金刚石、石墨和C60导学案

第六单元 碳和碳的氧化物课题1 金刚石、石墨和C60 导学案学习目标1、通过观看实物、图片，了解金刚石、石墨和C60都是由碳元素形成的单质。知道不同元素可以形成不同物质，同种元素也可以形成不同物质。2、能说出金刚石、石墨、C60主要物理性质。3、通过观察结构模型图片，对金刚石、石墨和C60中碳原子排列方式的进行分析，知道其性质不同的原因在于碳原子的排列方式不同。4、能够列举具体实例，描述金刚石、石墨、C60的主要用途。懂得物质结构、性质和用途之间的关系。5、通过实验探究，了解木炭、活性炭的吸附性，学习用对比实验的方法来解决实际问题。并结合在日常生活实际，知道其具体用途。6、通过对C60、碳纳米管的发现及研究的介绍，学会用发展的眼光看问题，提高学生的科学素养。情景导入设问：物质是由元素组成的，不同的元素能够组成不同的物质。有没有同一种元素组成的不同的物质呢？展示：钻石和石墨石墨是由碳元素组成的，璀璨夺目的钻石（由金刚石仔细琢磨而成）是由什么元素组成的呢？资料：几百年前，人们还不知道金刚石是由什么组成的。一个偶然的机会，科学家拿着放大镜，在阳光下研究金刚石的折光性质。当太阳光被放大镜聚焦成一点照射金刚石时，金刚石消失了。经过分析，大家普遍认为金刚石可能被烧掉了。为了研究金刚石的组成，化学家把金刚石放在充满氧气的密闭容器中燃烧后，测定容器里的生成物，发现竟然是二氧化碳。进一步测定二氧化碳里所含碳的质量，恰好等于燃烧前后金刚石减少的质量。这样，人们才发现金刚石是碳元素组成的单质。初步结论：钻石和石墨都是由 组成的。学习探究金刚石、石墨的结构 状 状天然存在最 的物质 很 第一部分：自主学习 碳的单质1、金刚石是 色透明的 体形状的固体，经仔细琢磨后，可成为璀璨夺目的装饰品- 。它是天然存在最 （硬度）的物质，可以用来 、 等。2、石墨是一种 色， 状固体，有 光泽，石墨的硬度 ，有 感，还具有优良的 性，可用于制作铅笔芯、 和 剂。 3、木炭具有 的结构，因此具有 能力，它能吸附一些 和异味。活性炭的吸附能力比木炭更 ，常用作冰箱里的 ，防毒面具里的 也是利用活性炭来吸附毒气的。4、每个C60分子是由 构成的，具有形似 的结构，决定了它具有特殊的性质，能广泛应用于 、 、 、 以及 等领域。第二部分：合作探究【探究活动一】金刚石、石墨的主要物理性质及对应的用途1、观察钻石（金刚石经仔细琢磨而成）。2、分别用小刀、玻璃刀刻画玻璃。3、用小刀将铅笔芯刮成细小的粉末，再用手捻铅笔芯粉末。4、将一根干电池中的石墨电极接入电路，观察灯泡是否发光。【归纳】金刚石、石墨的主要物理性质及对应的用途。完成下表：结 构实验序号主要物理性质对应的用途金刚石1无色透明、正八面体晶体、加工后有夺目的光泽2石墨34【讨论】1、分析金刚石、石墨的主要物理性质和对应的用途，说明物质的性质与用途之间的关系是怎样的？物质的性质 物质的用途2、结合金刚石、石墨的结构模型，为什么物理性质差异很大？说明物质的结构与性质之间的关系是怎样的？物质的结构 物质的性质【归纳小结】物质的结构、性质、用途三者之间的关系。物质的结构 物质的性质 物质的用途【探究活动二】1、自制炭黑点燃一支蜡烛，把干净的蒸发皿放在蜡烛火焰上方（如右图），过一会儿，将碟子拿下来，观察碟子底部。黑色的物质就是你制得的炭黑。此实验说明蜡烛的组成里含有 元素。2、木炭、活性炭的吸附性在一瓶 色二氧化氮中，加入几小块木炭，塞紧瓶塞，震荡，观察到的现象 。此现象说明活性炭具有 性。【小知识】除上述金刚石、石墨外，还有一些新的以单质形式存在的碳。如： 、 和 。【知识延伸】碳单质的发展金刚石资源稀少，价格昂贵，石墨价格相当便宜。而石墨和金刚石都是由碳元素组成的单质，能不能用石墨制造金刚石呢？阅读教材资料人造金刚石和金刚石薄膜。【归纳整理】当堂演练1、金刚石、石墨、 C60都是由_ _组成的单质。但是，它们的性质却存在巨大的差异（例如金刚石是天然存在的最 的物质，而石墨却很 ），这是因为它们_ _ _不同。2、铅笔芯的主要成分是 ，长时间没有开启的锁，难以打开时，可以向锁芯里加入少许铅笔芯粉末，便易于打开，是因为 。3、结合下列金刚石、石墨、C60、碳纳米管的结构示意图，下列说法正确的是（ ）A、它们属于同一种物质 B、这四种物质中，碳原子的排列方式虽然不同，但性质还是相同的C、金刚石、石墨、C60、碳纳米管是由碳元素组成的不同单质D、这四种物质分别是由四种碳元素组成的不同的单质。4、炭雕艺术品是化学与艺术的完美结合，它为千家万户带来纯净的生活空间。全部由优质的活性炭制成，下列说法不正确的是（ ）A、炭雕能有效吸附有害气体B、炭雕完全燃烧，只能生成二氧化碳C、炭雕容易溶解于水，因此在使用是应注意避免与水接触D、通常情况下，炭雕长期摆放不会变质5、根据教材中如下三幅图，金刚石、石墨、活性炭三种碳单质的用途，分析它们分别具有什么样的性质？ 金刚石 ，石墨 ，活性炭 。6、下列说法正确的是（ ）A、在一定条件下，石墨转化为金刚石，这个变化属于化学变化 B、活性炭的吸附作用属于化学变化C、由一种元素组成的物质一定是单质D、C60是一种新型的化合物7、城市公交中的