人教版初中化学 第6单元

第六单元碳和碳的氧化物

单/元/备/课/方/案

*教学目标

只专技•能7

1.能说明金刚石、石墨、二氧化碳、一氧化碳等物质的主要性质和用途.

2.掌握实验室制取气体选择装置的依据及操作方法.

3.关注环保及健康的有关知识.

噎程晶知

1.学会复习、总结、归纳基本知识的方法.

2.能用碳及其氧化物的基本知识解决简单问题，能用探究学习的方法研究并解决一些实

际问题.

3.体验化学实验在科学探究中的重要作用.

1.由对温室效应及co毒性等知识的进一步认识，培养学生的环保意识及健康安全的意

识.通过低碳生活理念，学生能逐步形成关注社会和环境的责任感.

2.由对碳及其氧化物的不同用途的讨论，体会到物尽其用的道理.

3.培养学生勤于思考、严谨求实的科学精神.

教材分析

本单元包括三个课题.课题1主要介绍碳的几种单质:金刚石、石墨与C60的物理性质及

用途和碳的化学性质.课题2引导学生探究实验室中制取二氧化碳的装置，并利用设计的装置

制取二氧化碳.课题3通过实验探究碳的氧化物的性质.学生在学习了元素符号、化学式、化

学方程式等化学用语和有关氧气的知识后，再学习碳及其氧化物是顺理成章的.学生在日常生

活和前几单元里已获得不少有关碳的知识，知道了碳具有可燃性，跟氧气有着密切的关系，在

学习碳的单质的基础上，学习碳的氧化物的性质等，认识碳酸及碳酸盐，为今后学习酸、碱、盐、

金属的知识打下一个基础.因此本单元在整个教材中占有承上启下的地位.

本单元具有以下特点：(1)注意采用体验学习与探究学习的方式;(2)教材内容在呈现方式

上注意教学情境的创设和联系学生的生活实际;(3)紧密联系社会和高新科技;⑷图文并茂，教

材中许多内容是以图代文,有利于激发学生的学习兴趣.本单元的学习是在学生具备了一定的

化学基本概念和基本技能之后,深入、细致地研究具体物质，内容紧密联系社会和高新科技,

可以冲淡学生在学习物质构成、元素符号、化学式、化学方程式等化学用语中产生的枯燥感,

重新激发起学生对神秘的化学知识的兴趣及热情.为以后学习燃料及其利用、酸碱盐等重要

内容打下一定的基础，具有承上启下的重要作用.本单元的实验贴近学生生活实际、重视学科

间的联系、也注重了学生科学探究能力的培养.

、、教学重难点

【重点】

1.碳及碳的氧化物的性质.

2.实验室中制取二氧化碳的装置.

3.培养学生以发展的观点认识碳的单质.

4.培养学生关注社会和关注环境的责任感.

【难点】

探究实验室中制取二氧化碳的装置.

g教学建议

1.组织学生讨论，通过活动与探究，增加所学知识的趣味性，使学生掌握类似知识的学习方

法;让学生自己归纳总结应掌握的知识内容.充分利用合作学习的形式，通过让学生收集资料、

调查与研究、做家庭小实验等形式，促进新知识的学习.为加深对相关内容的认识，扩大学生的

知识面了解化学技术与社会生活的紧密联系，运用现代信息技术手段提高课堂教学效率.

2.联系社会与环境知识，利用低碳生活的宣传照片引出二氧化碳性质的主题;联系生活实

际方面，列举生活中常见的铅笔芯和玻璃刀,学习石墨和金刚石的性质;艺术欣赏方面，利用清

明上河图能够流传至今说明碳的稳定性;利用《二氧化碳漂流记》拟人化的文学笔调,让学生

在轻松有趣的氛围中掌握二氧化碳的部分性质.

3.通过以二氧化碳为中心的知识结构图、一氧化碳和二氧化碳的表格对比法，对本单元的

知识进行回顾与思考,促进学生对本单元知识的消化吸收.

&课时划分

课题1金刚石、石墨和eg2课时

课题2二氧化碳制取的研究1课时

课题3二氧化碳和一氧化碳2课时

实验活动2二氧化碳的实验室制取与性.

h1课时

侦

单元复习教案1课时

课/时/教/学/详/案

课题1金刚石、石墨和Ceo

第HI课时

S»_整体设计

Q教学目标

w知识写技能」

1.了解金刚石和石墨的物理性质及主要用途；

2.知道木炭和活性炭具有吸附性；

3.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.

空

1.通过对金刚石、石墨和C60中碳原子排列方式及空间结构的分析,知道物质结构、性质

和用途之间的相互关系；

2.通过木炭（或活性炭）吸附作用演示实验的探究，让学生知道对比实验是研究问题的常

用方法.

■情I礴与箱£殖

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.

①）教学重难点

【重点】

物质的结构、性质和用途之间的相互关系.

【难点】

理解碳单质的微观结构与它们物理性质之间的关系.

