化学人教版九年级上册碳单质.doc

课题1 金刚石、石墨和C60（教案）泰州市姜堰市第四中学 钱程教学目的：1知识与技能：(1)了解金刚石、石墨物理性质和用途.(2)知道木炭、活性炭、焦炭和炭黑等实际上是由细小的石墨晶体和杂质组成的，了解木炭、活性炭具有吸附性及原因。2过程与方法：(1)通过几个简单可行的实验探究，培养学生热爱实验、勇于探索的能力。(2)能认真观察实验现象，并会对现象分析归纳，总结出重要的知识点。(3)通过金刚石、石墨物理性质、用途和结构的归纳总结，使学生认清结构、性质、用途的内在关系。(4)通过碳的单质的展示使学生了解物质的多样性。3情感、态度与价值观：(1)教会学生透过现象看本质。(2)树立结构决定性质、性质决定用途的观点。(3)通过讲述碳-60的发现，使学生明白创新就在身边，要有严谨的科学态度。教学重点：石墨物理性质和用途教学难点：物质的结构、性质、用途之间的关系。教学方法： 实验探究分析归纳教学过程：引入同学们，不知道你们有没有看过这样一段广告。（点击课件播放广告） 广告中展示的主角是谁？（钻石） 它来自哪里？（点击课件进入课题） 今天，就让钻石带领我们扣开碳家族的大门，踏上探索之路，解开它的身世之迷吧！ 不用担心前途关卡重重，碳的单质：金刚石、石墨和C60一定会给我们不少帮助的。 大家准备好闯关了吗？（准备好了！） 好！（点击课件）过渡探索第一关：认识金刚石。（板书：1、金刚石） 闯关要求：请同学们仔细观看影片，看完回答问题，答对所有的问题才能进入下一关。 （点击视频，学生观看。） 好，问题来了！（边点课件边问） 第一题，金刚石由什么元素组成？ 第二题，金刚石的颜色和状态是怎样的？ （学生答完教师点击课件链接展示图片。） 第三题，金刚石有哪些用途？（学生答完教师点击课件链接展示图片。） 第四题，金刚石可以用做玻璃刀和钻探机的钻头，体现了金刚石的什么性质？（学生回答完点击出现：自然界中最硬的矿物。）过渡同学们非常棒，顺利进入第二关。（点击课件） 探索第二关：了解石墨（板书：2、石墨） 时间回朔到四百多年前，晶莹剔透的金刚石被历代王公贵族视为高贵与权势的象征。而这时，在英国，人们首次发现了一种深灰色的石头，闪着金属光泽，稍一碰它就掉落细鳞片状的粉末，它外形有些像铅，当时被称为“黑铅”，现在我们叫它石墨，而化学家则称它为“金刚石的孪生兄弟”。闯关要求：利用老师所给的石墨粉探究石墨的物理性质。首先，我想请同学来说说看，我们可以探究石墨的哪些物理性质？（学生回答）我们研究物质的物理性质时一般的顺序是先“看”后“测”，也就是说先观察它的色、态、形，再测它的密度、硬度、导电性等等。下面请同学们一起动手实验，这里有个“友情提醒”：我们每组都有一个塑料瓶盖，里面填满了石墨并用胶带封口，课前老师已经在上面扎了两个小眼，这是用来测石墨的导电性的，可以把导线直接插入小眼，再用手压胶带，因为石墨粉为松散结构，压一下使它的结构紧密些，现象更明显。另外，实验过程中不要忘了填写学案上探索第二关的相关内容。（学生实验，教师巡视、指导正确实验。）（学生实验结束，汇报，教师聆听。）根据刚才同学们的探究，我们知道了石墨有这样几个重要的物理性质。（点击课件展示石墨的重要物理性质）过渡其实石墨一直在我们身边，同学们能找出它究竟藏在哪里吗？（学生回答） 对，看来同学们的知识面很广。 （教师边总结边点击课件展示图片）由于石墨最软，它可用做铅笔芯，（点击链接）那大家知道作画用的6B铅笔、写字用的HB铅笔、绘图专业人员使用的6H铅笔，哪个最硬，哪个最软吗？请同学们自己感受一下。（学生对比铅笔，得出结论：6H最硬，6B最软。）这是怎么回事呢？我请一位同学为大家服务一下。（点击出现：小知识 铅笔芯由石墨和黏土组成。铅笔上的HHard表示硬度，BBlack表示黑度，数越多石墨含量越少，铅笔越硬颜色越浅，数越多石墨含量越多，铅笔越软颜色越深，HB是中间的）由此可见6H铅笔石墨含量最少，而6B铅笔石墨含量最高。