人教版九上化学 6.1金刚石 石墨和C60 教案

九 年 级 化 学
第__6___单元 课题_1__
第__1,2__课时；共_2__课时
课题：金刚石、石墨和C60
课型: 新授
设计者：
单位：
一、教学内容分析
本课题是初中化学第六单元课题一。碳是重要的化学元素，在生活中有着广泛的应用。前面学习了物质构成的奥秘，使本单元的高度上升了一个新台阶。本课题包括两部分内容：一部分介绍碳单质，主要介绍了金刚石、石墨、C60、木炭及活性炭的重要物理性质、结构特点和用途；另一部分介绍碳的化学性质，常温下稳定，加热或高温下可以和氧气及某些氧化物等物质起反应。
教学目标
1、知识与技能：
1）知道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；
2）了解金刚石、石墨、木炭、活性炭的主要物理性质和用途；
3）知道C60的分子结构及其部分用途；
4）了解结构、性质、用途三者的关系。
2、过程与方法：
1）能用变化发展的观点认识碳的单质。
2）初步学会运用比较、归纳等方法对获取的信息进行加工。
3、情感态度与价值观；
1）提高学习化学的兴趣,确定学习化学的志向。
2）增强学生热爱祖国的情感。
三、学情分析

在学生已走进化学世界，从化学角度认识了身边的物质，初步了解了物质构成的奥秘，学习了一些基本的化学概念和化学技能之后，本单元我们开始深入、细致地研究碳和碳的氧化物。前面学生已经学习的内容对本课题起到铺垫作用。使学生树立性质决定用途，用途体现结构的观点。掌握了这一重要化学思想后，可以使学生更好的体会学习化学的意义，感受化学世界的魅力。
四、教学方法
观察——分析——总结。 实验探究——分析——归纳。
五、教学重点及难点
1、重点：了解金刚石、石墨、活性炭、木炭的性质和用途；
了解结构、性质、用途三者的关系。
2、难点：碳跟某些氧化物的反应

六、教学过程
教师活动
学生活动
设计意图
【设疑：】1、由同种元素组成的纯净物叫做什么？
2、不同种元素可以组成不同种单质，同一种元素可以组成不同的单质吗？大家讨论。（氧气、臭氧；红磷、白磷）
【直接引入】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。
由同种元素组成的纯净物叫单质。

一、金刚石
【学生演示实验】用玻璃刀切割玻璃
【提问】1、根据生活经验，你知道玻璃刀切割玻璃的原理吗？
2、由此，你可以推断出金刚石的性质吗？
【讲解】1、金刚石装在钻探机的钻头上钻凿坚硬的岩层；金刚石砂轮用来磨削硬质合金；
2、金刚石是天然存在最硬的物质。
【讲解：】金刚石经过仔细的琢磨加工后，折光性能大大加强，就成了商店里价格昂贵的钻石。
【板书：】填写表格
【布置任务：】设计实验证明金刚石中含有碳元素。
联系旧知：R燃烧后生成二氧化碳和水，这说明R中肯定含有什么元素？
可把金刚石通过化学变化，使之变成一种容易检验的物质，通过检验该物质从而证明金刚石中含有碳元素。
观看PPT，并思考金刚石有什么用途，有什么性质。
设计实验：
步骤：1、使金刚石燃烧，2、收集其燃烧后生成的气体，再往气体中倒入澄清石灰水。

