2020-2021学年人教版化学九年级上册 6.1 金刚石、石墨和C60 第一课时教案

第六单元 碳和碳的氧化物
课题1 金刚石、石墨和C60 (第一课时)
【教学目标】
1、知道不同的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；了解金刚石和石墨的物理性质和主要用途；了解木炭和活性炭具有吸附性；
2、通过对金刚石、石墨和C60中碳原子排列方式及空间结构的分析，知道物质结构、性质和用途三者之间的相互关系；通过用玻璃刀和普通小刀切割玻璃演示实验的探究，让学生知道对比实验是研究问题的常用方法；
3、通过对碳单质新的形态的发现及其简单介绍，学生能以发展的观点看待碳的单质，认识科学的发展具有阶段性和局限性；
【学情分析】本单元内容与实际生活紧密联系，学生兴趣很浓，积极性很高，教师要尽可能让学生自己收集资料、设计实验、动手操作。
通过前面五个单元的学习，学生已有了由现象知性质，由性质知用途的思维，但对于结构与性质的关系还不知道，所以要使学生建立：用途——性质——结构三者之间关系的思维模式。
【教学重点】了解金刚石和石墨的物理性质和主要用途；了解木炭和活性炭具有吸附性
【教学难点】物质的结构、性质和用途之间的相互关系
【教学过程】
[导入]：图片展示2013年世界环境日中国的主题：同呼吸，共奋斗，低碳生活每一天。低碳中的碳是指的什么呢？
[学生]：碳元素。
[教师]：碳元素在自然界里的含量不是最多的，但它形成物质的种类却是很多的。
我们今天开始学习第六单元“碳和碳的氧化物”。
[板书]第六单元——碳和碳的氧化物
[知识回顾]：我们已经学过，物质由什么组成的？单质是由什么组成的纯净物呢？
[学生]：物质由元素组成的，单质是由同种元素组成的纯净物。
[思考]：不同元素可以组成不同的物质，那么同一种元素可以组成不同的物质吗？
[学生]：可以的。我们学过氧元素就能组成氧气和臭氧两种单质。磷元素可以组成白磷和红磷。
[追问]：碳元素能否组成不同的单质？研究表明：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。
[板书]课题1 金刚石、石墨和C60
[引导]阅读课本内容，试描述有关物理性质。
[合作学习]：
物理性质 用途
金 刚
石 无色透明、正八面体形状的固体， 经仔细琢磨后，成为装饰品——钻石
自然界中存在的最硬物质 裁玻璃、切割大理石、加工坚硬的金属，装在钻探机的钻头上钻凿坚硬的岩层等
[教师]：由于金刚石非常坚硬，所以可以用来裁玻璃，还可以用来作钻孔器的钻头。我们大家也看一下玻璃刀上镶嵌的金刚石吧。
[实物投影]玻璃刀上的金刚石
[演示实验]：用玻璃刀和普通小刀切割玻璃
[板书]一、碳的单质
1．金刚石很硬，可用来切割玻璃。
[过渡]：金刚石是碳单质家庭中最璀璨夺目的、最稀有、 最昂贵的，而同为碳元素组成的石墨和金刚石相比外表要暗淡许多，下面阅读课本，找出石墨的有关物质性质，并完成导学案。
[自主学习]：
物 理 性 质 用途
石墨 深灰色、有金属光泽、不透明的细磷片状固体 铅笔芯
润滑剂
很软，有滑腻感
优良的导电性 电极
[设问]：石墨的这些性质决定它有哪些用途呢？
[学生]：石墨很软，可以做铅笔芯。 石墨能导电，可以做电极。
[思考]：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。
[合作讨论]：把铅笔芯的粉末放到锁孔里。因为铅笔芯的成分里有石墨，它有润滑性，可以做润滑剂。
[板书]2．石墨很软、有良好的导电性。
[合作讨论]：金刚石和石墨都是由碳元素组成的单质，物理性质为什么有这么大的差异呢？
[展示]金刚石和石墨的原子排列结构模型
[学生]：由于它们的原子排列方式不同，所以它们的性质存在着明显的差异。
[自主检测]：导学案
[过渡]除了金刚石和石墨以外，生活中我们还常常用到木炭、活性炭、炭黑、焦炭等，它们主要由石墨的微小晶体和少量杂质构成。其中木炭、活性炭用途很广，你想知道它们有什么性质吗?
[板书]3．木炭、活性炭有强吸附性。
[学生]木炭具有疏松多孔的结构，表面积大，具有较强的吸附性，可以吸附色素和异味。
[设问]在自来水厂净化水的过程中,用到一种有吸附作用的物质,请问这种物质是什么? （活性炭）
活性炭的吸附性比木炭的更强，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.吸附装修产生的对人体有害的气体。
[展示]防毒面具（滤毒罐就是利用活性炭来吸附毒气的）。
[实验演示]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。
[讨论交流] 我们可以看到红色的水颜色变淡。（为什么呢？）
[自主检测]：导学案
[讨论交流]：结合金刚石、石墨、木炭和活性炭的性质和用途，物质的性质和用途之间有什么关系？
性质 用途

[过渡]：科学家发现，除了金刚石、石墨外，还有一些新的以单质形式存在的碳，其中，发现较早并在研究中取得最重要进展的是C60分子。下面阅读课本，并完成导学案。
[教师]：目前，人们正在进一步研究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，谁能说说这方面的信息吗？
[教师]：20世纪90年代初，科学家又致力于一种新弄的纳米材料——纳米碳管的研究，大家课后再去看看有关的内容，了解一下。
[自主检测]：导学案
[小结]：学完这堂课，我们应该知道：①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，如金刚石、石墨和C60等都是由碳元素组成的单质；②金属石很硬，可用来切割玻璃；③石墨很软、有良好的导电性；④木炭和活性炭具有吸附性。
[布置作业]：课下阅读P106“化学·技术·社会”中的“人造金刚石和金刚石薄膜”。
完成【课外提升】的习题。
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