1、金刚石的物理性质和用途： 2、石墨的物理性质和用途：
（二）课堂笔记（认真听、记、想、说，你会很有收获的！）
1、金刚石、石墨和C60都是由 元素组成的 单质(相同或不同)。
2、比较金刚石和石墨的物理性质和用途
?
金刚石
石 墨
外观
?
?
硬度
?
?
导电性
?
?
用途
?
?
3、金刚石和石墨都是由 元素组成的单质。但物理性质却存在很大差异，这是因为它们 不同。
4、通过以上学习可以发现，物质的结构、性质和用途之间有什么关系？
5、结构 性质 用途
6、木炭、活性炭具有 的结构，因此它具有 能力，可用于 。例如，活性炭用于 。
（三）学以致用：
1、在锁芯中加入适量铅笔末，会使锁芯转动更好，为什么？所用铅笔末4B的比HB的效果更好，为什么?
2、刚刚用漆粉刷的房子，油漆味很浓，为除去异味，人们往往在房间里放些木炭，以除去异味，这是利用了木炭的那些性质？
3、关于C60 的说法中正确的是（ ）
A.它是一种新型的碳的化合物； B.它是一种新型的碳的单质；
C.它是由碳原子直接构成的； D.它的相对分子质量是60
8、将几块经过烧烤并放冷的木炭（或活性炭），投入到盛满NO2的集气瓶中，轻轻摇动，红棕色逐渐消失，这是因为________；倒扣的漏斗内水面_____（填“上升”“下降”或“不变”），原因是_______________
5、经检验只含有一种元素，这种物质（ ）
A.一定是单质 B.可能是单质和化合物的混合物
C.是化合物 D.可能是一种单质，也可能是几种单质的混合物
