化学人教版九年级上册金刚石、石墨、C60.docx

第六单元 碳和碳的氧化物课题1 金刚石、石墨和C60云阳县沙沱初级中学 吴怨 本课题介绍了碳单质，主要介绍了金刚石、石墨的重要物理性质和C60分子的结构特点。在介绍石墨的同时又穿插介绍了木炭、活性炭的吸附性及其用途，使学生树立性质决定用途、用途体现结构的观点。教学目标： 1、知识与技能 （1）知道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； （2）了解金刚石、石墨、木炭、活性炭的主要物理性质和用途； （3）知道C60的分子结构及其部分用途； （4）了解结构、性质、用途三者的关系。 2、过程和方法：培养学生实验设计的能力。 3、情感、态度与价值观：培养以发展的观点看待碳的单质。教学重点 碳单质的物理性质及用途。教学难点 碳单质的物理性质及用途一一对应。教学方法 观察分析总结。实验准备 石墨、玻璃刀、玻璃片、铅笔、干电池、石墨电极、投影仪、电视媒体、防毒口罩、导线、灯泡。课时安排 1课时教学过程引言我们知道同种元素组成的纯净物叫做单质，那么，同种元素可以组成不同单质吗？当然可以。例如，氧元素组成氧气和臭氧、磷元素组成红磷和白磷，碳元素可以组成金刚石、石墨、C60分子。展示石墨，观察石墨的外观，试描述有关物理性质。学生观察描述深灰色、有金属光泽、不透明、细鳞片状的固体。提问为什么石墨可以做电极？学生分组实验1：石墨导电结合物理相关知识，石墨可以做电池电极是因为石墨具有良好的导电性。学生分组实验2：铅笔芯导电将石墨替换成铅笔芯，观察现象。学生发言灯泡发光提问为什么铅笔芯也会导电？分析铅笔芯是由石墨制得的。提问为什么能用石墨制作铅笔芯?学生发言因为石墨是深灰色固体（可以在白纸上留下痕迹）；石墨很软（容易在纸上留下痕迹且不会戳破纸张）。课外拓展为什么石墨很软，铅笔芯却不容易折断和损耗？介绍由于石墨很软，所以常用石墨作铅笔芯，但由于太软，光用石墨作笔芯，既易断又易磨损，因此生产上常在石墨粉末中掺进一些粘土粉以增加硬度。最软的铅笔是6B，最硬的铅笔是6H，HB铅笔则软硬适中。提问为什么石墨这种灰不溜秋的碳硬度这么小、质地这么软？分析物质的结构决定物质的性质。（展示石墨的结构）石墨中的碳原子是一层一层排列的，层与层之间容易发生滑动，结构极其不稳定，所以石墨的硬度非常小。学生动手体验请用手指在铅笔芯上研磨几下后，你有什么感觉？学生石墨摸着很光滑。分析石墨摸着很光滑是因为石墨具有滑腻感，就是光滑细腻的意思。我们可以根据石墨的这一性质，将石墨制成润滑剂。比如，自行车淋雨后，车锁常会出现不易打开的现象，如果在锁内注油润滑，开锁后的钥匙上沾满油污，不便携带。这时候就可以将少许的石墨粉末（或铅笔芯粉末）倒入锁芯，用石墨粉末（或铅笔芯粉末）代替润滑油。交流总结石墨的物理性质和用途学生自主学习金刚石的物理性质及对应用途学生发言1.金刚石是无色透明、正八面体形状的固体，折光率很高，可以用来做装饰品-钻石。2.金刚石很硬，所以可用来裁玻璃、切割大理石和金属，做钻探机的钻头，钻探岩层。分组实验3：金刚石切割玻璃学生分组实验。交流总结金刚石的物理性质和用途（性质决定用途）物理性质对应的主要用途无色透明、正八面体形状的固体装饰品钻石天然存在最硬的物质划玻璃、钻头等介绍金刚石经仔细琢磨后，可以成为璀璨夺目的装饰品钻石，它的价格比金刚石还高，现在带钻戒的人越来越多，人们的生活水平越来越高。但是天然金刚石是由火山喷发时的高温高压所形成的，非常稀少。于是，人们就猜测是否可以利用构成和组成都相同的利用石墨来制取金刚石。事实上，人类成功了。提问由石墨变成金刚石是（ ）变化。分析这是一个化学变化，石墨和金刚石虽然都是由碳元素组成、碳原子构成、化学式都是“C”，但是，在化学中，由同种元素组成的、结构不同的单质是不同的物质。分组讨论据质量守恒定律，还有哪些物质能转变成金刚石？请学生发言。小资料 除金刚石与石墨外，生活中常接触到的木炭（烤串时会用木炭、冬天取暖时会用木炭）、活性炭、焦炭（煤加强热后的产物）、炭黑（蜡烛燃烧时产生的黑烟）主要成分也是碳，它们都是由石墨的微小晶体和少量杂质构成的，它们都是混合物。其中木炭、活性炭用途很广，你想知道它们有什么性质吗?复习活性炭的吸附作用讲解防毒面具里的滤毒罐就是利用活性炭来吸附毒气的展示防毒口罩知识拓展 防毒面具是怎样发明的 第一次世界大战期间，德军曾与英法联军为争夺比利时伊泊尔地区展开激战，双方对峙半年之久。1915年，德军为了打破欧洲战场长期僵持的局面，第一次使用了化学毒剂。他们在阵地前沿设置了5730个盛有氯气的钢瓶，朝着英法联军阵地的顺风方向打开瓶盖，施放18万公斤氯气，使协约国有15万人中毒，5000人死亡。可奇怪的是，只有野猪活了下来，经科学家研究发现是野猪喜欢用鼻子拱地习性，泥土被拱动后其颗粒就变得较为松软，对毒气起到了过滤和吸附的作用，才使他们免于一死。1916年第一具单兵使用的防毒面具诞生了，经战场实地使用，防毒效果很好。所以防毒面具酷似猪鼻。过渡能不能用木炭代替活性炭呢？分组实验4：探究木炭的吸附性漏斗中放入一小团棉花并压紧，再在其上方覆盖一层木炭粉，将漏斗放在锥形瓶上。从漏斗上方注入滴有红墨水的溶液，观察滤液的现象。交流我们可以看到红色的水颜色变浅。教师木炭具有疏松多孔的结构，表面积大，具有较强的吸附性。另外活性炭的吸附性更强。总结利用吸附性，活性炭和木炭会有什么用途?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。投影C60分子模型介绍一个C60分子，它由60个碳原子构成，分子形似足球，又名足球烯。疑问既然金刚石、石墨、C60等都是由碳元素组成的单质，它们的物理性质为什么差异那么大呢？学生交流讨论结构决定性质。金刚石是正八面体形、石墨是细鳞片状的层状结构、C60形如足球，不同的结构会导致不同的性质，说到底，其实是因为碳原子的排列方式不同导致的性质不同。课堂小结一、 金刚石、石墨和 C60 的物理性质和用途金刚石石墨C60外观无色透明的正八面体形状的固体深灰色不透明的细鳞片状固体由 60 个碳原子构成的分子