金刚石、石墨和C60[上学期]

第六单元 余斌执笔
第六单元 碳和碳的化合物
课题1 金刚石、石墨、C60
[知识目标]
1．了解金刚石、石墨、C60等的物理性质，并联系性质了解它们的主要用途。
2．理解金刚石、石墨由同种元素组成但物理性质不同的原因。
3．通过对金刚石、石墨和C60的学习，对学生进行共性、个性关系的认识和学习方法的培养与教育。
4．使学生初步掌握碳单质的化学性质——稳定性、可燃性、还原性。
5．通过碳与氧在不同条件下反应的产物不同，渗透物质所发生的化学反应既决定于物质本身的性质，又决定于反应条件的学习方法的指导。
[能力目标]
通过对碳单质性质的学习和有关实验，培养学生的观察能力和思维能力。
[教材分析]
本部分教材主要讲述了金刚石、石墨、木炭等的物理性质，以及它们的主要用途。通过对碳单质的学习，进一步理解元素和单质这两个基本概念的区别和联系。
[教学重点]
金刚石、石墨的重要物理性质和用途。
碳的可燃性和还原性。
[教学难点]
金刚石和石墨物理性质差异很大的原因。
碳的还原性。
[教学方法]
观察法、讲述法
[课时安排]
二课时
[教学过程]
【引入】展示金刚石、石墨的样品。
【说明】金刚石、石墨是碳元素的单质，木炭、焦炭、活性炭、炭黑是无定形碳中的几种主要物质。
【板书】
第六单元 碳和碳的化合物
课题1 金刚石、石墨、C60
一．金刚石
【演示】用玻璃刀切割玻璃。引导学生观察金刚石的颜色、状态、硬度、导电性。
【板书】
纯净的金刚石是一种无色透明的正八面体形状的固体，是自然界中硬度最大的物质，金刚石不导电。
【讲述】金刚石的作用。
【演示】用铅笔写字，用碳棒做导电的实验。引导学生观察石墨的颜色、状态、硬度、导电性。
【板书】
二．石墨
石墨是一种深灰色有金属光泽而不透明的细磷片状固体。它的硬度不大，有滑腻感，能够导电。
【讲述】石墨的作用。
【讲述】实验证明，金刚石和石墨都能在氧气中燃烧，而且都生成同一种能够使澄清的石灰水变浑浊的物质。
【提问】⑴燃烧的产物是什么？
⑵该产物是由什么元素组成的？
⑶这说明金刚石和石墨是由什么元素组成的？
【板书】
金刚石和石墨都是由碳元素组成的单质。
【设问】为什么同一种元素会形成几种不同单质？为什么它们有不同的物理性质？
【讲解】在金刚石和石墨中碳原子的排列不同，因此它们的物理性质有很大的差别。
【板书】
金刚石和石墨的物理性质有很大差别的原因是金刚石和石墨中碳原子的排列不同。
【引入】常见的炭有木炭、焦炭、活性炭、炭黑，它们的主要成分是微晶石墨。
【演示】展示木炭、焦炭、炭黑、活性炭的样品。
【板书】
常见的炭有木炭、焦炭、活性炭、炭黑，它们的主要成分是微晶石墨。
【讲解】碳和炭的区别（碳是指碳元素，用作化学用语；炭指具体物质，是日常用语）。
【演示】1．木炭的吸附性。
2．活性炭的吸附作用。
【设问】木炭、活性炭为什么能除去有色气体、色素或异味气体呢？
【讲解】根据实验现象，简单讲解吸附原理。
【讲述】因为木炭和活性炭的表面具有多孔结构，所以可以吸附有色气体、色素或异味气体等。
【板书】
木炭和活性炭的表面具有疏松多孔的结构，所以有吸附性。
三．无定形碳
【讲述】介绍C60和黑火药。
【作业布置】
【教学反思】
第二课时
【设问】为什么我国古代用墨（主要成分是炭黑）写的字、绘的画、历经数千年却不褪色呢？
【引入】这说明碳的单质在常温下化学性质比较稳定，不易发生化学变化。引出课题。
【板书】
第二节 单质碳的化学性质
碳的单质在常温下化学性质比较稳定。
【讲述】碳的单质在常温下化学性质比较稳定，但在高温时还是可以发生许多化学反应的。碳的单质在高温下化学性质主要有可燃性和还原性。
【板书】
一．碳的单质的可燃性
【提问】木炭在氧气中燃烧的条件、现象和生成物是什么？
【板书】
碳在充足的氧气中燃烧时生成二氧化碳，其化学方程式为：
C + O2 CO2
【设问】木炭在氧气中燃烧时，如果氧气的量不充足，会是怎样的情况呢？
【提问】煤炉在燃烧有什么现象？
【讲述】煤炉在燃烧时火焰为蓝色，主要是碳在氧气中燃烧时因为氧气的量不充足，生成了一氧化碳的原因。
【板书】
碳在不充足的氧气中燃烧时生成一氧化碳，其化学方程式为：
2C + O2 2CO
【讲解】反应条件对物质所发生的化学反应是有重要的影响的。条件不同，主要的产物经常是不同的（强调主要产物，防止误解成只有一种产物）。
【引入】碳不光是可以和氧气反应，在较高温度时它还能夺取某些含氧化合物里的氧，使其它元素还原。
【板书】
二．碳的单质的还原性
【演示】炭粉还原氧化铜。引导学生观察实验装置、实验操作及实验现象。引导学生通过实验现象，分析该反应的实质。
【讨论】1．该反应中生成了什么物质？
2．该反应属于什么类型的反应？
【结论】该反应中，碳夺得氧化铜中的氧生成了二氧化碳，氧化铜失去氧生成了铜。该反应属于置换反应。
【板书】
碳还原氧化铜的化学方程式为
2CuO + C 2Cu + CO2↑
【讲解】碳也可以夺取其它金属氧化物中的氧生成二氧化碳，金属氧化物中的氧被碳夺走而生成金属单质。如氧化铁、氧化锌等。
【板书】
2Fe2O3 + 3C 4Fe + 3CO2↑
2ZnO + C 2Zn + CO2↑
【讲解】碳还可以夺取一些非金属氧化物中的氧。如二氧化碳、水等。
【板书】
CO2 + C 2CO
H2O + C CO + H2
【设问】木炭在燃烧时为什么温度会升高？
【讲解】在发生化学反应时，经常伴随着热量的变化。有些化学反应在发生时会放出热量，如一些燃烧反应；有些化学反应在发生时会吸收热量，如碳发生的一些还原反应。
【作业布置】
【教学反思】
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