（点击返回）由于石墨具有导电性（点击链接），它可以用做电极，还可以做有轨电车的电刷，当然，它用于有轨电车还由于它耐高温、有滑腻感。（点击返回）因为石墨有滑腻感，工业上通常用它做润滑剂。老师这边有把锈得较厉害的锁，怎么开也开不开，哪位同学能帮帮老师？（学生上台）首先请你告诉大家，你打算怎么做？（学生解释，然后刮铅笔芯灌入锁孔将锁打开）看来非常管用，谢谢这位同学。（点击进入下一张幻灯片）过渡在同学们的共同努力下，第二关也顺利通过了。两关闯过来，我们认识了金刚石、了解了石墨，并在生活中找出了石墨，接下来请同学们静静地回忆，并填写学案上“简单回顾”的内容，然后我请同学来回答。（教师巡视，学生填写并回答，教师点击出现答案。） 真是不比不知道，一比吓一跳：金刚石、石墨的物理性质差异如此之大，但化学家却非常肯定它们是一对孪生兄弟，这究竟是怎么回事呢？（点击出现 金刚石和石墨物理性质差异大，原因是：）让我们借来孙悟空的火眼金睛，透过现象发现本质，揭开这对兄弟身上的秘密吧！（点击出现“结构”，并点击链接） 这是金刚石的结构模型，红色的球代表碳原子，碳原子排列成空间网状结构，这使得来自任何一方的力都不能使它遭到破坏。这是石墨的结构模型，碳原子排列成层状结构，层与层之间可以自由滑动，电子也可以自由通过。（点击返回，并点击出现金刚石、石墨的结构图片） 由此可见，它们物理性质差异大的原因是什么？（学生回答，教师点击出现答案） 金刚石和石墨由于有不同的结构才有不同的性质，也才有不同的用途，那大家能说出物质的结构、性质、用途之间的关系吗？（学生回答，教师点击出现“决定”，并边点边说）很好，事实上反过来用途可以体现性质，性质可以体现结构。前面我们已经学了很多物质，那大家能举出由结构决定性质，由性质推知结构的例子吗？（学生举例）那性质与结构之间关系的例子呢？（学生举例） 大家前面的知识都掌握得不错。天然金刚石的形成极为不易,它是碳在地球深部高温高压的特殊条件下历经亿万年的苦修转化而成的，产量极低。很早之前人们就开始研究用石墨来制金刚石，经研究石墨可以在这样的条件下转化为金刚石。（点击链接） 那石墨变成金刚石是物理变化还是化学变化？为什么？（学生回答）由这对亲兄弟的事实我们也知道了一种元素只能组成一种单质吗？由此可以说明，（点击出现“结论”）同种元素可以组成不同单质，不同单质之间的转化属于化学变化。（点击返回）过渡石墨不但有金刚石这样的孪生兄弟，还有它的同宗弟兄无定形碳，它们是由石墨小晶体和杂质构成的，其中有名气的要算木炭、活性炭、炭黑、焦炭了。（点击链接：探索第三关）行程中发现我们的水源被污染成红色，同学们能把它恢复成无色透明的吗？我们可以找什么来帮忙？（学生回答：活性炭、木炭。教师点击课件出现“净化水源”的相关内容。）我们一起按课件所提示的动手试试看哪个效果更好。（学生动手实验得出结论，结束后教师纠正实验中的错误。）事实证明，活性炭效果较好，这是为什么呢？让我们一起来看看它们的结构吧。（点击链接）木炭具有这种疏松多孔的结构，比表面积大，能把大量的气体或染料等吸附在它们的表面上，所以木炭的吸附性是它的什么性质？（物理性质）木炭在高温下通入水蒸气，除去表面上的油脂就得到了活性炭，活性炭比表面积更大，吸附能力更强，所以效果更好。 请大家用所学的知识分析这道题。（点击链接）（点击返回） （教师边说边点击出现图片）有心的同学会发现：烧烤离不开木炭，画家写生要用它。活性炭不但能帮助我们脱色、除异味，还可以用做防毒面具。我国几千年前就使用的墨是用炭黑制成的，把它填入橡胶还能增加橡胶制品的耐磨性。而焦炭主要在冶金工业上显身手。过渡碳元素是人类接触最早的元素。化学家们最感兴趣的课题之一就是对碳元素的研究。很长一段时间里，人们一直认为碳的单质只有金刚石和石墨。（点击课件）直到本世纪80年代，化学家用激光照射石墨时意外得到了碳-60（板书：3、C60）它的分子形似足球，又称足球烯。