二、石墨
【过渡】金刚石是碳单质家庭中最难理夺目的、最稀有和昂贵的，而同为碳元素组成的石墨和金刚石相比外表要暗淡许多，
【指导看图】：书本石墨图
【介绍：】石墨是一种深灰色、有金属光泽的细鳞片状的固体。
【联系生活：】生活中哪些物质中含有石墨？
【实物演示：】铅笔、电池电极。
1、质软
【设疑】为什么石墨可以用作铅笔芯？
【讲解】石墨也是由碳元素组成的，但跟金刚石相反，它是硬度最小的矿物之一。
【介绍】由于石墨太软，只用石墨做铅笔芯，易断又易磨损，所以加入粘土。铅笔是石墨和粘土混合而成的。铅笔的型号用”H”、和”B”区分。
“H”代表Hard，坚硬，数字越大，粘土含量越高，越硬；
“B”代表 BlaCk，黑的。数字越大，石墨含量越高，越黑。画画用的铅笔常用“6B”
【联系生活：】有人说：“不小心吃了铅笔芯就会中毒，因为铅笔芯中含有铅。”你同意吗？
2、导电性
【提问：】石墨可做电极，由此推知它具有什么性质？
【演示实验】铅笔芯（6B）导电实验
3、润滑性
【提问】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？这个实验留给同学们回家去做。
【板书：】填写表格。
4、结构和性质的关系
【设疑：】金刚石和石墨都是由碳元素组成，但它们的物理性质差别很大（外观、硬度、导电性等），这是什么原因呢？
【指导看图】金刚石和石墨的结构示意图
【讲解：】金刚石和石墨都是由碳原子构成的，但碳原子的排列方式不一样，金刚石的碳原子排列成网状结构，这种结构很坚固，所以金刚石的硬度很大；而石墨中的碳原子是排列成平面层状结构，层与层之间是可以滑动的，所以石墨具有滑腻感，这种感觉我们摸铅笔芯就可以体会到。
【小结：】结构决定性质。
【讲解】金刚石与石墨都是由碳元素组成，化学性质形似，如，都具有可燃性，燃烧后的产物都是二氧化碳。
回答：铅笔、电池等。
谈见解
把铅笔芯的粉末放到锁孔里。
阅读书本106页《化学、技术、社会》
让学生在实践中探索，在活动中体验，在尝试中感悟，从而激发了同学们对探究的热情。
三、木炭、活性炭
1、木炭
【介绍：】木炭、活性炭都是由石墨的微小晶体和少量杂质组成的。
【提问】它们的物质分类？
【介绍】木炭是一种黑色多孔的固体。在隔绝空气的条件下加热木材，可以制得木炭。
【介绍】木炭具有吸附性，吸附颜色、异味，如吸附食品和工业产品中的色素。
【设疑】为什么木炭具有吸附性？
【展示】因为木炭具有疏松多孔的结构，能把气体或溶液中的一些物质吸附在它的表面。
【强调】结构决定性质。
因为木炭具有疏松多孔的结构，能把气体或溶液中的一些物质吸附在它的表面。
2、活性炭
【联系旧知：】联系我们前面学过的知识，活性炭具有什么性质？
【演示实验：】实验6-1（对比实验；增加过滤操作）
【讲解：】活性炭的用途――防毒面具（实物演示）、制糖工业。
【板书：】填写表格
【提问：】木炭和活性炭来吸附色素和异味是物理变化还是化学变化？（只是把被吸附物吸附到疏松多孔的细孔管里，没有生成新物质）
3、性质和用途的关系
【提问：】结合金刚石、石墨和木炭的性质和用途，讨论物质的结构、性质和用途之间有什么关系
【板书：】填写表格
四、C60
【介绍：】除了金刚石和石墨以外，科学家还发现了一类新的碳的单质，它就是C60。
【提问：】
1、观察它的化学式，你认为它是单质还是化合物？
2、该物质由哪种微粒构成？
3、“60”的含义？
【实物演示：】C60分子的结构模型，
【讲解：】这种分子形状与足球相似，也成为“足球烯”这种结构很稳定，这决定了碳60具有稳定的化学性质。
【介绍：】C60的用途：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具有广泛的应用前景。
【介绍】除C60外，一些新的单质碳也相继被发现，如：C70、C240、C540
【引导反思】随着科学技术的发展，碳单质不断被发现，碳单质的用途也将不断扩大。学了这节课，大家有什么感受和反思吗？
引导学生学会思考
[引入新课]：这节课接着学习质碳的化学性质。
[投影]：吴道子的画。
