人教版九年级化学教案：6.1金刚石石墨

第六单元 碳和碳的氧化物
课题1
金刚石、石墨和C60
教学目标
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.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，同一元素也可以组成不同的物质。
过程方法
1.学会分析、归纳展示或演示的资料，能认真观察实验，并对现象进行分析归纳，总结出重要的知识点。
2.通过对金刚石、石墨和C60中碳原子排列方式的分析，懂得物质结构、性质和用途之间的关系。
情感态度
和价值观
以人类对碳单质的认识为例，引导学生形成“科学是发展”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
课时安排
2课时
总第 课时
教学流程
教学内容与情境设计
学生活动
设计意图
第一课时
【情境创设】我们知道，丰富多彩的物质世界是由元素组成的。例如，氧气是由氧元素组成的，氢气是由氢元素组成的，水是由氢氧两种元素组成的。不同的元素组成不同的物质。那么，在物质世界中，有没有同一种元素组成不同物质的例子呢？
【分析】有，例如O2和O3都是由氧元素组成的，由O2和O3组成的混合物也只含一种元素。相同的例子还有红磷和白磷，它们都是由磷元素组成的单质，可以看出同种元素可以组成不同的物质，今天我们再来学习由碳元素组成的不同物质----金刚石、石墨和C60。
【板书】 课题1 金刚石、石墨和C60
一、碳的单质
金刚石
【提问】仔细观察图6-1金刚石的结构，你们认为金刚石的硬度较大还是较小呢？
【分析】较大，因为正八面体形状的结构，较稳定。物质的结构决定物质的性质。其实金刚石是天然存在最硬的物质。
【提问】物质的性质决定物质的用途，那么金刚石有哪些用途呢？
【分析】用途：做钻石、刻划玻璃、切割大理石、制作钻头。
【过渡】大家观察自己的铅笔芯，有没有想过它是用什么制作的呢？
2.石墨
【分析】其实铅笔芯是用碳的另一种单质——石墨做的。
【提问】制作铅笔芯利用了石墨的什么性质？
【小结】做电极——导电性。作润滑剂——油腻感。
【思考】石墨和金刚石的化学符号都是“C”，都是碳元素组成的单质，物理性质为什么有这么大的差异呢？
【小结】石墨和金刚石的碳原子排列方式不同。
【思考】用石墨制作金刚石是物理变化还是化学变化呢？
【分析】是化学变化，原子排列方式发生了改变。
【过渡】我们前面学过的活性炭、木炭是不是碳的单质呢？
【分析】不是，它们是由石墨的微小晶体和少量杂质组成的，它们都具有疏松多孔的结构，具有吸附能力，能吸附色素、异味。前面我们学习水的净化时已经学过活性炭的吸附作用，那么木炭是否也具有吸附能力呢？
【演示】在盛水的小烧杯里，加入一滴红墨水，使水略显红色，把水平分在两个小烧杯中，在其中一个小烧杯内投入几块烘烤过的木炭，轻轻振荡观察现象。
【现象】加木炭的小烧杯里水中的红色褪去。
【结论】木炭具有吸附性。
【用途】木炭用来吸附一些食品和工业产品里的色素、异味，活性炭吸附能力更强，用来制防毒面具、用于制糖业脱色制白糖。
【提问】细心的同学有没有发现在这一课题用到两个“碳”“炭”有什么区别呢？
【分析】“碳”指的是碳元素，“炭”指具体物质如木炭、活性炭。
【过渡】随着科技的发展，新形态的碳单质逐渐被人们发现，其中取得重要进展的C60分子，另外还有碳纳米管等。
3.C60
【提问】C60的分子结构和什么相似？C60是单质还是化合物？C60中的60表示什么意思？
【分析】这种足球结构的碳分子很稳定，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在以下几个方面也具有广泛的应用前景：①气体的贮存 ，②有感觉功能的传感器，③增强金属的强度， ④新型的催化剂 ，⑤光学作用等。
【讲解】随着科学技术的发展，除C60外，一些新的碳单质也相继被发现，如C70、C240、C540等,20世纪90年代初，科学家又致力于一种新型的纳米材料——碳纳米管的研究。
【结论】通过本节课的学习我们知道，物质的结构不同，物质的性质也不一样，物质的性质不同，物质的用途也就不同。
【板书】
【练习】完成本节课后习题1、3、4、6。
第2课时
【知识回顾】1.金刚石的物理性质及用途。
2.石墨的物理性质及用途。
3.物质的结构、性质和用途之间的辩证关系。
