2023学年完整公开课版课题2

人教版九年级化学上册第六单元碳和碳的氧化物课题1金刚石、石墨和C60第1课时碳的单质一、创设情景明确目标

1905年1月25日，南非的普列米尔矿山，有一个名叫威尔士的管理人员，偶尔看见矿场的地上半露出一块闪闪发光的东西，他用小刀将它挖出来一看，是一块巨大的高品质钻石。它的重量为3106ct。它纯净透明，带有淡蓝色色调，是最佳品级的钻石，这就是世界上最大的钻石――“库利南”。银行家估价为75亿美元。三、合作探究达成目标探究点一：碳的几种单质金刚石金刚石 金刚石是由碳原子直接构成的正八面体形状的固体，金刚石是碳元素组成的非金属单质。纯净的金刚石是无色透明的，琢磨后有璀璨夺目的光泽。碳原子三、合作探究达成目标玻璃刀上的金刚石可以裁玻璃钻戒上的钻石钻戒上的钻石金刚石可以做钻探机的钻头玻璃刀的刀头装有金刚石金刚石三、合作探究达成目标金刚石的物理性质和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，琢磨后有夺目光泽装饰品——钻石金刚石硬度大划玻璃、做钻头、刻刀等性质用途决定体现（金刚石是天然存在最硬的物质）三、合作探究达成目标石墨是一种深灰色的有金属光泽而不透明的细鳞片状固体。石墨

石墨是最软的矿物之一三、合作探究达成目标1.铅笔芯是石墨和粘土粉末混合而成的。铅笔是用铅做的吗？用6B铅笔作的素描画铅笔中的HB：

H是英文Hard的第一个字母，这里表示“硬”；B是英文Black的第一个字母，这里表示“黑”。6B最软，颜色最深；6H最硬，HB软硬适中。石墨的用途三、合作探究达成目标石墨的用途2.石墨具有优良的导电性能，可以用来做电极、电刷。

3.石墨耐高温，可以制成坩埚来熔炼金属。能换成铅笔芯吗？三、合作探究达成目标4.把铅笔芯的粉末放到锁孔里，因为铅笔芯的成分中有石墨，石墨具有润滑性，可做润滑剂。石墨的用途

如果有一把长期不用而生锈的锁，怎样可以轻易打开？三、合作探究达成目标石墨的物理性质和用途物理性质对应的主要用途深灰色、有金属光泽、不透明、细鳞片状固体很软，有滑腻感优良的导电性做铅笔芯，做润滑剂做石墨电极、电刷等三、合作探究达成目标金刚石和石墨的物理性质和用途的比较金刚石石墨色态硬度导电性用途无色透明、正八面体形状的固体深灰色、有金属光泽、细鳞片状固体天然最硬的物质最软的矿物质之一导电性良好不导电钻石、钻探机的钻头、切割玻璃等铅笔芯、电极等金刚石和石墨都是由碳元素组成的单质，却形态各异，物理性质有较大差异，什么原因导致了这些不同呢？【思考】三、合作探究达成目标金刚石是正八面体结构，原子间的作用力很强。石墨是层状结构，层间作用力弱，所以层与层间易滑动。结构性质决定三、合作探究达成目标

瑞典皇家科学院当地时间10月5日宣布，将2010年诺贝尔物理学奖授予英国曼彻斯特大学科学家安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫，以表彰他们在石墨烯材料方面的卓越研究。三、合作探究达成目标2008年8月，海姆在接受科学观察网站专访时，讲述了他们当初如何制造石墨烯的故事。盖姆买了一大块纯度非常高的石墨材料。盖姆把它交给了他新来的一位中国博士生，并给了他一台非常高级的抛光机，希望他能制作出尽可能薄的薄膜。三个星期过后，这位博士生拿着一个培养皿告诉盖姆说做好了。盖姆用显微镜观察培养皿底部的石墨斑，发现那足有10微米厚，相当于1000层石墨烯的厚度。盖姆于是问他，能不能磨得再薄一些？他告诉盖姆，那还再需要一块石墨。要知道这种石墨每块大约要花300美元。盖姆承认自己当时的态度可能不太好，于是，那位中国博士生对盖姆说：“既然你这么聪明，那你就自己试试吧。”盖姆只得自己做了，不过他采用了一种非常“土”的方法。因为石墨可以按层剥离。于是，盖姆用透明胶带在石墨上粘一下，这样就会有石墨层被粘在胶带上。盖姆把胶带对折后，粘一下再拉开，这样，胶带两端都沾有石墨层，石墨层又变薄了。如此反复多次，胶带上的石墨层薄到只有一个碳原子的厚度时，石墨层也就变成了石墨烯。科学并不是都很神秘、高深!三、合作探究达成目标构成它们的碳原子排列方式不同金刚石、石墨的物理性质存在差异的原因是：同一类原子，排列方式不同，所形成的单质不同。同一种元素可以组成不同的物质。金刚石是正八面体结构，原子间的作用力很强。石墨是层状结构，层间作用力弱，所以层与层间易滑动。结构性质决定三、合作探究达成目标C60C60