由碳-60的发现过程我们知道了要有严谨的科学态度，老领域可能会有新发现，创新就在我们身边。闯关要求：阅读课本105-106页，思考屏幕上的问题。（学生看书，回答。） 碳-60和它同系物的发现为人们展现了碳家族的另一奇观，此外，科学家们还在致力于纳米碳管的研究。（点击链接）可见碳家族之庞大，碳单质种类之繁多，前景之广阔，还有更多的奇迹等待我们的同学去创造！小结今天我们连闯四关，经历了很多，一路走来你学到了什么？教后记这是我第一次出泰州市参加比赛，觉得江南江北的教学风格不同，江南那边教师课的设计更注重学生的兴趣，我这节课也充分考虑了学生的兴趣，设置了尽可能多的学生动手实验。江南的学生活泼开朗，讨论得有声有色，知识面较广，动手能力也强，实验都能顺利完成。本节课，我在设计上力求完美，挖掘出了很多深层次的东西，这可能使江南的学生不能适应，他们回答一些问题时有些吃力。附板书： 课题1 金刚石、石墨和C60一、 碳的单质1、 金刚石2、 石墨3、 C60附学案：课题1金刚石、石墨和C60（学案）一碳的单质探索第一关：认识金刚石 1金刚石是由 元素组成的。 2金刚石的颜色和状态 。 3金刚石有哪些用途？ 4金刚石用于做玻璃刀和钻探机钻头，体现了它的什么性质？探索第二关：了解石墨设计实验探究石墨的物理性质，并思考石墨的用途 物 理 性 质用 途石墨 简单回顾比较金刚石和石墨的性质和用途 金 刚 石石 墨物理性质用 途 金刚石和石墨物理性质差异大的原因：探索第三关：净化水源1. 每小组的两个同学同时进行实验，在烧杯的红色液体中分别加入一药匙的木炭和活性炭，搅拌。2. 分别用玻璃棒蘸取一滴滴在滤纸上，观察现象。探索第四关：发现碳-60思考当今科学家已经分离或合成出 C28,C32,C50,C60,C70,C76,C84,C90,C240,C540等系列物质.(已知C的相对原子质量为12)1. 以C60为例,它在无机物分类中属于碳的_(填单质或化合物),其相对分子质量为_.它是由 构成的。它可以应用于 、 等方面。2.上述系列物质性质有相似之处,也由不同之处,其原因是它们的_相同,而_构成不同,使科学家感兴趣的是研究它们特殊的性质,进而加以利用。 随堂练习 1北约曾用“石墨炸弹”使南联盟的高压输变电线路短路，这是利用了石墨的A可燃性B有金属光泽C导电性D润滑性（ ） 2人们把活性炭放入红糖溶液中来制取白糖，这是利用活性炭的 （ ） A导电性B可燃性C吸附性D不可溶性 3关于金刚石和石墨，下列叙述错误的是 （ ） A都是碳元素组成的单质 B有相同的物理性质 C它们的碳原子的排列方式不同 D有相同的用途 4金刚石和石墨在物理性质上有明显差异的原因是 （ ） A它们是由不同元素所组成 B金刚石是纯净物而石墨是混合物 C金刚石和石墨中碳原子的排列方式不同 D金刚石是单质而石墨是化合物 5干电池用碳棒作正极，这碳棒的主要成分是 （ ） A炭黑B木炭C石墨D活性炭6某物质经测定仅含一种元素，则该物质 （ ） A一定是单质 B一定是混合物 C一定是纯净物 D一定不是化合物7据厦门日报报道：近日厦大郑兰荪院士的研究小组成功地获得了C50颗粒。1985年美国科学家斯莫利发现了C60，获得1996年诺贝尔化学奖。下列说法正确的是 （ ）AC50是一种新型的化合物 BC50的发现毫无用处 CC50与C60都是由碳原子构成的,它们是相同的一种物质DC50的发现说明还有可能发现碳元素的其他未知单质 8下列关于石墨的性质和用途的说法中，不正确的是 （ ） A熔点高，有滑腻感，可用于制润滑剂 B质软，在纸上划过留痕迹，可用于制铅笔芯 C有良好的导电性，可用于制干电池的电极 D耐高温，可用于制作刻划玻璃的工具9金刚石、石墨、C60都是由碳元素组成的单质，关于它们的说法中正确的是 A碳原子的排列方式不同，所以物理性质不同。 （ ）B物质性质相似 C同是一种物质