人教版化学九年级上册第六单元 碳和碳的氧化物课题1 金刚石、石墨和C60 （教案）

课题1　金刚石、石墨和C60
【知识目标】
1.了解金刚石和石墨的物理性质和用途。
2.能认真观察实验现象,并会对现象分析归纳,总结出重要的知识点。
【情感目标】
1.以发展的观点看待碳的单质。
2.树立物质的性质决定用途的观点。
【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。

【情景创设　引入新课】
【新课导入】 一
我们知道不同元素可以组成不同物质,那么,同种元素可以组成不同物质吗?
【新课导入】 二
[提问] 同学们认为最昂贵的物质是什么?
[展示] 金刚石“库利南”图片。

[讲解] 钻石也叫金刚石,观看最大的金刚石“库利南”以及南非最大的金刚石“南非之星”。说一说它的主要成分是什么。
[过渡语] 金刚石坚硬耐磨、美丽动人,他有个“孪生兄弟”叫石墨。相比起金刚石的坚硬耐磨,石墨的质地却很软,又是一副黑黑的模样。既然金刚石和石墨的性质有如此大的差异,为什么把它俩称为“孪生兄弟”。其原因在哪里呢?
【提出问题　进行探究】
探究点一:碳的单质
(一)金刚石
1.物理性质:无色透明,正八面体形状的固体,硬度大,熔点高,不导电(自然界最硬物质)。
2.用途:做钻头、钻石,切割玻璃。
(二)石墨
1.物理性质:深灰色、有金属光泽、不透明、细鳞片状固体、很软、良导体,熔点高、有滑腻感。
2.用途:做铅笔芯、电极材料。
[介绍]由于石墨很软,所以常用石墨作铅笔芯,但由于太软,既易断又易磨损,因此生产上常在石墨粉末中掺进一些黏土粉以增加硬度。最软的铅笔是6B,最硬的铅笔是6H,HB铅笔则软硬适中。
[演示实验]把一根6B的铅笔芯和导线连接在一起,接上电池和灯泡,接通电源后,观察灯泡是否发亮。
[学生讨论回答]石墨有良好的导电性。
[展示]干电池中的石墨电极。
(三)木炭、活性炭
1.组成:由石墨微小晶体和少量杂质构成的混合物。
2.特点:疏松多孔,表面积大,具有较强的吸附性。
[设问]利用这一性质,活性炭会有什么用途?
[学生发言]
1.防毒面具里的滤毒罐就是利用活性炭来吸附毒气的。
2.冰箱的除味剂。
3.制糖工业的脱色剂。
4.用途:吸附毒气,作除味剂、脱色剂。
[活动探究]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,观察现象。
[交流]我们可以看到淡红色的水颜色褪去。
(四)C60:一个C60分子,它由60个碳原子构成,分子形似足球,又名足球烯。
[讨论]结合金刚石、石墨和木炭的性质和用途,讨论物质的性质和用途之间有什么关系
【小结】
1.结构性质用途。
2.不同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。
3.金刚石、石墨、C60都是由碳元素组成的单质,但它们的物理性质各不相同,是因为碳原子排列方式不同。
【例1】 (1)金刚石可作玻璃刀,因为　金刚石的硬度极大,是天然存在最硬的物质　。?
(2)石墨可作电池里的电极,因为　石墨具有良好的导电性　。?
(3)活性炭可用于防毒面具的滤毒罐里,因为　活性炭有吸附性,可吸附毒气　。?
(4)木炭能脱色,因为　木炭具有疏松多孔的结构,具有吸附性,可吸附色素,使一些有色物质脱色　。?
(5)石墨可作铅笔芯,因为　石墨质软,且呈灰黑色,在纸上划过可留下痕迹　。?
解析:考查碳单质的物理性质和用途。物质的特殊结构决定了它具有特殊的性质,具有什么样的性质决定了它有什么用途。这一规律在化学学习中很有指导作用。
探究点二:碳的化学性质
[投影]资料:我国古代一些书法家、画家用墨书写或绘制的字画能保存很长时间而不变色。
1.常温下,碳的化学性质不活泼。
2.高温下,碳能跟多种物质反应。
(1)可燃性:C+O2CO2(充分燃烧)
2C+O22CO(不充分燃烧)
(2)跟某些氧化物反应
3.[活动与探究] 2CuO+C2Cu+CO2↑
①现象:澄清石灰水变浑浊,试管中黑色粉末变红。
②用酒精灯加网罩的作用:集中火焰,提高温度。
③实验完毕,先撤出导管,后熄酒精灯。(防倒吸)
4.[分析]从分子组成上看CuO转变为Cu,发生了什么变化?是谁导致了这种变化?
(1)[讨论回答]CuO转变为Cu失去了氧,是碳夺走了CuO中的氧。
(2)
(3)还原性:能夺走含氧化合物里氧的物质具有还原性。
(4)[练习]焦炭在工业上可用来炼铁:2Fe2O3+3C4Fe+3CO2↑

【例2】 根据木炭还原氧化铜实验(如图)填空:

(1)反应开始后,盛澄清石灰水的试管中观察到的现象是　澄清石灰水变浑浊　,说明反应中有　CO2　(填化学式)生成,被加热的试管中发生反应的化学方程式是　C+2CuO2Cu+CO2↑　。?
(2)反应完成后,把被加热的试管里的粉末倒在纸上可以看到有　红　色的铜,这是由于氧化铜发生了　还原　反应。?
(3)图中的酒精灯上加一金属网罩的作用是　使酒精灯的火焰集中,以提高温度　。?
(4)实验结束时,应先　将导管从石灰水中撤出　,再　熄灭酒精灯　,防止　石灰水倒流使试管炸裂　。?
解析:木炭还原氧化铜的明显现象是黑色氧化铜粉末变成亮红色,产生能使澄清的石灰水变浑浊的气体,所以澄清石灰水是检验二氧化碳的一种试剂,也是此类型题目中的提示点;酒精灯加网罩,目的是使火焰集中,提高温度,该实验要求温度较高,如果有条件最好用酒精喷灯;实验结束后试管里的温度较高,若不先撤出导管,石灰水会倒流,使试管炸裂。
【板书设计】
课题1　金刚石、石墨和C60
一、碳的单质
1.金刚石很硬,可用来切割玻璃。
2.石墨很软,有良好的导电性。
3.木炭、活性炭有强吸附性。
4.C60
5.结构性质用途
二、碳的化学性质
1.常温下,碳的化学性质不活泼。
2.高温下,碳能跟多种物质反应。
(1)可燃性:C+O2CO2(充分燃烧)
2C+O22CO(不充分燃烧)
(2)跟某些氧化物反应:2CuO+C2Cu+CO2↑
3.还原反应:含氧化合物里的氧被夺去的反应。
还原性:能夺走含氧化合物里氧的物质具有还原性。
【当堂达标】
1.以美国为首的北约曾用“石墨炸弹”使南联盟的高压输电线短路,这是因为石墨(　C　)
A.质软 B.耐高温
C.具有导电性 D.具有润滑性
2.下列物质的用途主要由其化学性质决定的是(　B　)
A.用金刚石做玻璃刀的刀头
B.用碳酸氢钠治疗胃酸过多症
C.用石墨做铅笔芯写字
D.用钨做电灯泡里的灯丝
3.防毒面具中用来除去有毒气体的物质是(　C　)
A.焦炭 B.炭黑
C.活性炭 D.石墨
4.用墨书写的字或绘的画能保存多年不褪色,是由于常温下碳(　A　)
A.化学性质不活泼
B.具有吸附性
C.具有还原性
D.具有氧化性