《课题1 金刚石、石墨和C60》教学设计（附导学案）

《课题1金刚石、石墨和C60》教学设计第1课时碳的单质【教学目标】知识要点课标要求1.碳的单质了解金刚石、石墨的物理性质和主要用途，知道C60分子的结构特点2.木炭、活性炭、焦炭、炭黑知道活性炭和木炭的吸附性【教学过程】情景导入“碳氏三兄弟”一天碳氏家族的三个兄弟在表功，老大说：“我是天然矿物质中最硬的，我能破石开山”；老二说：“我是天然矿物质中最软的，我很滑，能导电，但我过后留有痕迹”；老三说：“我在当前社会上具有广泛应用高科技材料”。合作探究探究点一碳的单质提出问题金刚石、石墨、C60都是有碳元素组成的单质，为什么它们的物理性质有很大的差异？交流讨论阅读教材归纳总结。归纳总结1.碳的几种单质：金刚石、石墨和C602．金刚石、石墨和C60的性质比较及用途：名称金刚石石墨C60外观无色透明、正八面体形状的固体，有璀璨夺目的光泽深灰色不透明的细鳞片状的固体，有金属光泽C60分子形似足球导电性几乎不导电良好硬度天然存在的最硬的物质质软（最软的矿物之一）导热性很差良好用途钻头、刻刀、装饰品等电极、铅笔芯、润滑剂等超导、催化、材料、医学及生物等领域物理性质不同的原因碳原子的排列方式不同课堂讨论（1）金刚石和石墨是同一种物质吗？由石墨制造金刚石是物理变化还是化学变化？（2）一种元素只能组成一种单质吗？这些碳单质的性质和用途为什么不同？知识拓展（1）一种元素可以组成不同种单质。例如：金刚石、石墨和C60都是由碳元素组成的不同单质；白磷、红磷都是由磷元素组成的不同单质；氧气和臭氧都是由氧元素组成的不同单质；同种元素可以组成不同单质。因此，我们不能说“由同种元素组成的物质叫单质”。（2）石墨在一定条件下可以转化为金刚石，该变化属于化学变化。探究点一无定形碳提出问题无定形碳是碳的单质吗？它是一种物质还是一类物质呢？交流讨论阅读教材归纳总结。归纳总结木炭、焦炭、活性炭和炭黑主要是由石墨的微小晶体和少量杂质构成的。因为它们没有固定的几何形状，所以叫无定形碳，探究实验实验步骤实验现象结论在盛有品红溶液的烧杯中加入几块烧烤过的木炭（或活性炭），轻轻振荡，观察现象红色褪去，溶液变成无色木炭（或活性炭）有吸附能力，此变化属于物理变化。⑴木炭具有吸附能性，可以吸附气体、色素，可用来作冰箱的去味剂。（2）活性炭的吸附能力比木炭强，可以用在防毒面具中吸收毒气、制糖工业中脱色制白糖、处理水等。（3）焦炭用于冶金工业，作还原剂。（4）炭黑用于制造油墨、油漆、鞋油、橡胶工业的填充剂等。知识拓展1．木炭、活性炭的吸附性是物理性质，木炭、活性炭的脱色吸附是物理变化。2.“碳”和“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、一氧化碳等。而“炭”指的是具体物质，它表示由碳元素组成的某种单质——木炭、活性炭、焦炭、炭黑等。一般在未指明具体单质时，习惯上用碳。【板书设计】第1课时碳的单质【教学反思】成功之处本堂课在教学中设法把学生的课堂学习融入社会生活，引入广阔的生活实践，培养学生用化学的眼光来观察世界，实践生活，在生活中学化学，使学生真正体验到知识的价值，能有力地促进学生课堂学习的自觉性和主动性，是激发和维持学生课堂学习动机的不竭源泉。不足之处学生生活的经验较少，联系的生少实例不够丰富。第2课时碳的化学性质【教学目标】知识要点课标要求1.单质碳的化学性质（重点）知道碳单质的化学性质2.还原反应认识还原反应【教学过程】情景导入广告词“钻石恒久远，一颗永流传”的出现，钻戒成了婚礼的必备，成了爱意和忠诚的象征。虽然钻石实际上也会被损伤或者掉色，依然被称以永恒完美品质。所以钻石作为浪漫爱情的象征。合作探究探究点一碳的化学性质提出问题古代书画家用墨写的字画，为什么能完好的保存至今不褪色呢？交流讨论阅读教材归纳总结。归纳总结1．稳定性：碳原子核内质子数为6，原子结构示意图为，最外层有4个电子，得失电子达到稳定结构时比较困难，所以常温下碳单质很稳定，受日光照射或与空气、水分接触，都不容易起变化。所以古代用墨写的字经久不褪色。2．可燃性：碳在点燃的条件下，碳可以在氧气（或空气）中燃烧，放出热量。（1）O2充足时，完全燃烧：C＋O2CO2（2）O2不充时，不完全燃烧：2C＋O22CO由此证明反应物的浓度不同，产物也不同。3．还原性：探究实验【实验装置】碳还原氧化铜的实验如图所示。【实验操作】把经过烘干的木炭粉末和氧化铜粉末混合均匀，小心地铺放进试管，并将试管固定在铁架台上，试管口装有通入澄清石灰水的导管，用酒精灯（最好用喷灯，可加网罩以使火焰集中并提高温度）加热混合物少许几分钟后，先撤出导气管，待试管冷却后再把试管里的粉末倒在纸上。