資源簡介

第六單元 碳和碳的氧化物
課題1 金剛石、石墨和C60
第1課時 碳的單質
【學習目標】
（1）了解金剛石、石墨和C60的物理性質和主要用途。
（2）知道不同的元素可以組成不同的物質，同一種元素也可以組成不同的物質。
（3）金剛石、石墨、C60三種物質物理性質差異很大的原因：碳原子排列方式不同。
（4）通過木炭、活性炭對紅墨水的吸附實驗，學會用對比實驗的方法來解決實際問題。
【學習重點】（1）金剛石、石墨和C60的結構中碳原子的排列方式不同。
（2）物質的結構、性質和用途之間的關系。
【學習難點】物質的結構、性質和用途之間的關系。
【教學流程】
【教學設計】
一、創設情境
【提問】還記得什么是單質嗎？
【追問】一種元素只能組成一種單質嗎？
【回答】引導學生發散思維回答問題。
二、新課學習
【提問】同學們可能都看閃閃發光的鉆石，鉆石是由天然金剛石打磨而成的，那么你知道它的成分是什么嗎？
知識點 碳的單質
【提問】還記得上課前老師問的問題嗎？誰能舉例說明由同一種元素組成的不同單質。
【回答】
【講解】透明的金剛石、灰色的石墨和足球狀的C60都是由碳元素組成的單質，但是由于它們的原子排列方式不同，因此它們的性質存在著明顯差異。
【播放】請同學們觀看“金剛石、石墨和C60”的視頻，更直觀的認識碳的單質。
【講解】1.金剛石
（1）物理性質：
外觀：純凈的金剛石是一種無色透明的固體
結構：正八面體結構
硬度：天然存在的最硬的物質
熔點：很高
導電性：幾乎不導電
（2）金剛石的用途：
做裝飾品 裁玻璃 切割大理石 加工堅硬金屬 做鉆探機鉆頭
2.石墨
（1）物理性質：
外觀：深灰色的有金屬光澤而不透明的細鱗片狀固體
硬度：很軟、有滑膩感
熔點：高（耐高溫）
導電性：優良的導電性
（2）石墨的用途：
制鉛筆芯 做石墨電刷 做電極 做高溫潤滑劑
3.木炭、焦炭、炭黑、活性炭（混合物）
通常被稱為無定形碳，屬于混合物。主要成分為碳單質，結構與石墨類似疏松多孔，具有吸附性。
木炭 焦炭 炭黑 活性炭
（1）木炭的吸附性：木炭具有疏松多孔的結構，表面積很大，具有較強的吸附性，能將水中的色素吸附。
顯微鏡下的木炭的結構 疏松多孔的結構
【播放】觀看“木炭吸附溶液中的色素”的視頻，通過實驗更直觀的了解木炭的吸附性。
（2）焦炭的用途：
冶煉金屬 鑄造金屬
（3）炭黑的用途：
做油墨 做著色劑 做電極 做橡膠的補強劑和填料
（4）活性炭的用途：
防毒面具 做炭雕 冰箱去味劑 活性炭凈水器
【歸納總結】結合金剛石、石墨和木炭的性質和用途，可知物質的結構、性質和用途之間的關系是：
4.C60
每個C60分子是由60個碳原子構成的，結構類似足球，又名足球烯，性質穩定，在材料科學、超導體方面有廣闊的前景。
【交流反思】碳單質的研究進展
除金剛石、石墨和C60外，一些以新的形態存在的碳單質又相繼被發現，如碳納米管、C70、C240、C540等。
碳納米管 C70 C240 C540
5.單層石墨片（石墨烯）
2004年，英國兩位科學家通過反復粘揭得到單層石墨片——石墨烯。
【交流討論】（1）金剛石、石墨、C60都是由碳元素組成的單質，為什么物理性質會相差這么遠呢？
金剛石結構 石墨結構 C60結構
物理性質不同的原因：碳原子的排列方式不同。
（2）碳與炭的辨析
三、課堂小結
1.碳的單質
金剛石 天然存在的最硬的物質，可用來裁玻璃、切割大理石
石墨 很軟，有滑膩感，可用來作鉛筆芯；石墨有良好的導電性，可用來作電極
活性炭 有強吸附性，可作吸附劑
C60 一個C60分子是由60個碳原子構成的，具有特殊的性質，可應用于材料、超導體等方面
2.金剛石、石墨物理性質不同的原因：碳原子排列方式不同
【教學反思】
成功之處：本節課在教學中設法把學生的課堂學習融入社會生活，引入廣闊的生活實踐，培養學生用化學的眼光來觀察世界，實踐生活，在生活中學化學，使學生真正體驗到知識的價值，能有力地促進學生課堂學習的自覺性和主動性，是激發和維持學生課堂學習動機的不竭源泉。
不足之處：學生生活的經驗較少，聯系的生活實例不夠豐富。
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