人教版初中化学课堂教学精品资料设计第六单元 碳和碳的氧化物课题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，使学生了解到化学物质的性质决定用途，用途体现结构这一要点。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 课题 碳的单质课型新授课教学目标知识与技能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。过程与方法1.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。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。教具准备教师用具：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。备课笔记课前预习1.碳的单质有金刚石、石墨和C60等，其中金刚石是天然存在的最硬的物质，石墨是天然存在的最软的矿物之一。2.木炭和活性炭都具有吸附性，是因为它们具有疏松多孔的结构。3.一个C60分子是由60个碳原子构成的，它形似足球，被广泛应用于超导方面的研究。新课导入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。提问你们能得到什么结论?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。进行新课知识点一、碳的几种单质的物理性质及用途为了方便我们学习，下面列举几种常见元素的不同单质：讲解不同的元素可以组成不同的单质，例如，氧气是由氧元素组成的，氢气是由氢元素组成的。同一种元素也可以组成不同的单质，金刚石、石墨和C60都是由碳元素组成的不同单质。由于碳原子在金刚石、石墨和C60里的排列方式不同，即结构不同，导致它们的性质尤其是物理性质有很大差异。过渡那么就让我们来探究金刚石、石墨和C60在物理性质上的差异吧。（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。备课笔记小组问题讨论：金刚石、石墨都是由碳元素组成的，所以它们混合后仍为纯净物，对吗？（不对，金刚石和石墨里碳原子的排列方式不同，形成不同的物质，所以二者混合后，虽然只含一种元素，但却是两种物质，属于混合物。）特别提醒：石墨在一定条件下可以转化为金刚石，为化学变化。进行新课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，你们手里铅笔中的铅芯是铅吗？回答不是。提问那到底是什么物质？请同学们将刚才削下的黑色粉末用手指轻轻地摸摸，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。实验结果小灯泡发光。结论石墨有良好的导电性。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。（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。观看视频后请填表。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。备课笔记知识拓展：金刚石与石墨是两种不同的单质。石墨在一定条件下可转化为金刚石，为化学变化。进行新课思考为什么金刚石、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。回答因为每种碳单质的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。知识点二、木炭和活性炭的吸附性介绍生活中常接触到的木炭、活性炭、焦炭、炭黑，它们都是由石墨微小晶体和少量杂质组成的，没有固定的几何形状，所以叫无定形炭。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；制糖工业的脱色剂等都利用了活性炭的吸附性。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。备课笔记规律总结：“碳”与“炭”的区别：“碳”是指碳元素，是核电荷数为6的同一类原子的总称，有广泛、概括的含义，并不是具体指某种物质，如二氧化碳中的碳是指二氧化碳中含有碳元素，而炭是指具体的物质由碳元素形成的单质，如木炭、焦炭、活性炭、炭黑等。教学板书第六单元 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1. 金刚石、石墨和C602. 其他含杂质的碳单质木炭：疏松多孔，具有吸附能力，可作燃料和吸附剂等。焦炭：冶炼金属。活性炭：吸附性比木炭还要强，可用于净化气体和液体等。炭黑：黑鞋油、墨汁等。注意：碳单质物理性质差异大的原因是碳原子排列方式不同。课堂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。教材习题解答练习与应用（P112）1.金刚石、石墨和C60都是由碳元素组成的单质。2.根据下列物质的性质，写出其对应的一种或几种用途：(1)金刚石的硬度很大：金刚石可用来裁玻璃、作刀具等；(2)石墨的导电性能好：石墨可作电极、电刷等；(3)活性炭的吸附性强：活性炭可用于防毒面具及制糖工业等；(4)单质碳具有还原性：焦炭可以从铁的氧化物矿石中还原出铁；(5)常温下碳的化学性质不活泼：可用墨书写或绘制字画；(6)碳燃烧时放出大量的热：可用煤(主要成分是碳)燃烧放出的热来取暖、发电等。备课笔记备课笔记要点提示：木炭和活性炭的吸附性是物理性质，木炭、活性炭对其他物质的脱色过程是物理变化。教材习题解答3.金刚石、石墨和C60的化学性质相似，物理性质却有很大差异。其原因是（D）。A.构成它们的原子大小不同B.构成它们的原子数目不同C.金刚石、石墨和C60由不同种原子构成D.金刚石、石墨和C60里碳原子的排列方式不同4.铅笔芯是用不同比率的石墨粉末和黏土粉末混合而制成的。为什么铅笔芯在纸上画过会留下黑色痕迹？解：因为铅笔芯是用不同比率的石墨粉末和黏土粉末混合制成的，石墨很软且为深灰色，故铅笔芯在纸上画过会留下黑色痕迹。难题解答例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_。备课笔记方法点拨：结构决定性质，如不同碳单质的碳原子排列方式不同，决定了它们的物理性质有很大的差异；性质又决定用途，如活性炭吸附性强，可用作防毒面具中的滤毒罐，电冰箱中的除臭剂等；反之物质的用途又能反映物质的性质，如根据石墨可作电极可推测出石墨的导电性良好。 【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