（j教学准备

【教师准备】石墨、C60分子模型、玻璃刀、6B铅笔芯、干电池、石墨电极、投影仪、

电视媒体、防毒面具、导线、灯泡.

【学生准备】（1）仪器:小锥形瓶、试管（大小各1个）、铁架台、酒精灯、网罩、带导

管的塞子.

（2）药品:红墨水、烘烤过的木炭（活性炭）、木炭粉、CuO粉末、澄清石灰水.

—一教学过程

况新课导入

导入一：

【教师】我们先来看一段发生在玻璃店里的小品.

【学生表演】两个学生分别扮演老板和顾客，走到讲台前表演.

“顾客”：“老板”，我要配一块玻璃.

“老板”：好啊.

“顾客”：我自己有一把很锋利的刀，我想自己来划.

“老板”：你自己想划，行啊，那你试试.

（“顾客”用刀划玻璃没有成功.）

“老板”：还是我来吧.

（“老板”用玻璃刀很容易地把玻璃裁下来.）

“顾客”：你的玻璃刀什么做的?这么厉害！

“老板”：我的玻璃刀上镶了一小块金刚石,它的硬度很高，给你看看.

“顾客”：哇，只有圆珠笔头这么大,真厉害.谢谢老板!

“老板”：不客气.

［设计意图］从生活走向化学——以角色扮演的形式，创设生动活泼的真实情境，让学生

置身于这样的情境中，给学生以鲜明的感观刺激，留下了深刻的印象简短的几句对白，亲自"操

刀"（划玻璃）的感受，使学生在不知不觉、轻松愉快的气氛中领悟了金刚石的“坚硬”性.这

样的有意安排，有利于激发学生的学习愿望和参与动机.

导入二：

【提问】同学们认为最昂贵的物质是什么？

【展示】金刚石“库利南”图片.

【讲解】钻石也叫金刚石，观看最大的金刚石“库利南”以及南非最大的金刚石“南

非之星”.说一说它的主要成分是什么.

除新知构建

［过渡语］金刚石如此坚硬耐磨，而且美丽动人，金刚石有个“李生兄弟"叫石墨.相比起

金刚石的坚硬耐磨，石墨的质地却很软，又是一副黑黑的模样.既然金刚石和石墨的性质有如

此大的差异，为什么把它俩称为"李生兄弟”.其原因在哪里呢？

一、金刚石

思路

【展示】玻璃刀上的金刚石.

［教师】金刚石还有其他的性质吗?课前布置了大家到网上或书籍中查找有关碳单质

的一些资料，先说说有关金刚石的一些资料.

【学生】金刚石的化学成分是碳，它是正八面体结构，它的结晶发生在高温、高压条件

下，是岩浆作用的产物.金刚石无色透明或带蓝、黄、褐和黑色，有光泽;硬度为10,是自然界硬

度最大的物质;密度为3.52g/cm3;折光率为2.42,具有强色散性.可以用来制作首饰、高硬度的

切割材料、高温导体材料等.

【教师】谁还有不同资料要补充的吗？

【学生】早在罗马时代，就有人把金刚石雕刻成印章，这是最早的金刚石的“工业用途”.

事实上，人们从自然界里开采出来的绝大多数金刚石是用于工业的.长期以来,金刚石大多数

的工业用途是利用了它坚硬、不易磨损的特性.金刚石可以用于切割玻璃，制作钻头用于地质

勘探、开采石油和打井等，还可以切割水泥,甚至切割大理石等建筑材料.至今，只有用金刚石车

刀才能加工超硬的陶瓷，尚无其他代用品.金刚石还是优质的磨料，金刚石砂轮用来磨削硬质

合金，比碳化硅耐用一万倍.

【教师】金刚石可以做装饰品一一钻石，大家在商店里应该看过吧，纯净的金刚石是无

色透明的、正八面体形状的固体，经仔细研磨后，成为装饰品一一钻石，它还是自然界中存在的

最硬物质,可以裁玻璃、切割大理石等.

【投影】金刚石的性质和用途.

无色透明、正八面体形

金

刚

裁玻璃、切割大理石、加工坚硬的

石

金属,装在钻探机的钻头上钻凿坚

硬的岩层等

［过渡语］金刚石是碳单质家族中最璀璨夺目的、最稀有和昂贵的,同为碳元素组成的石

墨和金刚石相比，外表要暗淡许多，我们可以看一下课本提供的石墨的图片（学生看书）.同学们

有关于石墨的资料吗?

—、石墨

思路一

【学生】石墨的化学成分是碳，它是层状结构，灰色，有滑感，易污手;具有导电性.由于熔

点高,具有抗腐蚀性等特点，用于高温制妙期;由于具有滑感，用于机械工业的润滑剂;由于其具

有导电性，又可制作电极.

【补充】跟金刚石相反，石墨是自然界最软的矿物之一.用石墨在纸上划过，会留下深灰

色的痕迹.铅笔芯就是用石墨粉和黏土混合制成的.由于石墨的熔点高，所以石墨润滑剂可以

在不适宜用普通润滑剂的高温下使用.

