金刚石、石墨和C60导学案

金刚石、石墨和C60导学案一、学习目标1.能说出金刚石、石墨的主要物理性质和用途，并能初步解释性质差异的原因。2.知道C60等新型碳单质的存在，了解其结构特点和潜在应用前景。3.理解同一种元素可以组成不同单质的概念，初步认识物质的多样性。4.通过对碳单质性质和用途关系的学习，体会“结构决定性质，性质决定用途”的化学思想。二、学习重点与难点*重点：金刚石、石墨的物理性质和主要用途。*难点：金刚石和石墨物理性质差异的原因（原子排列方式不同）；理解物质的结构、性质与用途之间的关系。三、学习过程（一）情境导入：奇妙的碳世界我们知道，碳元素是自然界中一种非常重要的元素。你能想到哪些含有碳元素的物质呢？（引导学生思考，如二氧化碳、甲烷、木材、塑料等）。今天，我们来认识几种由碳元素直接组成的单质，它们虽然都由碳元素构成，却有着截然不同的“模样”和“脾气”。它们就是——金刚石、石墨和C60。（二）自主学习与探究：认识金刚石1.观察与思考：观察金刚石的图片或实物（若有条件），你能描述它的一些外观特征吗？（提示：颜色、光泽、透明度等）2.阅读与归纳：阅读教材中关于金刚石的内容，完成下表：金刚石的物理性质对应的主要用途:---------------:-------------（例如：硬度大）（例如：裁玻璃）3.思考：为什么金刚石会有如此大的硬度？（提示：从其微观结构思考，可结合教材中的结构示意图）（三）合作学习与讨论：走近石墨1.动手体验：用铅笔芯在纸上划过，观察现象；用手触摸铅笔芯粉末，感受其滑腻感。（注意：实验后洗手）2.小组讨论：结合生活经验和教材内容，讨论石墨有哪些不同于金刚石的物理性质？这些性质又决定了它有哪些用途？请记录下来。*石墨的物理性质1：_________，用途：_________*石墨的物理性质2：_________，用途：_________*石墨的物理性质3：_________，用途：_________*...3.深度探究：*石墨为什么质地较软，且有滑腻感？*石墨为什么能导电？（提示：同样从其微观结构入手，并与金刚石的结构进行对比）（四）拓展延伸：神奇的C601.阅读资料：自主阅读教材中关于C60的介绍，思考以下问题：*C60的名称是怎么来的？它的分子结构有什么特点？*C60属于单质还是化合物？为什么？*C60有哪些潜在的应用价值？2.畅想未来：除了C60，你还听说过哪些新型碳单质？（如碳纳米管、石墨烯等，可简要介绍，激发兴趣）这些新型碳材料可能会给我们的生活带来哪些改变？（五）对比与归纳：碳单质的“同与不同”1.列表比较：完成下表，对比金刚石、石墨、C60的构成、物理性质（至少列2-3点）和主要用途。碳单质构成（原子或分子）主要物理性质（举例）主要用途（举例）:-------:-----------------:-------------------:---------------金刚石石墨C602.思考与小结：*金刚石、石墨、C60都是由_______元素组成的_______（填“单质”或“化合物”）。*它们的物理性质存在很大差异，其主要原因是_________________________________。*这一事实说明了什么化学道理？_________________________________________。四、思考与讨论1.“虽然金刚石和石墨都是由碳元素组成的单质，但由于它们的性质不同，所以属于不同的物质。”这种说法正确吗？为什么？2.结合金刚石和石墨的性质差异及其原因，你对“结构决定性质，性质决定用途”这句话有何理解？请举例说明。五、课堂小结与反思*通过本节课的学习，我学到了________________________________________________。*我对哪个知识点的理解还不够透彻，需要进一步学习？_________________________。*我对碳单质的世界有了哪些新的认识？_______________________________________。六、拓展延伸*查阅资料，了解人造金刚石和人造石墨的生产方法及其应用。*了解石墨烯的发现及其在科技领域的应用前景。七、课后练习1.下列关于金刚石和石墨的说法中，正确的是（）A.它们的物理性质相同B.它们是由不同种元素组成的C.它们都是电的良导体D.它们的碳原子排列方式不同2.填写下列物质的用途所依据的性质：*石墨用于制作干电池的电极，是因为____________________。*金刚石用于切割大理石，是因为____________________。*石墨用于制作铅笔芯，是因为____________________。3.请你列举一种除金