观察现象。【实验现象】导出气体使澄清的石灰水变浑浊；黑色粉末逐渐变成光亮的红色固体。【实验分析】在反应中氧化铜失去氧变为铜，黑色粉末变成红色。同时碳夺得氧化铜中的氧变为二氧化碳，二氧化碳气体使澄清的石灰水变浑浊。【实验结论】碳和氧化铜在高温下反应生成铜和二氧化碳。C+2CuO2Cu+CO2↑课堂讨论1.火焰上罩网罩的作用是什么？2.实验结束时，为什么要先从石灰水中取出导气管再熄灭酒精灯？知识拓展高温下碳能跟某些氧化物反应，夺取某些氧化物中的氧元素，使这些氧化物失去氧而发生还原反应。例如：2CuO＋C2Cu＋CO2↑，在该反应中，碳得到氧、被氧化生成二氧化碳，碳是还原剂。氧化铜失去氧、被还原成铜，是氧化剂。1.碳在高温条件下，还能使二氧化碳变成一氧化碳。CO2＋C2CO【板书设计】第2课时碳的化学性质1．稳定性：2．可燃性：（1）O2充足时，完全燃烧：C＋O2CO2（2）O2不充时，不完全燃烧：2C＋O22CO3．还原性：C+2CuO2Cu+CO2↑CO2＋C2CO【教学反思】成功之处本堂课在教学中尽可能多结合实例，为了激发学生学习的兴趣，引导学生思考，以学生为主体，教师为主导，讲练结合。教学中注重对学法的指导，能关注学生对知识的掌握情况。不足之处教材中对碳的用途资料偏少，缺少学生自主查阅资料的环节。《课题1金刚石、石墨和C60》导学案一、学习目标：1.知道金刚石和石墨的主要物理性质及相关的用途（重难点）。2.记住单质碳的化学性质（重难点）及对应的用途。3.知道同种元素可以组成不同的物质，结构、性质和用途的关系，且能以发展的观点看待碳的单质【课前预习】1.单质是指。请列举几种常见的单质：。2.你认为一种元素能形成多种单质吗？3.木炭燃烧能生成二氧化碳。实验室现需要66g的CO2，则至少需要燃烧多少克的木炭才能得到？【情境导入】二、自主探究：知识点一：碳的单质【阅读】课本P104-106，补充下方表格：金刚石石墨物理性质外观光泽硬度导电性用途【实验】P105实验6-1，你观察到了什么现象？【思考】1.木炭和活性炭为什么可以做吸附剂？2.碳元素除了组成金刚石和石墨外，你知道还能组成哪些单质吗？3.防毒面具的滤毒罐内填充的是什么物质？【交流讨论】1.金刚石和石墨是同一种物质吗？由石墨制造金刚石是物理变化还是化学变化？2.一种元素只能组成一种单质吗？这些碳单质的性质和用途为什么不同？3.结合金刚石、石墨、无定形碳的性质和用途，讨论物质的性质和用途的关系。结论:【归纳小结】一、碳的单质1.金刚石、石墨（见上表格）2.无定形碳（属于物）⑴结构：由石墨的微小晶体和少量杂质构成，主要有：焦炭，木炭，活性炭，炭黑等。⑵性质&用途：①活性炭、木炭具有强烈的_________，用于；②焦炭用于；③炭黑加到橡胶里能够增加轮胎的耐磨性。★注意：木炭、活性炭的吸附性属于物理性质。吸附过程中发生的变化属于物理变化。●“碳”和“炭”的区别：“碳”是元素名称，指元素；“炭”是指具体的物质，由碳元素组成的部分单质。如：。二氧化碳由和两种元素组成。3.新型碳单质⑴C60分子是由60个构成的分子，形似。⑵状的碳单质。知识点二：碳的化学性质【思考】北宋张择端用墨汁绘制的《清明上河图》能完好保存至今，说明碳在常温下有什么性质？你是否能从碳的原子结构中获得启示？（请画出碳原子结构示意图）【阅读】自学课本P107、108，请概括出碳的化学性质。【实验】观察教师演示P107实验6-2，并记录实验现象。现象：分析：化学方程式：实验结论：【归纳小结】二、碳的化学性质1.碳的性碳原子的核外电子排布第一层有_____个电子，第二层（最外层）有_____个电子，因此常温下碳的化学性质。2.碳的性①氧气充足时：；（请写化学方程式）②氧气不充足时：。这两个反应都属于（填反应类型）。3.碳的性⑴实验现象⑵酒精灯加铁丝网罩的目的是。⑶在此反应中，被还原的物质是，被氧化的物质是。说明木炭具有性，可用来。⑷化学方程式，所以，这类反应可表示为：C+金属氧化物===+。【练习】用化学方程式表示：⑴木炭还原氧化铁⑵木炭还原四氧化三铁【讨论】根据碳的化学性质说出碳有哪些用途？【课堂小结】通过本节课的学习，你收获了什么？三、自我测评【课堂练习】课本P109.1～61.写标语和春联用的墨汁是用烟炱做的，烟炱的主要成份是，用墨汁书写或绘制的字画，虽年深日久却不变色，这是因为。2.测得某物质中只含有碳元素，这种物质(