【教师】石墨是深灰色、有金属光泽、不透明的细鳞片状固体，很软，具有优良的导电

性,很滑腻.石墨的这些性质决定它有哪些用途呢?

【学生1】石墨很软，可以做铅笔芯.

【学生2】石墨能导电，可以做电极.

【学生3】石墨可以做润滑剂，因为它很滑腻.

【投影展示】

性质用途

深灰色、有金属光泽、

石体

墨很软一铅笔芯—「

能导电电极

滑腻润滑剂

【教师】铅笔是我们最熟悉的学习用品,铅笔里面其实不含铅，是由石墨和黏土混合制

成的，画画用的铅笔常用“6B”的，写字用的铅笔常用“HB”的,制图用的铅笔常常是“6H”

的,6B最软，颜色最深,6H最硬,HB软硬适中.“H”代表Hard,坚硬的；“B”代表Black,黑的.

由于石墨太软，只用石墨做铅笔芯，易断又易磨损,所以加入黏土.我们看看不同型号铅笔的笔

迹.

［设计意图］作为学生必备的学习用品一铅笔,其中蕴含着丰富的化学知识.课堂上教

师只有紧密联系学生的生活实际，学生活中的化学,学身边的化学，才能让学生更好地体会到

化学的无处不在："生活处处皆化学".

【展示】一幅用6B铅笔画的人物头像素描.

【教师】石墨除了做铅笔芯，还可以做电池的电极.我们取废旧电池中的碳棒来做一个

导电的实验.请两位同学到讲台上来做这个实验.

【学生实验】石墨的导电性.把一根石墨电极和导线连接在一起，接通电源后，观察灯泡

发亮，证明石墨具有导电性.

【教师】铅笔芯的成分里含有石墨，铅笔芯有没有导电性?想不想试一下？

【学生】想!（学生很有兴趣）

【教师】你们的铅笔盒里有铅笔芯吗？自己上来做这个实验.（多个学生轮流做这个实

验）

【学生实验】自己的铅笔芯接通电源后,也可以使灯泡发亮.

【教师】如果有一把长期不用而生锈的铁锁.怎样轻易打开它呢?想一想.

【学生】把铅笔芯的粉末放到锁孔里.因为铅笔芯的成分里有石墨，石墨具有润滑性,

可以做润滑剂.

【教师】好，这个实验留给同学们回家去做.学习了金刚石和石墨,它们的性质和用途一

样吗？

【学生】不一样.

【投影】比较金刚石和石墨的性质和用途.

金刚石石墨

外观无色透明的正八面体状晶体深灰色细鳞片状固体

光泽加工研磨后有夺目的光泽略有金属光泽

硬度最硬较软

导电

无良好

性

导热

良好良好

性

钻探机钻头、刻刀、装饰品

用途电极、铅笔芯、润滑剂等

等

【教师】金刚石和石墨都是由碳元素组成的单质，物理性质为什么有这么大的差异呢?

【展示】金刚石和石墨的原子排列结构模型.

金刚石的结构d墨的结构

【教师】金刚石的碳原子在空间构成连续、坚固的骨架结构，所以坚硬.石墨的碳原子

呈平面层状结构，层与层之间的作用力小，所以很软，能导电，有滑感.

【补充】除了金刚石和石墨以外，生活中我们还常常用到木炭、活性炭、炭黑、焦炭

等，它们主要由石墨的微小晶体和少量杂质构成.谁查到了有关木炭和活性炭的资料,请告诉

我们.

【学生11木炭是一种黑色多孔的固体.在隔绝空气的条件下加热木材，可以制得木炭.

因为木炭具有疏松多孔的结构，表面积很大，能把气体或溶液中的一些物质吸附在它的表面,

可做吸附剂.

【学生2]活性炭是黑色粉末状和颗粒状的固体.把木炭在隔绝空气的情况下加强热,

并不断通入水蒸气，便可得到活性炭.活性炭具有比木炭更优良的吸附性，可用来净化各种气

体或液体.例如，活性炭可用作电冰箱的去味剂和制糖工业的脱色剂.防毒面具的滤毒罐里装

的活性炭，可吸附毒气，而使纯净的空气通过.

【教师】同学们资料中提到的吸附性，我们在水的净化里提到过，我们今天做一个活性

炭吸附有色物质的实验，来证明一下它的吸附性.

【学生实验】在盛有半杯水的小烧杯里，加入一滴红墨水,使水略显红色.放入活性炭,

轻轻振荡.

【教师】由于黑色的活性炭悬浮于溶液中，现象不明显，可以用过滤的方法使溶液和活

性炭充分接触.

【学生实验】过滤.

【教师】看到什么现象了？

【学生】红色消失,液体变无色.

【教师】根据以前学过的知识，我们知道，过滤只能除去不溶性物质，所以红墨水颜色的

褪去是因为活性炭具有吸附性,防毒面具就是利用活性炭来吸附毒气的.

