金刚石、石墨和碳60

金刚石、石墨和C60学案
【学习目标】
1、知道金刚石和石墨的主要物理性质及相关的用途。
2、记住单质碳的化学性质及对应的用途。
3、知道同种元素可以组成不同的物质，结构、性质和用途的关系，且能以发展的观点看待碳的单质
【教学重点】物质的结构、性质和用途之间的相互关系；
碳与氧气及某些氧化物的反应——碳的可燃性和还原性。
【教学难点】碳与某些氧化物的反应——碳的还原性。
(一）自读课本，获取新知 （第一课时）
1.比较金刚石、石墨的物理性质和用途
金 刚 石 石 墨
外观
光泽
硬度
导电性
用途
思考：A.金刚石、石墨都是由碳元素组成的单质，为什么他们的物理性质却差异很大，其原因是 。
B.物质的用途是由其对应的性质决定的，金刚石、石墨的上述用途分别由其什么性质相对应呢？口述与其他同学交流，互相评价。
2、木炭主要是由 构成的，它具有 的结构，因此，它具有 。活性炭的吸附作用比木炭还要 。
3、木炭通常用来吸附一些食品和工业产品里的 ，也吸附有 的物质，活性炭用在 里吸附毒气，在制糖工业中来 以制取白糖。
4、C60是由 直接构成的物质，一个C60分子是一种由 个碳原子构成的分子，它形似 。这种结构的碳分子比较稳定。
5、金刚石、石墨和C60分子，它们都是由一种元素组成的不同种 ，其化学性质相似，而物理性质有较大 。
（三）达标检测，自我诊断
1、自然界中最硬的物质是 .由 元素组成的.。可用做
2.请把下列物质的用途与其对应的性质连接起来
石墨有优良的导电性 做高温润滑剂
石墨的熔点高且有润滑性 做电极
活性炭有吸附性 做防毒面具里的滤毒罐
石墨质地很软 铅笔芯
3.下列说法正确的是（ ）
（A）一种元素只能形成一种单质（B）一种元素可能形成几种单质
（C）同种元素组成的不同种单质性质相同（D）由碳元素形成的单质都是黑色的
4.木炭具有很强的吸附性，这是因为 （ ）
（A）木炭比木材轻 （B）木炭不溶于水
（C）木炭具有疏松多孔的结构 （D）木炭不易跟其它物质发性化学反应
5．碳的单质中，质地较软，常用作电极的是……………………( )
A．金刚石 B．活性炭 C. 炭黑 D．石墨
6．金刚石和石墨的物理性质有很大差异的原因是………………………·( )
A．金刚石和石墨是由不同种元素组成的 B. 金刚石是单质，而石墨是化合物
C. 金刚石和石墨里碳原子的排列不同 D．金刚石不含杂质，而石墨含杂质
7、金刚石是 （ ）A．单质 B．化合物 C．纯净物 D．混合物
8、木炭可用来脱色、除臭味，这是利用它的
A、可燃烧（B）稳定性（C）还原性（D）吸附性
9、木炭和活性炭具有很 强的吸附性，是由于（ ）。
A.是无定形碳 B.它们的密度小 C.疏松多孔，表面积大 D.常温下化学性质稳定
10、某物质中只含有一种元素，该物质不可能是（ ）
A、混合物 B、纯净物 C、单质 D、化合物
11、碳元素有A、B、C、D四种固体单质。A为较软的矿物，可作铅笔芯和电极；B能使红墨水褪色，具有疏松多孔结构；C是自然界最硬的物质之一，可用它切割大理石；D是一种相对分子质量为720的新型物质，可作超导材料和纳米材料。
（1）写出各物质的名称：A B C D （2）写出B的化学式 :
10、1990年，曾使用了一种“石墨炸弹”。 这种炸弹爆炸后释放出大量纤维状的石墨，它们覆盖在发电厂的设备上，造成设备短路而停电，解释这是为什么？
11、下列实验能证明金刚石和石墨是由同种元素形成的不同单质的是
　　A.测量其密度　　　　 B.测量其熔点　　C.用水溶解　　 D.分别燃烧验证燃烧产物
第二课时 二:碳的化学性质
（一）知识准备，复习回顾
1、金刚石、石墨、木炭、活性炭、炭黑、焦炭的物理性质和用途
2、写出碳元素原子结构示意图，讨论其特点。
3、什么是氧化反应？
(二）自读课本，获取新知
⑴碳在常温下化学性质 . 在生活中的用途有哪些？
⑵碳在点燃的条件下，在空气（或氧气）中具有 ，反应有以下两种情况：