1985年，英国科学家克罗托发现了C60分子，1996年，为了表彰他在此领域做出的巨大贡献，被授予诺贝尔化学奖。英国科学家克罗托C60分子结构三、合作探究达成目标C60C60分子结构 C60是60个碳原子形成的封闭笼状分子，形似足球，故称之为“足球烯”。这种足球结构的分子很稳定。它应用于材料科学、超导体等方面的研究正在进行中。纳米碳管、C70等新的碳单质又陆续被发现。C60三、合作探究达成目标C40C70C20纳米碳管三、合作探究达成目标【教师点拨】常见的几种碳的单质中，金刚石和石墨都是由碳原子构成，但它们的排列方式不同，物理性质差异较大；而C60是由60个碳原子构成的一个分子，它是由分子构成的物质。三、合作探究达成目标探究点二：木炭的吸附性及其应用木炭活性炭炭黑冶炼炼钢铁用的焦炭木炭、活性炭、焦炭、炭黑等都是由石墨的微小晶体和少量杂质构成的。

什么样的生活经验告诉我们，木炭不是含碳的纯净物？三、合作探究达成目标电子显微镜下看到的木炭结构木炭 木炭具有

的结构，表面积很大，因此，它具有

能力，可用于

。疏松多孔吸附吸附除杂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，轻轻振荡，观察现象。【现象】水中的红色逐渐变浅（或消失）

你认为吸附的过程是物理变化，还是化学变化呢？三、合作探究达成目标木炭、活性炭有较强的吸附性滤毒罐辅助材料活性炭防毒面具里吸附毒气净水器中吸附杂质制糖工业的脱色剂三、合作探究达成目标

点燃一支蜡烛，把冷碟子放在蜡烛火焰的上方，冷蝶底上即可收集到炭黑。

在有人抽烟的房间里，点燃蜡烛，可减轻烟味，说明炭黑有什么性质？你能用蜡烛和碟子制取炭黑吗？

说明炭黑有一定的吸附性。

此实验能说明蜡烛中含有碳元素吗？三、合作探究达成目标比较碳与炭的区别：“碳”是元素的名称，是核电荷数为6的一类原子的总称。比如：碳元素、碳单质、含碳化合物、一氧化碳。“炭”含有碳单质的混合物。如：木炭、活性炭、焦炭、炭黑等。这里的炭不带“石”旁。一般在未指明具体单质时，习惯上用碳，如“炽热的碳”，“当碳燃烧时”。三、合作探究达成目标【教师点拨】做木炭吸附性的实验时，最好用活性炭，然后进行过滤，效果最好。三、合作探究达成目标【典例精讲】下列说法错误的是（）A.同种元素组成的物质，性质不一定相同B.同种元素组成的物质，性质一定相同C.不同的单质可以由同一种元素组成D.不同的单质可以有相同的化学性质思路点拨：性质包括物理性质和化学性质两部分，碳单质的化学性质相同但物理性质不相同。同一种元素可以组成性质不同的单质。答案：C归纳：应用知识要从知识点的整体出发，不要片面地理解。比如，物质的性质就包括物理性质和化学性质两个方面.四、总结梳理内化目标碳单质金刚石石墨C60化学式CCC60

外观无色透明、正八面体形的固体深灰色，有金属光泽、不透明的细鳞片状固体

形似足球，这种足球状的碳分子很稳定硬度最硬（天然存在）很软导电性

有优良的导电性润滑性

有润滑性用途刻划玻璃、钻头、装饰品铅笔芯、电极、润滑剂

常见的碳单质的物理性质及对应用途【易错易混提示】金刚石和石墨喻为碳氏家族中的一对“孪生兄弟”，物理性质差异又非常的大，在使用中往往把它们当作两种物质。再有就是尽管它们都是由碳元素组成和碳原子构成，但它们的结构不同，物理性质不同。五、达标检测反思目标CBDCABCD1.下列各组物质中,前一种是单质,后一种是混合物的是()A.石墨、铅笔芯B.水蒸气、大理石C.盐酸、焦炭D.金刚石、氧化铁2.下列说法正确的是()A.金刚石与石墨的各种性质都不相同B.铅笔芯是由金属铅制成的,所以能导电C.金刚石是由碳元素组成的,所以能导电D.金刚石是天然物质中最硬的物质3.石墨可以作高温电炉的电极,是因为()A.能燃烧B.能传热C.很软D.熔点高能导电4金刚石和石墨的物理性质差异很大，是因为（）A.碳原子大小不同B.元素组成不同C碳原子排列不同D.碳原子结构中，最外层电子数不同5.下列变化中属于化学变化的是（）A.用木炭给红糖溶液脱色B.石墨在一定条件下转变为金刚石C.用金刚石可划玻璃D.石墨粉末与粘土混合制成铅笔芯6.选择下列物质的编号填空通常用来作油墨原料的是（）做干电池电极的是（）作钻探机钻头的是（）做家庭净水机的是（）用来作黑火药的是（）A.金刚石B.石墨C.活性炭D.炭黑E.木炭BDAEC7.金刚石价值昂贵的原因是（）A.金刚石外观光彩夺目B.金刚石常作装饰品C.金刚石非常坚硬D.金刚石稀少且物理性质特殊8.关于石墨的物理性质说法正确的是（