[讲解]：这副古画至今已有千年的历史，能够保存下，说明了什么？我国古代一些书法、画家用墨，墨是由碳黑制成，书写或绘画制的字画，能够保存很长时间而不变色，这是什么呢？[学生]：在常温时，碳的化学性质是不活泼的
[引言] 请同学在黑板上写出碳的原子结构示意图。
让学生学会思考
[投影]：在常温时，碳的化学性质是不活泼的。碳受日光照射或空气
接触，都不容易起变化。
[提问]：在常温下化学性质稳定，如果温度升高，碳的
活动性又如何呢？
[板书]：一、碳与氧气的反应（──可燃性）
[教师]：请同学们回忆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
[板书]C+O2CO2（氧气 充足）
[投影]： 1、碳的可燃性
[思考]：PPT上出现的中毒事件，你们知道是
什么气体吗？
它种气体又是怎样产生的呢？
[投影]：当碳在氧气不充足时，会生成CO
[板书] 2C+O22CO（氧气不足）
[教师总结]这两个反应体现了碳具有什么性质呢？[板书]可燃性
[教师总结]我们可以看出，当反应物的量不同时，生成物可能不同。例如碳与氧气充足时，反应生成CO2，碳与氧气充足时，反应生成CO。
[提问]：大家思考：这两个反应是不是氧化反应呢？
[讲解]：通过这两个方程式看出，反应物的量不同，生成物可能不同。
[提问引入]：在温度较高时，碳能够与单质氧结合生成CO2或CO，那么碳可不可以与某些氧化物中的氧结合呢？例如CuO。 如果能，反应会生成什么物质呢？
C+O2CO2
（氧气足量）
2C+O22CO
（氧气不足）
可燃性
[板书] 二、碳与某些氧化物的反应──还原性
[展示多媒体图片] 木炭还原氧化铜，及用品仪器。
[演示实验] 氧化铜与木炭混合加热
[提问]：我们需要哪些实验仪器？
1．边操作边讨论：气密性的检查、药品的取用、仪器的装配顺序及装配要点等。
2．引导学生反应物是两种固体物质，并需要加热，所以采用固固加热型的实验装置。
3．提示学生观察的重点：①反应物颜色的改变；②石灰水是否变化。
4．实验完成后，向学生展示实验结果。
[提问] 根据实验现象，分析反应产物是什么？
[板书] ：书写化学方程式：2CuO+C2Cu+CO2↑
[提问]：在反应中，碳与CuO中的氧结合变成CO2。这是什么反应？
[讲解]：CuO失去氧变为Cu，像这种含氧化合物里的氧被夺去的反应称为还原反应。
[讲解]： 那么是什么物质夺取CuO中的氧，促使CuO发生还原反应呢？是碳。因此，像碳这种能够夺取氧的物质叫做还原剂，具有还原性。另一方面，CuO提供氧，被称为氧化剂，具有氧化性。
[投影]：
[讲解]：可以看出，反应中如果存在得氧则必定存在失氧，即氧化反应、还原反应必定同时存在。我们称整个反应为氧化还原反应。
[投影]：即在反应物中，物质得氧，发生氧化反应，是还原剂，具有还原性；
物质失氧，发生还原反应，是氧化剂，具有氧化性；
[小结]：碳的化学性质：①常温下不活泼。②高温时活泼，碳具有可燃性与还原性。
反应中看到
试管中黑色
固体逐渐变
为红色物质，
说明CuO变
成了Cu。试
管中有气泡
产生且澄清
石灰水变浑
浊，证明有
CO2生成。
氧化反应。
板书设计
课题1,2金刚石、石墨和C60
一、碳单质
碳单质
结构
性质
用途
金刚石
网状结构
硬度大
作玻璃刀、钻探
机的钻头
石墨
层状结构
导电性
电池电极等
质软
铅笔芯等
木炭
吸附性
食品和工业产品中
吸附产品和异味等
活性炭
吸附性
防毒面具、
制糖工业等
小结
结构 性质 用途
二、碳（单质）的化学性质
(一)在常温时，碳的化学性质是不活泼的
（二）碳与氧气的反应（──可燃性）
碳的 2C+O22CO（氧气不足）
2、可燃性 C+O2CO2（氧气充足）
（三）碳与某些氧化物的反应──还原性
教学反思
本节课以碳的知识为载体，激发学生学习化学的性趣；借助于日常生活的事例，主动构建知识体系；采用探究法进行教学，让学生感受到探究的乐趣，充分调动学生的积极性，发挥其主体作用。从不同的角度引导，进而提出结构、性质、用途之间的关系，以及一种元素能形成多种单质，并启发学生多角度思考问题。