【展示】防毒面具（滤毒罐就是利用活性炭来吸附毒气的）.

【教师】炭黑是一种黑色的极细粉末，由含碳的有机化合物不完全燃烧或加强热分解

制得.蜡烛就是一种含碳的有机物，让它不完全燃烧,能不能制得炭黑呢？

【学生实验】收集炭黑.点燃一支蜡烛,把冷碟子放在火焰的上方.

［设计意图］变教师演示实验为学生主动参与实验,使学生在亲身体验的过程中理解石

墨的“导电性“、活性炭的“吸附性"，并亲手制得炭黑.充分体现了新课标的理念:自主、合

作、探究，也让学生体验实验的乐趣.

【教师】看到什么现象？

【学生】有黑色物质生成.

【教师】这就是炭黑，可用于制造油墨、油漆、鞋油、颜料以及橡胶轮胎的填料.大家

回去后也可做这个实验.焦炭的主要用途是冶炼金属，是工业上冶炼生铁的一种原料,我们在

后面的学习中将会学到它.

【教师】现在，我们小结一下刚才学过的几种含碳的物质.

【展示】

上山吸附一些食品和工业产品的色素，吸

木炭

附有异味的物质

活性吸附能力比木炭强，吸附毒气、制糖

炭

工业里脱色制白糖

必能制造墨、油墨、油漆、鞋油和颜料，

灰黑

还可以增加轮胎制品的耐磨性

焦炭冶炼金属

【教师】结合金刚石、石墨和木炭的性质和用途，总结物质的结构、性质和用途

之间有什么关系？

【学生】结构螃性质螃用途（学生一边回答,教师一边写板书）.

思路二

.止'壬f设计说

教师活动学生活动明

【展示】金刚石和石墨的有关性质：

金刚石石墨

结

构

宓工

无色、透

明、正八

面体形深灰色细

色

状的固装片状固

体，加工体，仃金属

态

研磨•:光汴

有夺目培养学

的光界小生的阅

【父流】学、士为〜

软、滑.在读能力

硬

最硬纸上划过

度生观察，形象和自主

可留痕连

学习能

熔高（耐高理解其存在

很鬲

点温）差异的原因力，学会

导【回答】结中j人

导电（良珀7厂用比较

电不导电构不同汪小犷

好）

性法分析

问题

导

热良好良好

性

钻探机

润滑剂、铅

用钻头、刻

笔芯、电极

途

等

品

【活动】对比思考，石墨和金刚石都是由碳元

素组成的碳的单质，为什么它们的物理性质存在

着很大的差异

【展示并投影】金刚石和石墨的碳原子排列结【交流】分引导学

构模型生学会

析差异原因,

总结

【时论】通过学习金刚石和石墨的例子，物质

理解结构决

的结构、性质、用途三者的关系如何？定性质，性质

决定用途

物质的结构决定了它的性质，性质又决定了它的

用途

【展示】无定形碳包括:木炭、活性炭、焦炭、

炭黑等

【提问】2003年齐齐哈尔发生芥子气中毒事

学生恍然大

件，中毒者被送往当地医院接受治疗.事件造成了回顾活

悟，是因为防性炭的

43人中毒，一人死亡.而当时处理事故戴上防毒吸附作

毒面具中有

用

活性炭

面具的消防人员却无人中毒，大家知道为什么

吗？

【展示】防毒面具

【提问】如果水被红墨水污染了，如何进行水

的净化

【演示】实验6-1：将教材中的一个锥形瓶改木炭具

【回答】

有吸附

“过滤”

成A、B两个锥形瓶,加入相同的略显红色的水,能力是

【交流】观

因为木

分别向A、B两个锥形瓶中加入适量的木炭粉和

察现象，分组炭有疏

活性炭，并提出以下问题：松多孔

讨论、代表发

的结构,

①A、B两个锥形瓶中现象有何不同？说明了木言:活性炭和

进一步

木炭都具有

炭、活性炭具有什么性质？深化结

吸附能力，活构、性

②请你与其他同学一起讨论分析产生不同现象

质、用

性炭的吸附

的本质原因是什么？途三者

能力更强

的关系

③你们知道这一性质有什么实际用途吗?哪种物

质效果更好？

三、Qo

思路一

【教师】科学家发现,除了金刚石、石墨外，还有一些新的以单质形式存在的碳,其中,

发现较早并在研究中取得重要进展的是C60分子.大家看书,C60的分子结构和什么相似？

【学生】和足球相似.

【教师】这种足球结构的碳分子很稳定C60中60表示什么？

【学生】一个C60分子中含有60个碳原子.

【教师】C60是单质还是化合物?为什么？

【学生】是单质,C60只由一种元素组成，而且是纯净物.