)A.一定是一种单质

B.一定是石墨

C.可能是化合物

D.可能是一种单质，也可能是几种碳的单质的混合物3.“钻石恒久远，一颗永流传”这句广告词能体现的钻石的性质是（）A．硬度大B．不能导电

C．化学性质稳定

D．熔点低4.最近科学家制得一种新的分子，它是由碳元素组成的，具有空心的类似足球状结构的一种分子，化学式是C60。下列说法中不正确的是（）A.C60是一种新型的化合物B.C60和石墨是不同的碳单质C.C60是一种新的碳单质D.C60的相对分子质量是7205.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【中考直通车】6.古代字画能长期保存，是由于单质碳在常温下具有（）A、稳定性 B、氧化性 C、还原性 D、助燃性7.轻轨电车是近年来城市发展的一种无污染的新兴交通工具，当轻轨电车开动时，轻轨电车与架空电线的接触点由于高速摩擦会产生高温，因此接触点上的材料应该具有现耐高温，不易氧化，能导电的性质，你认为接触点上的材料应选用(

)A．金刚石B．铝C．石墨D．铜8.下列日常生活中的物质属于纯净物的是(

)+62+624（1）碳原子的结构示意为，碳原子的核电荷数为。（2）碳的单质有多种，具有下列结构的碳单质中，由分子构成的是。（3）上海世博会体现的“低碳”亮点主要是降低了气体的排放。10.已知A、B为两种黑色粉末，D为红色单质。A、B、C、D、E五种物质之间的转化关系如图10所示。＋澄清石灰水＋澄清石灰水②ABDC高温①图10E↓请回答：（1）C的化学式为；（2）A中金属元素的化合价是

；（3）反应①的化学方程式为；该反应的基本类型是。11.用木炭还原氧化铜的实验如左下图。(1)酒精灯加灯罩的目的；(2)刚开始预热，试管②中立即产生气泡，但石灰水不变浑浊，原因是；(3)继续加热，观察到石灰水逐渐变浑浊，黑色粉末中出现红色物质。请你写出带点部分的化学方程式：、；(4)停止加热时，应先将导管从试管②中撤出，并用弹簧夹夹紧橡皮管，待试管①冷却后再把试管里的粉末倒出。这样操作的原因是