①氧气充足时生成 ，化学方程式为
②氧气不足时生成 ，化学方程式为
3.木炭与氧化铜反应的化学方程式为：
反应的现象是① ②
在C+2CuO高温2Cu+CO2↑的反应中氧化铜失去了氧被 ，发生了 反应， 而碳得到了氧被 发生了 反应，所以碳具有 性
总结：1.在高温条件下，碳具有 ，能夺取某些含氧化物里的 使其还原。与金属氧化物反应（如CuO、Fe2O3、ZnO）得到金属，说明碳单质（焦炭）能用于冶炼金属。写出还原氧化铁的化学方程式
2.氧化还原反应的特点：
得氧被氧化是还原剂 失氧被还原是氧化剂
以H2 + CuO===Cu + H2O为例，找出氧化剂还原剂，发生氧化反应和还原反应的物质？
（三）达标检测，自我诊断
1.埋木桩前，埋入的一段表面用火微微烧焦，以增强其防腐性，这主要是因为碳在通常情况下（ ）
A.具有可燃性 B.具有还原性 C.难溶于水 D.常温化学性质稳定
2．将一包黑色粉末放入试管中加热，部分变成红色，同时产生能使澄清石灰水变混浊的气体，这包黑色粉末是（ ）
A.氧化铜 B.活性炭 C.氧化铜和二氧化锰 D.氧化铜和木炭粉
3.书写档案时，必须使用含有单质碳的墨水，其理由是（ ）
A．单质碳不跟其他物质反应 B．碳易与纸张反应生成化学性质稳定的物质
C．常温下，碳的化学性质不活泼 D．这种墨水是经过加工性质稳定的化合物
4.有关2 CuO + C 高温 2 Cu + CO2↑的反应，说法正确的是 ( )
A.CuO具有氧化性 B.C发生了还原反应
C.反应前后氧元素的化合价没有改变 D.反应前后固体质量不变
5.用下列描述物质性质的词语填空：可燃性、还原性、吸附性、导电性、导热性、挥发性、稳定性。
①木炭生火 、②活性炭脱去红糖颜色制白糖 、③碳纤维制导线 、 ④用石墨制坩埚 、⑤用碳素墨水签署重要文件 、⑥用焦炭炼铁 、⑦人造金刚石代替硅制造计算机芯片 。
*6.一定质量的铜粉和碳粉的混合物，在空气中充分灼烧后其固体与原混合物的质量不变，则原混合物中铜粉和碳粉的质量比为 ( )
A.4：1 B.2：1 C.3：2 D.1：1
7.下列过程中发生了化学变化的是（ ）。
A.石墨导电 B.金刚石切割金属 C.用铅笔写字 D.用焦炭冶炼
8.科学家已证实了有一种具有空心球状结构的N60分子，以下判断不正确的是（ ）。
A.N60和N2都是氮元素的单质 B.N60的相对分子质量是840
C.N60中含有30个氮分子 D.N60中氮元素的化合价为0
9.具体填写（1）～（3）组物质性质不同的原因。并以此为例，再另写两组实例。
（1）金刚石、石墨、C60：碳原子 不同；
（2）H2O和H2O2：分子的 不同；（3）钠原子和氯原子：原子的 不同。
（4） 。
（5） 。
*10.李洋在实验室用木炭和氧化铜两种黑色粉末在高温下反应制取单质铜，反应的化学方程式为：C+2CuO 高温 2Cu+CO2↑他联想到单质碳的一些化学性质，认为在该实验中还可能会有CO产生。
查阅资料：CO气体能使湿润的黄色氯化钯试纸变蓝色。
实验验证：(1)当然A处酒精灯，数分钟后发现试管中的黑色固体物质变红，该红色物质是_____； (2)装置B中发生的实验现象是____________________________________，该反应的化学方程式是________________________；
(3)C装置中湿润的黄色氯化钯试纸变蓝色，说明有 气体生成，证明李洋同学判断是正确的。
实验反思：
(4)李洋同学对CO产生的原因进行了分析：
①原因一：木炭和氧化铜在高温条件下直接发生反出产生CO；
②原因二：反应C+2CuO 高温 2Cu+CO2↑中的一种产物和反应物木炭又发生了新的化学反应，产生了CO； ③原因三：……请你从原因一、原因二中选择其一，用化学方程式表示存在此原因的化学反应原理：__________________________________________。