【教师】目前,人们正在进一步研究C60分子的结构和性质，以及在材料科学、超导体

等方面的应用C60具有广泛的应用前景，谁能说说这方面的信息吗？

【学生】除了超导领域外,C60在以下几个方面也具有广泛的应用前景:①气体贮存;②

有感觉功能的传感器;③增强金属的强度;④新型的催化剂;⑤光学应用;⑥对癌细胞具有杀伤

效应等医疗功能.

【教师】20世纪90年代初，科学家又致力于一种新型的纳米材料一一碳纳米管的研究,

我们一起来看一下它的结构图.

【展示】碳纳米管的结构图.

【教师】谁说说关于碳纳米管的性质？

【学生1］这是一种非常奇特的材料，它是石墨中一层或几层碳原子卷曲而成的笼状

“纤维”，内部是空的，外部直径只有几纳米到几十纳米.这样的材料很轻,很结实.它的密度是

钢的1/6,而强度却是钢的100倍用这样轻而柔软、又非常结实的材料做防弹背心是再好不过

的了.

【学生2】如果用碳纳米管做绳索，是唯一可以从月球挂到地球表面，而不会被自身质

量所拉断的绳索.如果用它做成从地球到月球的载人电梯，人们在月球定居就可能实现了.

【教师】随着科学技术的发展，碳单质不断被发现，碳单质的用途也将不断扩大.学了这

节课,大家有什么感受和反思吗？

【学生I】我觉得化学是一门与生活联系非常紧密的科学，例如铅笔芯、无轨电车、防

毒面具等.化学使我们的世界变得更加绚丽多彩.

【学生2]化学以实验探究为手段，是一门不断向前发展的科学,化学新技术使我们的

生活变得更加美好.

【学生3】物质的结构决定性质，性质又决定用途.

思路二

【展示】C60分子模型.

【介绍】这是一个C60分子，它由60个碳原子构成，分子形似足球，又名足球烯.单纯由

碳元素结合形成的稳定分子，它具有60个顶点和32个面，其中12个面为正五边形,20个面为

正六边形,整个分子形似足球.

C60有着无数优异的性质，它本身是半导体，掺杂后可变成临界温度很高的超导体,由它所

衍生出来的碳微管比相同直径的金属强度高100万倍.eg具有金属光泽，有许多优异性能，如

超导、强磁性、耐高压、抗化学腐蚀,在光、电、磁等领域有潜在的应用前景.

【设问】上面我们认识了几种碳的单质,它们的性质类似吗？

【学生回答】性质各不相同.

【总结并板书】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.如

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.

【教师】通过学习，我们应该知道:①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，如金刚石、石墨和C60等都是由碳元素组成的单质;②木炭和活性炭具有

吸附性.

［知识拓展］石墨变成金刚石是物理变化还是化学变化？

化学变化的实质是原子之间的重新组合.金刚石是由碳原子连接形成的“正四面体空间

网状结构”的“晶体”，石墨是一种形成“正六边形层状结构”的“晶体”.金刚石是硬度最

大的物质、不能导电,而石墨的硬度较小、层之间可以相对滑动、导电性好，化学性质较金刚

石活泼，所以石墨和金刚石是结构不同的两类物质，石墨变为金刚石属于化学变化.红磷和白

磷、氧气和臭氧之间的变化都是化学变化.

E课堂小结

金刚石、石墨和C60的比较：

物理性质对应的主要用途

八E①无色透明、正八面体形状的

金刚①装饰品一一钻石

固体

心②天然存在的最硬物质②玻璃刀、钻头等

①深灰色、有金属光泽、不透

明、细鳞片状固体

①制造铅笔芯，做润滑剂

石墨…

②很软，有滑腻感

②石墨电极

③优良的导电性

CM,特殊的物理性质,如超导用于超导领域

差异的原因:就在于它们的原子排列方式不同

W检测反馈

1.（2015•静安区一模）碳的单质中，质地较软，常用作电极的是（）

A.金刚石B.石墨

C.炭黑D.活性炭

解析:在碳的单质金刚石、石墨、活性炭、炭黑中，由于石墨具有优良的导电性，可用作电

极材料.故答案为B.

2.（2014•邵阳中考）2014年邵阳市中考实行网上阅卷，考生答题时必须用2B铅笔填涂答

题卡.2B铅笔芯的主要成分是（）

A.木炭B.石墨C.焦炭D.铅

解析：2B铅笔芯的主要成分是石墨,铅笔芯是由石墨和黏土按照一定比例混合制成的，不

含焦炭、金属铅.故答案为B.

3.“碳”的世界丰富多彩.

(1)根据表中提供的信息，回答问题.

相应

的硬度大

性质

表中几种物质均是由碳元素组成的(单质、化合物、混合物).

(2)“碳海绵”是已知最轻的固体材料，其主要成分是石墨烯和碳纳米管(两者都是碳单质),

具备高弹性和疏松多孔的结构，“碳海绵”的特性是.

