6.1 金刚石、石墨、C60

课题1 金刚石、石墨和C60本课题包括两部分。第一部分介绍碳单质，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。第二部分通过学生回顾复习引出碳的一个重要化学性质在加热条件下与氧气反应，又通过活动探究理解了碳能与某些氧化物反应，并能根据实验现象书写化学方程式，分析化学反应的特点后又总结出了还原反应的概念。第1课时 碳的单质【教学目标】1.知识与技能（1）了解金刚石和石墨的物理性质和用途。（2）知道不同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.过程与方法（1）会对展示或演示的资料进行分析和归纳。（2）通过对C60的发展及研究的介绍，学会用发展的眼光看问题，树立物质性质决定用途的观点。3.情感、态度与价值观（1）以发展的观点看待碳的单质。（2）树立物质的性质决定用途的观点。 【教学重点】金刚石、石墨和C60中原子排列方式的分析。【教学难点】以人类对碳单质的认识为例，引导学生形成“科学促进发展”的观点。【教学准备】教师用具：金刚石、石墨、C60分子模型、玻璃刀、6B铅笔芯、干电池、石墨电极、投影仪、多媒体课件、防毒面具、导线、灯泡。学生用具：（1）仪器：小锥形瓶；（2）药品：红墨水、烘烤过的木炭（活性炭）、澄清石灰水。一、导入新课思考我们知道不同元素可以组成不同物质，那么，同种元素可以组成不同物质吗?展示金刚石、石墨、C60分子模型介绍金刚石、石墨、C60都是由碳元素组成的单质。提问你能得到什么结论?回答同种元素可以组成不同的物质。实验探究1.请同学们将铅笔用铅笔刀削好，将铅笔屑放在一张纸上，并注意环境卫生。2.请同学们用小刀将玻璃片割开。提问为什么用小刀割不开玻璃片？谁知道可用什么工具将玻璃片割开？实验探究请两位学生用玻璃刀进行玻璃切割，注意安全，指导操作。讨论为什么玻璃刀能够切割玻璃片？玻璃刀上是一种什么物质？回答玻璃刀上有金刚石，硬度比玻璃大。二、推进新课碳的单质（1）金刚石提问金刚石有哪些性质和用途？观看视频后请填写下表。视频播放金刚石的物理性质和用途。学生观看、填表、讨论、归纳。（2） 石墨引导同学们，你们手里的铅笔中的铅芯是铅吗？那到底是什么物质？请同学们将刚才削下的黑色粉末用手指轻轻的摸摸，有什么感觉？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。演示实验把一根6B的铅笔芯和导线连接在一起，接上电池和灯泡，接通电源后，观察灯泡是否发亮。结论石墨有良好的导电性。 （3）无定形碳无定形碳包括：木炭、活性炭、焦炭、炭黑。它们主要是由石墨的微小晶体和少量杂质构成的。提问石墨还有哪些物理性质和用途？观看视频后请填表。视频播放石墨的物理性质和用途。学生观看、填表、讨论、归纳。介绍生活中常接触到的木炭、活性炭、焦炭、炭黑，这些都是由石墨微小晶体和少量杂质构成的。其中木炭、活性炭用途很广，你想知道它们有什么性质吗?实验6-1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（或活性炭），轻轻振荡，观察现象。现象淡红色的水颜色褪去。分析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。设问利用这一性质，活性炭会有什么用途?回答防毒面具里的滤毒罐就是利用活性炭来吸附毒气的；冰箱的除味剂； 制糖工业的脱色剂。讨论结合金刚石、石墨和木炭的性质和用途，讨论物质的性质和用途之间有什么关系。视频播放焦炭、木炭、活性炭、炭黑的物理性质和用途。（3） C60介绍随着科技的发展，新形态的碳单质逐渐被人们发现，其中取得重要进展的是C60分子，另外还有碳纳米管。视频播放C60分子介绍。归纳C60分子是一种由60个碳原子构成的分子，它的分子形似足球，又名足球烯。这种足球结构的碳分子很稳定。可应用于材料科学、超导体等。思考为什么金刚石、石墨、C60分子是碳的三种单质，但物理性质却存在很大的差异呢？视频播放观看碳的几种单质结构图。回答因为碳原子排列方式不同，所以它们的物理性质有很大差异。总结不同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。金刚石、石墨、C60都是由碳元素组成的单质，但它们的物理性质各不相同，是因为碳原子排列方式不同。三、典例剖析例1 下列关于金刚石、石墨、C60、活性炭的说法中，不正确的是（ ）A它们都是电的良导体B石墨质软，可做铅笔芯C金刚石硬度大，可用它切割大理石 D活性炭具有吸附性，可作防毒面具的滤毒剂【解析】 金刚石不导电，不是电的良导体，A项不正确；石墨质软可以做铅笔芯；金刚石硬度大，可以用来切割大理石；活性炭具有吸附性，能吸附有毒的气体，可以作防毒面具的滤毒剂。【答案】A例2 下列关于碳的几种单质的组成和用途的说法错误的是（ ）A.璀璨夺目的天然钻石是由碳元素组成的B.长期未用而难开启的铁锁，可在锁孔中加入少量铅笔芯粉末作润滑剂C.铅笔芯是用铅和少量炭粉制成的D.活性炭可作防毒面具的滤毒剂【解析】 这道题目考查的是单质碳的用途。铅笔芯的主要成分是石墨。其实铅笔的笔芯是用石墨和黏土按一定比例混合制成的。故正确答案为C。【答案】C例3 如图所示，向盛有二氧化氮（NO2）气体（红棕色）的烧瓶内投入若干小块木炭，连接好装置，稍待片刻，能看到的现象是 ，原因是 。【解析】木炭具有疏松多孔的结构，具有吸附能力，它可以吸附有色气体二氧化氮（NO2）,导致烧瓶内气体压强减小，烧杯内的水被压入烧瓶里。【答案】烧瓶内红棕色的气体颜色逐渐变浅，甚至消失；水从烧杯内沿着导管进入烧瓶内由于木炭具有吸附能力，它可以吸附有色气体二氧化氮（NO2）,所以瓶内气体颜色变浅，甚至消失；外界大气压大于烧瓶内气体的压强，水就被压入烧瓶内。四、课堂检测完成练习册中本课时对应课堂作业部分。五、课堂小结提问通过今天的学习，你有哪些收获（或你学到了哪些知识）？小结本节课我们学习了碳的单质，认识了几种不同的碳单质，并了解了它们重要的物理性质和用途。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。六、布置作业完成练习册中本课时对应课后作业。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 碳的单质碳的单质（1）金刚石（2）石墨