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,同一种元素也可以组成不同的物质。
过程与方法
1.会对展示或演示的资料分析、归纳。
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.
情感态度与价值观
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。
教学重点难点
1.碳单质的化学性质,
2.碳跟某些氧化物的反应。
教学方法
观察——分析——总结。实验探究——分析——归纳。
教具准备
(1)仪器;小锥形瓶、试管(大小各1个)、铁架台、酒精灯、网罩、带导管的塞子;
(2)药品:红墨水、烘烤过的木炭(活性炭)、木炭粉、Cu()粉末、澄清石灰水。
教学过程
教学流程
教师活动
学生活动
设计意图
创设情境
设疑导入
[设问]你们知道氧元素能形成哪些单质吗?请你们猜一猜碳元素能形成不同的单质吗?
回忆已有的知识,讨论猜测
创设情境,大胆猜测,培养学生的胆略
自学点拨
引入新课
对比分析
解决问题
请你们从物质的结构、性质和用途三个方面阅读课文并完成下表。
金刚石
结构
主要物理性质
对应用途
1
2
3
石墨
结构
主要物理性质
对应用途
1
2
3
C60
结构
主要物理性质
对应用途
1
2
3
阅读教材,寻求答案
培养学生的阅读能力和自主学习能力,学会用比较法分析问题。
教学流程
教师活动
学生活动
设计意图
对比实验加深理解
演示[实验6-1],将教材中的一个锥形瓶改成A、B两个锥形瓶,加入相同的略显红色的水,分别想A、B两个锥形瓶中加入食粮的木炭粉和活性炭。并提出以下问题:
1、A、B两个锥形瓶中现象有何不同?说明了木炭、活性炭具有什么性质?
2、请你与其他同学一起讨论分析产生不同现象的本质原因是什么?
3、你们知道这一性质有什么实际用途吗? 那种物质效果更好。
观察现象
分组讨论
代表发言
让学生学会用实验的方法解决实际问题
讨论交流形成共识
[小结]这节课通过对比分析、对比实验,从结构、性质和用途三个方面介绍了谈元素形成的单质。你们能发现这三者之间的关系吗?(结构决定性质,性质决定用途;反之,用途体现了性质,性质有体现了结构)
分组讨论;
交流体会;
总结归纳
将所学的知识升华,形成理论
自学提示
1、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。[设问]这说明了什么?
1.常温下.碳的化学性质不活泼。
联系实际
学会分析
设疑导入新的知识
2、若升高温度,又如何呢?
回顾:写出木炭在氧气中充分燃烧时的化学方程式.
介绍:当碳不充分燃烧时,生成—氧化碳。
(充分燃烧)
(不充分燃烧)
回顾旧知识,学习新知识
探究实验
交流学习
3、碳在高温时还有重要的性质。
把经过烘干的木炭粉末和氧化铜粉末混合均匀,小心地铺放进试管,并将试管固定在铁架台上.试管口装有通入澄清石灰水的导管,用酒精灯(可加网罩以使火焰集中并提高温度)加热混合物几分钟。然后先撤出导气管,待试管冷却后再把试管里的粉末倒在纸上。观察现象并分析。
上述反应的反应物、生成物、条件都已确定,你能写出反应的化学方程式吗?
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?
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。
工业上常利用碳的还原性,制取多种金属。
现象:澄清石灰水变浑浊,试管粉末中有红色物质.
分析得产物为二氧化碳、铜.
2CuO+C2Cu+CO2↑
CuO转变为Cu失去了氧,是碳夺走了CuO中的氧。
2Fe2O3+3C4Fc+3CO2↑
进一步学习实验,学习实验的操作,记录实验现象,并能分析得出结论
小 结
本节课我们学习了碳的单质.首先认识了几种不同的碳单质,并了解了它们重要的物理性质和用途。然后重点分析总结了碳的化学性质,最后总结出了还原反应及还原性的概念。
活动与作业
习题1、2、3、4、5、6
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.性质器用途
二、碳的化学性质
1.常温下.碳的化学性质不活泼.----------------稳定性
2.高温下,碳能跟多种物质反应。----------------可燃性 、还原性
(1)跟氧气反应: (充分燃烧) (充分燃烧)
(不充分燃烧)
(2)跟某些氧化物反应:
2CuO+C2Cu+CO2↑
2Fe2O3+3C4Fc+3CO2↑
3.还原反应:含氧化合物内的氧被夺去的反应。
还原性:能夺走含氧化合物里氧的物质具有还原性.