【引入】几百年前，一位科学家拿着放大镜，在阳光下研究金刚石的折光性，当太阳光被放大镜聚焦在一点照到金刚石上时，金刚石消失了。你想知道天然最硬的物质——金刚石消失的原因吗？这节课我们来学习碳的化学性质。
【板书】 课题1 金刚石、石墨和C60（2）
二、碳的化学性质
【情境创设】我国古代书法家，画家用墨书写或绘画能够保存很长时间不变色，这是为什么呢？
【分析】碳原子最外层有4个电子，它要成为稳定结构，得4个电子或失去4个电子都不容易，所以常温下碳的化学性质不活泼。
【提问】那么如果升高温度，碳的活动性又如何呢？回忆碳燃烧的实验，并写出反应化学方程式。
【小结】碳在高温条件下能与一些单质和化合物起反应。
【板书】1、可燃性----碳与氧气的反应。
（1）碳充分燃烧（氧气充足）：C+O2点燃CO2
【提问】冬天人们用煤炉来取暖，但往往会发生中毒事故，这是为什么呢？
【板书】（2）碳不充分燃烧（氧气不足）：2C+O2 点燃2CO
【思考】利用碳的可燃性，可以用来做什么？
【过渡】碳不仅能与氧气反应，还能与某些氧化物反应。
【板书】2、还原性----碳与某些氧化物的反应。
【观察】现象：黑色的粉末变为红色，澄清石灰水变浑浊。
【板书】结论： C+2CuO 高温 2Cu+CO2↑
【分析】在这个反应里，氧化铜失去氧而成单质铜。这种含氧化合物里的氧被夺去的反应，叫做还原反应。木炭是使氧化铜还原为铜的物质，它具有还原性。
【思考】利用碳的还原性也能和Fe2O3反应，请写出相关反应的化学方程式。
【分析】利用碳的还原性可用来做什么？
【讲述】其实碳在高温条件下不但能夺取金属氧化物中的氧元素，也可以夺取非金属氧化物中的氧元素。
【板书】C+CO2 高温 2CO
【布置作业】本节课后习题2、5、7。
学生回答
阅读书本P106第3、4自然段并结合书本上的图片，描述金刚石的性质。
【回答】纯净的金刚石是无色透明、正八面体形状的固体。
学生观察、分析并回答问题
学生运用经验总结
观察自己的铅笔芯及书上的图片，描述石墨的性质。
【描述】石墨是一种深灰色，有金属光泽而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。
【回答】质软，在纸上划过会有深灰色痕迹。
【阅读】P107图，说说石墨还可以做什么，各利用了石墨的哪些性质？
学生思考
【阅读】引导学生观察金刚石、石墨的结构。
学生思考
观察实验的现象
学生回答问题
【回答】学生阅读P105后回答。C60分子结构和足球相似，它是一种单质，一个C60分子中含有60个碳原子。
学生回顾知识
【学生】引导学生从碳原子的结构分析碳元素的化学性质。
学生写出反应的化学方程式
【分析】因为碳在氧气不足条件下，会生成CO，会使人中毒。
【小结】做燃料。
【阅读】实验6—9碳与氧化铜反应。
观看碳与氧化铜反应的视频。
书写：
2Fe2O3+3C 高温 4Fe+3CO2↑
【小结】冶炼金属。
注重与已学知识的联系
认识物质的性质决定用途
注重从学生已有的生活经验出发，感受含碳物质在生活中的广泛存在。
引导学生学会用对比的学习方法，并培养培养表达能力。
鼓励学生大胆、合理猜想，激活学生的创新思维，进一步认识物质的结构与性质的关系。
培养学生用已学的知识解决实际问题。
建构微观思维能力
通过故事，引起学生探索的奥秘，激发学生学习化学的兴趣
提出问题，引导学生去解决问题
让学生通过结构决定性质来解决问题
联系生活实际，让学生了解化学与生活的关系
深化物质性质决定用途的理解
通过实验视频让学生仔细观察实验的现象
帮助学生巩固化学方程式
提高学生知识运用能力
板书设计
课题1 金刚石、石墨和C60（1）
一、碳的单质
1.金刚石：无色透明、正八面体结构，天然最硬物质。
用途：划玻璃、切割大理石、做钻头、做钻石。
2.石墨：深灰色有金属光泽而不透明的细鳞状片状固体，很软，滑腻感，有导电性。
用途：铅笔芯、电极、润滑剂。
木炭、活性炭有吸附性。
3.C60
课题1 金刚石、石墨和C60（2）
二、碳的化学性质
总述：常温下化学性质不活泼。高温条件下，能与一些单质和化合物起反应。
1.可燃性----碳和氧气的反应
（1）碳充分燃烧：C+O2点燃CO2
（2）碳不充分燃烧：2C+O2 点燃2CO
2、还原性----碳与某些氧化物的反应
结论： C+2CuO 高温 2Cu+CO2↑
三、碳的用途
（1）做燃料。
（2）冶炼金属。
教学反思