資源簡介

課題1　金剛石、石墨和（第1課時）
1．了解金剛石、石墨的物理性質(zhì)和主要用途。
2．知道不同的元素可以組成不同的物質(zhì)，同一種元素也可以組成不同的物質(zhì)。
3．以碳的單質(zhì)為載體，引導(dǎo)學(xué)生形成觀念：（1）物質(zhì)的性質(zhì)在很大程度上決定了物質(zhì)的用途；（2）科學(xué)發(fā)展是無止境的。
金剛石、石墨、木炭的主要物理性質(zhì)、用途。
金剛石、石墨和的物理性質(zhì)差異很大的原因。
玻璃刀、玻璃、不同型號的鉛筆、鉛筆芯、電池、小燈泡、電流表、開關(guān)、導(dǎo)線、錐形瓶、膠頭滴管、水、紅墨水、烘烤過的木炭（或活性炭）等。
新課導(dǎo)入
【教師活動】氧氣是由氧元素組成的單質(zhì)，氫氣是由氫元素組成的單質(zhì)，水是由氫、氧兩種元素組成的化合物。不同的元素組成不同的物質(zhì)。那么，在物質(zhì)世界中，有沒有同一種元素組成不同物質(zhì)的例子呢？
【設(shè)計意圖】通過問題，引發(fā)學(xué)生的思考，從而引入主題。
【教師活動】展示金剛石、石墨、的微觀結(jié)構(gòu)，講解它們是由碳元素組成的不同單質(zhì)。提問：從微觀角度觀察，這三種單質(zhì)有什么區(qū)別？
【學(xué)生活動】原子的排列方式不同。
【教師活動】過渡：由于它們的原子排列方式不同，因此碳元素組成的不同單質(zhì)在性質(zhì)方面存在著明顯的差異。
【設(shè)計意圖】知道同種元素可以組成不同的單質(zhì)，激起學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望。
新知探究
一、金剛石
【教師活動】展示金剛石的圖片，講解金剛石的外觀特點：純凈的金剛石是無色透明、正八面體形狀的固體。提問：金剛石經(jīng)過仔細(xì)研磨后，有很強的折光能力，在光的照射下璀璨奪目，你認(rèn)為這樣的金剛石可以用來做什么？
【學(xué)生活動】可以用來做成裝飾品——鉆石。
【教師活動】演示用玻璃刀裁玻璃，講解：金剛石還可以用來裁玻璃、切割大理石、加工堅硬的金屬，以及裝在鉆探機的鉆頭上，鉆鑿堅硬的巖層等。提問：根據(jù)金剛石的這些用途，可以推測金剛石具有什么性質(zhì)？
【學(xué)生活動】金剛石的硬度大。
【教師活動】展示一些礦物的硬度表，補充說明：金剛石是天然存在的最硬的物質(zhì)。
【學(xué)生活動】完成“學(xué)習(xí)任務(wù)一”中的內(nèi)容。
【設(shè)計意圖】由性質(zhì)了解用途、由用途推知性質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維。
二、石墨
【教師活動】展示石墨的圖片，讓學(xué)生觀察石墨的外觀特點。
【學(xué)生活動】石墨是一種深灰色的有金屬光澤而不透明的細(xì)鱗片狀固體。
【教師活動】組織學(xué)生觀察不同型號的鉛筆芯，分析石墨的性質(zhì)。
補充說明：鉛筆芯的主要成分是石墨，鉛筆的不同型號標(biāo)識（HB、2B、6B等）中，“B”代表石墨的含量，B值越大，鉛筆芯中石墨含量越高。
【學(xué)生活動】用不同型號的鉛筆在紙上寫字，在紙上留下深灰色的痕跡，B值越大，痕跡的顏色越深——石墨很軟；摸鉛筆芯的粉末——石墨有滑膩感。完成“學(xué)習(xí)任務(wù)二”中1的內(nèi)容。
【教師活動】石墨具有導(dǎo)電性嗎？
【學(xué)生活動】利用長短、粗細(xì)相同的不同型號的鉛筆芯進(jìn)行實驗。
現(xiàn)象：其他條件相同時，鉛筆芯的B值越大，電流表的示數(shù)越大。
結(jié)論：石墨具有導(dǎo)電性；其他條件相同時，鉛筆芯的B值越大，即石墨含量越高，導(dǎo)電性能越好。完成“學(xué)習(xí)任務(wù)二”中2的內(nèi)容。
【教師活動】用石墨制作鉛筆芯，是利用了石墨的什么性質(zhì)？根據(jù)石墨的性質(zhì)，你還能想到石墨在生活中有哪些用途？
【學(xué)生活動】深灰色、硬度小——鉛筆芯；滑膩感——潤滑劑（如向生銹的門鎖鎖孔里加些石墨粉末）；導(dǎo)電性——導(dǎo)電部件（如電車的石墨電刷、干電池中的石墨電極等）。完成“學(xué)習(xí)任務(wù)二”中3的內(nèi)容。
【設(shè)計意圖】通過觀察、實驗的方式，了解石墨的物理性質(zhì)，能判斷石墨的用途體現(xiàn)了哪些性質(zhì)，能根據(jù)性質(zhì)推測用途。
【教師活動】結(jié)合金剛石、石墨的知識，提出問題：物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)、物理性質(zhì)、用途之間有什么關(guān)系？
【學(xué)生活動】學(xué)生回答問題。