课内练习
1.下列说法中正确的是( )
A. 由一种元素组成的物质,一定是纯净物 B. 吸附是化学变化
C. 在一定条件下,石墨可转化为人造金刚石,这个变化是化学变化
D. 一种元素只能形成一种单质
2. 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( )
A. 质软 B. 耐高温 C. 具有导电性 D. 具有润滑性
3.下列物质的用途主要由其化学性质决定的是( )
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
4. 防毒面具中用来除去有毒气体的物质是( )
A. 焦炭 B. 炭黑 C. 活性炭 D. 石墨
5.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. 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
6.有关碳的化学性质的叙述错误的是( )
A. 碳和氧气反应时,产物可以是CO2也可以是CO
B. 碳和氧气的反应无论产物是什么,都是吸热反应
C. 碳和氧气的反应无论产物是什么,都是放热反应
D. 灼热的碳能还原二氧化碳
7.下列说法正确的是( )
A. 碳元素形成的单质均是黑色的
B. 碳和氧气反应时生成物一定是二氧化碳
C. 碳的几种单质具有相同的化学性质
D. 碳的几种单质具有相同的物理性质和化学性质
8. 下列物质中,既有可燃性,又有还原性的固体单质是( )
A. 氢气 B. 二氧化碳 C. 木炭 D. 二氧化硫
9.在下列各种碳单质的用途中,利用其化学性质的是( )
A. 石墨用作电极 B. 焦炭用于金属的冶炼
C. 活性炭用于某些气体或液体的净化 D. 炭黑用于制造油墨、鞋油和颜料
10.下列关于金刚石和石墨的说法正确的是( )
A. 金刚石和石墨都能导电 B. 金刚石很硬,石墨很软
C. 金刚石和石墨都很名贵 D. 金刚石和石墨的外观很相似
11. 下列几种情况,能证明“金刚石和石墨是由相同元素组成”的是( )
A. 它们的熔点相同 B. 都不溶于水
C. 燃烧后都得同一产物二氧化碳 D. 石墨在一定条件下可转化为金刚石
12.下列变化属化学变化的是( )
A.木炭燃烧 B.活性炭吸附毒气
C.石墨导电 D.金刚石切割玻璃
13.下列物质中硬度最大的是( )
A.石墨 B.铁 C.金刚石 D.石灰石
14.继发现C60后,C70也已制得。下列有关C70的说法正确的是( )
A.它是一种化合物 B.它是一种单质
C.它是一种混合物 D.它的相对分子质量是70 g
15.下列关于碳的几种单质的组成和用途的说法错误的是( )
A.璀璨夺目的天然钻石是由碳元素组成的
B.长期未用而难开启的铁锁,可在锁孔中加入少量铅笔芯末作润滑剂
C.铅笔芯是用铅和少量碳粉制成的
D.活性炭可作防毒面具的滤毒剂
16.碳原子的核外电子排布K(第一)层_______个电子,______________层4个电子,常温下碳的化学性质_______。
17.碳的单质有______________、______________和_____________等,其中_______是天然存在的最硬的物质,_______是最软的矿物之一,金刚石和石墨性质的差异是因为_______。由此说明_______决定物质的性质。
18.我国北京大学化学系和物理系研究小组研制出了C60分子,它形如足球。它的一个分子是由_______个_______原子构成的,相对分子质量是_______。
19. 选用下列物质:炭黑、木炭、活性炭、焦炭填在有关用途的空格内:冰箱去味剂_______,制墨汁_______,用于冶金工业_______,用来除去食品和工业产品里的色素_______,制造防毒面具里的滤毒罐_______,加入橡胶里增强轮胎的耐磨性_______,上述用途都是利用了物质的_______性质。
20.在木炭还原氧化铜的实验中:
(1)反应开始后,在盛澄清石灰水的试管中观察到的现象是________________,说明反应中有________生成,被加热的试管中发生的化学反应方程式是_____________________。
(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_______色的铜,这是由于_______________________________________。
(3)右图中酒精灯上加一金属网罩的作用__________________________。
(4)实验结束时,应先_____________,再撤掉____________。
21.下表列出了1 cm3活性炭所能吸附的常见气体的体积。试分析活性炭吸附气体的体积跟气体的哪些性质有关?哪些性质的气体易被活性炭吸附?
N2
NH3
CO2
O2
N2
Cl2
气体沸点/℃
-252
-33
-78
-183
-196
34
吸附气体体积/Ml
4.5
178
97
35
11
494
22.向盛有二氧化氮气体的集气瓶里投入几块木炭,为什么红棕色会消失?漏斗中液面为什么会上升?为什么用漏斗而不直接用导管插入水中?