解析:①由于金刚石的硬度大，可以切割玻璃、大理石等,石墨有导电性，可以作电极材料,

金刚石、石墨、几种物质均是由碳元素组成的单质;②由题意，"碳海绵”具有疏松多孔的

结构，具有吸附性.故答案为：(1)切割玻璃;导电;单质⑵吸附性

区板书设计

课题1金刚石、石墨和Ceo

第1课时

一、碳的几种单质

1.碳的几种单质的结构、性质和用途比较.

碳单质结构性质用途

作玻璃刀、钻探机的

金刚石网状结构硬度大

钻头

导电性作电池电极等

石墨层状结构

质软制铅笔芯等

食品和工业产品中吸

木炭吸附性

附色素和异味等

防毒面具、制糖工业

活性炭吸附性

等

每个分子由60个

C60碳原子构成的球超导和稳定性用于超导等领域

状结构

小结结构蟠性质蟀用途

2.木炭、活性炭、焦炭、炭黑的用途.

3.木炭与活性炭的结构及性质.

场布置作业

一、教材作业

【必做题】

教材第112页练习与应用的第1题、第4题.

【选做题】

教材第112页练习与应用的第3题.

二、课后作业

【基础巩固】

1.下列关于金刚石和石墨的说法中不正确的是（）

A.它们都是由碳元素组成的单质

B.它们都是电的良导体

C.金刚石质硬、石墨质软

D.它们的碳原子排列方式不同

2.（2014•重庆中考）“碳海绵”是已知最轻的固体材料，主要成分是石墨烯和碳纳米管（两者都

是碳单质）,具有疏松多孔的结构.下列关于“碳海绵”性质的推测一定有错误的是（）

A.碳海绵有吸附作用

B.碳海绵是灰黑色固体

C.碳海绵易溶解于水

D.碳海绵燃烧会产生二氧化碳

3.如图是金刚石、石墨、C6。、碳纳米管结构示意图，下列说法正确的是（）

金刚“d黑

A.这四种物质都很软，可作润滑剂

B.这四种物质碳原子的排列方式相同

C.这四种物质组成元素都是碳元素

D.这四种物质的结构中都是每个碳原子连接3个碳原子

【能力提升】

4.实验测得某物质中只含有碳元素，则这种物质（）

A.一定是金刚石或石墨中的一种

B.一定是木炭或活性炭中的一种

C.一定是碳元素的一种单质

D.可能是一种碳单质,也可能是几种碳单质组成的混合物

5.日前，一种集观赏与空气净化于一体的工艺品炭雕（如图所示，主要成分是木炭）成为了家装

的新宠.炭雕之所以能用于空气净化是源于它具有（性质）.

【拓展探究】

6.根据所学知识回答:

⑴图①为碳原子的结构示意图，碳原子最外层电子数为.

⑵图②、③、④对应三种碳单质，图②单质的名称是，图③单质的名称是,

图④单质的化学式是.

（3）C为+4价,C1为-1价，由C和C1组成的化合物的化学式为.