【教師活動】解釋補充完善：金剛石的微觀立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)十分穩(wěn)定，由此決定了金剛石的硬度大；金剛石的硬度大，也體現(xiàn)了金剛石中每一個碳原子的位置非常穩(wěn)定。石墨中的碳原子具有平面層狀結(jié)構(gòu)，每層間的作用力很小，容易錯開，決定了石墨很軟、有滑膩感、細(xì)鱗片狀的性質(zhì)，反之，石墨的這些性質(zhì)也體現(xiàn)了石墨的原子結(jié)構(gòu)特點。
再結(jié)合金剛石、石墨的一些性質(zhì)與用途的對應(yīng)關(guān)系，可知，物質(zhì)的結(jié)構(gòu)決定了物質(zhì)的物理性質(zhì)，物理性質(zhì)又決定了物質(zhì)的用途，反之，物質(zhì)的用途體現(xiàn)了物質(zhì)的性質(zhì)，物理性質(zhì)又體現(xiàn)了物質(zhì)的結(jié)構(gòu)。
【設(shè)計意圖】初步認(rèn)識物質(zhì)的物理性質(zhì)和微觀結(jié)構(gòu)的關(guān)系，并形成觀念：物質(zhì)的性質(zhì)很大程度上決定了物質(zhì)的用途。
三、木炭、活性炭
【教師活動】木炭、焦炭、活性炭和炭黑等，這些物質(zhì)的主要成分也是碳單質(zhì)，結(jié)構(gòu)與石墨類似。強調(diào)“碳”和“炭”的區(qū)別：“碳”指碳元素，用于描述物質(zhì)組成，如二氧化碳、碳酸鈣等；“炭”指具體物質(zhì)，如木炭、焦炭、活性炭和炭黑等。
【學(xué)生活動】認(rèn)真聽課，做好記錄。
【教師活動】演示下圖所示實驗，要求學(xué)生觀察現(xiàn)象，分析木炭（或活性炭）的性質(zhì)，推測木炭（或活性炭）的結(jié)構(gòu)特點。
【學(xué)生活動】完成“學(xué)習(xí)任務(wù)三”中1的內(nèi)容。
現(xiàn)象：液體顏色由紅色逐漸變淺，最終褪為無色。
分析（色素變化）：液體中的色素減少。
結(jié)論（性質(zhì)）：木炭（或活性炭）有吸附性，吸附了液體中的色素。
推測（結(jié)構(gòu)）：木炭（或活性炭）具有疏松多孔的結(jié)構(gòu)。
【教師活動】組織學(xué)生討論：木炭、活性炭的吸附能力在生產(chǎn)、生活中有哪些具體用途？
【學(xué)生活動】吸附色素、吸附毒氣、凈化水、凈化空氣等。
【教師活動】木炭具有疏松多孔的結(jié)構(gòu)，因此具有吸附能力。利用木炭的這個性質(zhì)來吸附一些食品和工業(yè)產(chǎn)品中的色素，也可以用來吸附有異味的物質(zhì)?；钚蕴康奈叫愿鼜姡蓝久婢呃锏臑V毒罐就是利用活性炭來吸附毒氣的，制糖工業(yè)中也利用活性炭來脫色以制白糖。隨著社會的發(fā)展，活性炭的應(yīng)用范圍不斷擴大，如在凈水、凈化空氣時都要用到活性炭，吸附裝修產(chǎn)生的有害氣體也要用到活性炭，等等。
【學(xué)生活動】完成“學(xué)習(xí)任務(wù)三”中2的內(nèi)容。
【設(shè)計意圖】通過實驗，認(rèn)識木炭、活性炭的吸附能力，知道吸附能力體現(xiàn)了疏松多孔的物質(zhì)結(jié)構(gòu)，決定了木炭、活性炭具有吸附色素、異味和凈化水等用途。
四、
【教師活動】讓學(xué)生觀察的分子結(jié)構(gòu)，并分析其分子構(gòu)成。
【學(xué)生活動】由分子構(gòu)成，每個分子中含有60個碳原子。的分子結(jié)構(gòu)和足球相似，很穩(wěn)定。完成“學(xué)習(xí)任務(wù)四”中的內(nèi)容。
【教師活動】介紹的一些應(yīng)用領(lǐng)域。
【設(shè)計意圖】了解的結(jié)構(gòu)和用途。
五、拓展：無止境的科學(xué)發(fā)展
【教師活動】能否通過改變微觀結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)物質(zhì)轉(zhuǎn)變，甚至創(chuàng)造新物質(zhì)？
【學(xué)生活動】學(xué)生閱讀教材，歸納碳納米管、單層石墨片的性質(zhì)與用途。
【教師活動】介紹人造金剛石、金剛石薄膜。
【設(shè)計意圖】體現(xiàn)科技發(fā)展，拓寬學(xué)生視野，激發(fā)學(xué)生深入學(xué)習(xí)的熱情。
課堂小結(jié)
本課主要介紹了碳的幾種單質(zhì)（金剛石、石墨和等）的結(jié)構(gòu)、物理性質(zhì)、用途，初步幫助學(xué)生形成物質(zhì)的性質(zhì)決定用途的觀念。介紹碳單質(zhì)的同時充分反映了科技不斷發(fā)展的進(jìn)程。
板書設(shè)計
課題1　金剛石、石墨和（第1課時）
一、金剛石
二、石墨
三、木炭、活性炭
四、
五、拓展：無止境的科學(xué)發(fā)展
碳納米管、單層石墨片、人造金剛石、金剛石薄膜
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