【答案与解析】

LB（解析:金刚石、石墨都是由碳元素组成的单质，故A说法正确;金刚石不能够导电，故B说

法错误;金刚石是天然存在的最硬物质，石墨是自然界中较软的物质之一，故C说法正确;金刚

石、石墨的碳原子排列方式不同，其物理性质有很大的差异，故D说法正确.）

2.C（解析：“碳海绵”具备高弹性和疏松多孔的结构，所以具有很强的吸附性;石墨是灰黑色固

体，“碳海绵”的主要成分是石墨烯和碳纳米管;碳单质难溶于水，碳海绵难溶于水;碳完全燃烧

生成二氧化碳，不完全燃烧生成一氧化碳.）

3.C（解析:金刚石是最硬的物质，故A项错误;这四种物质碳原子的排列方式是不相同的，故B

项错误;金刚石、石墨、C6。、碳纳米管这四种物质都是由碳元素组成的单质;在金刚石中，每

个碳原子与其余4个碳原子相连，形成正四面体结构;而在石墨、CQ碳纳米管中，每个碳原

子是与另外3个碳原子相连的.）

4.D（解析:不一定是金刚石或石墨中的一种，也可能是金刚石和石墨的混合物.不一定是木炭或

活性炭中的一种，也可能是木炭和活性炭的混合物.不一定是碳元素的一种单质，也可能是碳

元素的几种单质的混合物.可能是一种碳单质，也可能是几种碳单质组成的混合物.）

5.吸附性（解析:木炭具有吸附性，可用于吸附一些有害气体，用于空气净化，所以炭雕之所以能

用于空气净化是源于它具有吸附性.）

6.（1）4（2）金刚石;石墨;C6o（3）CCL»（解析：（1）由原子结构示意图的意义可知，碳原子最外层电

子数为4；⑵由碳单质的结构可知，图②的碳原子的排列是空间网状结构,具有这种结构的单质

的名称是金刚石;图③的碳原子的排列是层状结构，具有这种结构的单质的名称是石墨;图④

是由60个原子构成的分子，形似足球，具有这种结构的单质的化学式是C60；⑶由化合物中正

负化合价的代数和为零的原则可知,C为+4价,C1为-1价，由C和C1组成的化合物的化学式为

CC14.）

15教学反思

本节课充分体现了新课标理念下的教学思想:让学生成为课堂的主人，成为规律的“发现

者”，“紧紧围绕结构决定性质，性质决定用途的主线”展开教学.在教学过程中,老师把自己作

为学生中的一员，与学生一起共同参与学习过程，进行平等对话和交流,真正实现了教师角色

的转换一一合作者、参与者和引导者.无论是学生还是教师，课前都搜集了丰富的素材，为本节

课的一气呵成打下了坚实的基础.课堂上师生之间、生生之间进行了充分的展示和交流，所以,

本节课的内容教师教得轻松，学生学得愉快,势必会收到事半功倍的教学效果.

O备课资源

李生兄弟比高低

不知何年何月，碳家族养育了一对挛生兄弟.老大名叫金刚石,生得通体透亮，膀阔腰圆，英

俊之气咄咄逼人;老二名叫石墨，长得黑不溜秋，柔软无比,毫无男儿阳刚之气.

自古挛生七分似，怎奈这对兄弟有天壤之别，让人好生狐疑.

其实，兄弟俩的身份千真万确，容不得怀疑.金刚石和石墨都是由碳元素形成的单质，兄弟

俩的性格之所以不同，只是由于组成它们的碳原子的排列方式不同而已.金刚石是结晶碳，每

个碳原子周围有4个碳原子，距离都是相等的，原子之间组成一个强有力的整体.而石墨内部的

碳原子同相邻的碳原子的距离是不相等的，离得较远的两个原子之间的拉力较弱，容易断裂分

手，这样，金刚石和石墨就出现了硬和软的不同“个性”.

在化21世纪教育网国里，像金刚石和石墨这种由一种元素（即碳元素）形成的不同性质的

物质,叫同素异形体.其实，金刚石和石墨只是它们许多挛生兄弟中的两个，它们的兄弟还有炭

黑、木炭、活性炭、焦炭等，碳元素真是一位伟大的母亲.

金刚石身价百倍，价值连城，风流国王用来装饰皇冠，点缀权杖，耀武扬威达四方.它一身钢

筋铁骨，铜头铁脑，刀砍不入，枪打不进，钻石如土，削铁如泥.它充当钻探机的钻头，开凿坚硬的

岩层锐不可当，切割大理石、坚硬的金属真是手到擒来.

石墨虽貌不如兄却也能以柔克刚，是最软的矿物之一.耐热、耐火、耐酸本领无与伦比,

传热导电独怀绝技.它可制成铅笔芯、干电池的电极，它也有十八般武艺.

“血浓于水”.毕竟是同根同宗同种，外形虽有差别,内质并无二样.通过一定的外科“整形

手术”，这对挛生兄弟居然能互换面孔，金刚石可以变成石墨，石墨也可以变成金刚石，它们再也

不会有什么遗憾的了.

第②课时

SL整体设计

Q教学目标

w知识写技能」

知道碳单质的化学性质.

・过程写方罟1

1.通过对展示或演示的资料分析、归纳,进一步培养学生的观察能力和思维能力.

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.

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.

①）教学重难点

【重点】

碳单质的化学性质.

【难点】

碳跟某些氧化物的反应.

QJ教学准备

【教师准备】多媒体课件.

【学生准备】（1）仪器:小锥形瓶、试管（大小各1个）、铁架台、酒精灯、网罩、带导

管的塞子.

（2）药品:红墨水、烘烤过的木炭（活性炭）、木炭粉、CuO粉末、澄清石灰水.

旧教学过程

F新课导入

导入一：

【材料引入】我国是一个具有悠久历史文化的文明古国，在灿烂的历史长河中,涌现出

了一大批赫赫有名的书画家，他们留下的传世之作经过几百甚至上千年的洗礼,流传于世幸存

下来的已不多见，成为我国文化中的瑰宝.下面两幅就是古代留下的珍贵字画.

【展示】学生欣赏两幅古代字画图片：

明代:董其昌国画:漓江烟雨图（元朝）

导入二：

【材料引入】曾经有个故事，说一个国王想把他的几个小钻石合成一个大的，结果全烧

没了.在1722年，法国化学家拉瓦锡进行了燃烧金刚石的实验.他将金刚石放置在玻璃罩里，用

放大镜把日光聚集使金刚石燃烧,得到无色气体.通过验证发现这种气体是CO%从而证明金

刚石是由碳元素组成的.

.新知构建

［过渡语］金刚石、石墨和都是由碳元素组成的单质，但由于它们的碳原子排列方式

不同它们的物理性质存在很大的差异.钻石燃烧的故事——生成物是二氧化碳,说明金刚石、

石墨和C60是由碳元素组成的多种单质，它们具有相同的化学性质.

一、常温下，碳的化学性质不活泼

思路一

【投影】资料:我国古代一些书法家、画家用墨书写或绘制的字画能保存很长时间而

不变色.

【提问】为什么用墨书写或绘制的字画能保存很长时间而不变色？

【学生讨论回答】常温下，碳的化学性质不活泼.

【板书】常温下，碳的化学性质不活泼.

思路二

【学生】为什么明代董其昌的作品历经几百余年而依然笔锋清晰，漓江烟雨图保存到

现在色泽鲜艳而不褪色呢？

【教师】你们知道古代一些书法家、画家是用什么来书写或绘制字画的？

【学生】（异口同声）墨汁！

【教师】墨汁又是用什么制成的？

【学生】用炭黑制成的.

【教师】炭黑的主要成分是碳.古代字画保存几百年乃至上千年，纸或布都已开始腐烂

破损，但墨色依然不变，这说明碳具有怎样的化学性质?猜猜看.

［设计意图］导入由欣赏字画开始，好像与化学无关,实则新颖别致，独树一帜，吸引学生

的眼球，从欣赏中发现问题才是出问题.教师此时并不直接向同学们解释，而是用学生提出的问

题进行点拨，根据学生已有的知识经验，猜想碳单质的化学性质,引导学生进行探究.

【学生】碳单质的化学性质应该是很稳定的.

【教师】都同意他的观点吗？

【学生】（立即反驳）不对，木炭可以在氧气中燃烧，怎么说它的化学性质稳定呢?我觉得

应该是活泼的.

【教师】其实，这两位同学说的都有道理，但不够准确.

【学生】我们说碳单质的化学性质是稳定还是活泼应该是有条件的.在常温下,碳的化

学性质不活泼.但在点燃条件下,碳能与氧气发生化学反应.

【教师】这位同学分析正确，我们在分析问题得出结论时,一定要注意将条件和结论有

机地联系起来，辩证地看待问题，才不至于犯以偏概全的错误.关于碳单质常温下的稳定性，在

实际生活中有着广泛的应用.你知道还有哪些应用吗?大家讨论.

【学生】我发现铁路枕木和街上木制电线杆表面都被烧焦炭化,我想这也是利用了碳

单质常温下的稳定性.枕木和木制电线杆表面炭化处理后,经得起日晒、风吹和雨打，都不容易

发生变化，可以有效地防止木头腐烂，虽然表面变得黑不溜秋，也不美观，但增加了使用的年限.

［过渡语］碳在常温下性质稳定，那么在点燃的情况下会怎样呢?在学习氧气的化学性质

时，我们知道在点燃条件下，碳能与氧气发生化学反应.如何检验燃烧产物？

二、碳与氧气的反应

思路一

【教师】回忆木炭在氧气中燃烧的实验，写出木炭在氧气中充分燃烧时的化学方程式,

并说出你所看到的实验现象.

（一同学上台书写化学方程式:C+02鲤C02）

【学生】剧烈燃烧，发出白光，放出热量.燃烧后生成的无色气体能使澄清的石灰水变浑

浊，说明有二氧化碳生成.

【教师】如果氧气的量不充足，碳燃烧就不充分，这时生成一氧化碳，同时放出热量.

（一同学上台书写化学方程式：2C+C）2型2c0）

【教师】上述两个反应，在以煤为燃料的煤炉里也经常发生.煤的主要成分是碳.当空气

充足、炉火很旺时，煤燃烧充分，主要生成二氧化碳;当空气不充足、炉火不旺时，煤燃烧不充分,

生成较多量的一氧化碳.从上述内容的学习，你能得到哪些重要的发现?

【学生】说明碳具有可燃性.

【学生】在不同条件下，其燃烧的产物也不相同.

【教师】的确，反应条件对物质所发生的化学反应是有重要的影响的.条件不同,主要的

产物可能也不相同（强调主要产物,防止误解成只有一种产物）.所以，冬天里烧煤烤火时应该特

别注意的是什么？

【学生】（反应迅速）一定要注意通风,防止因煤燃烧缺氧生成有毒的一氧化碳而引起中

毒.

【展示】碳跟氧气的反应一一碳的可燃性.

燃烧条件化学方程式结论启示

在氧气中充分点燃碳具有可

燃烧C+。?理C02

书写化学方程

燃性;条件

式时一定要注

不同，燃烧明反应条件;冬

燃烧不充分2c+。2整2C。主要产物

天用煤取暖一

可能也不定要注意通风

相同

［教师】碳不仅可以和氧气反应,在较高温度时它还能和某些氧化物反应.

［设计意图］尊重客观事实，用一分为二的观点来看待在不同的条件下，相同的反应物发

生化学反应后产物可能也不相同.从而培养学生实事求是的科学精神和一丝不苟的科学态度.

此处不仅让学生通过对比、归纳获得结论，更重要的是运用已掌握的知识解决实际问题，主动

参与社会决策，关注生命,体现人文关怀，培养学生的安全意识.

思路二

【设问】碳在常温下性质稳定，那么在点燃的情况下会怎样呢?若升高