资源简介

金刚石 石墨和C60
教学目的：
知识与技能：
⒈ 知道不同元素可以形成不同物质，同种元素也可形成不同物质，了解金刚石、石墨和C60都是由碳元素形成的单质。
⒉ 了解木炭、活性炭的吸附性。
⒊ 知道碳单质的化学性质，并能根据碳单质的物理、化学性质开发其不同的用途。
过程与方法：
通过对金刚石、石墨和C60中碳原子排列方式的分析，懂得物质结构、
性质和用途之间的关系。
通过木炭、活性炭对红墨水的吸附实验，学会用对比实验的方法来解
决实际问题。
通过古人用碳或墨作的字画久不褪色的事实，和升高温度碳也能发生
化学反应的实验探究，使学生明白物质化学性质的活泼与稳定是相对的。
情感、态度与价值观：
通过对C60、碳纳米管的发现及研究的介绍，学会用发展的眼光看问题，
提高学生的科学素养。
通过对碳的不同单质有不同用途的讨论探究、体会物尽所用，人尽其
才的道理。
教学重点：
金刚石、石墨和C60中碳原子的排列方式的分析，物质的结构、性质和
用途之间的关系。
碳的化学性质——可燃性、还原性
教学难点：
物质的结构、性质和用途之间的关系。
碳跟氧化铜等金属氧化物的反应表明碳具有还原性。
课时安排：二课时
教学过程：
[引言]：什么叫单质？由同种元素组成的物质一定是单质吗？（如O2和O3、红磷和白磷），也就是说同种元素可以组成不同种单质。碳元素就能组成不同的碳单质，如：金刚石、石墨等。这节课我们就来研究由碳元素组成的这几种不同的碳单质。
[板书]：一、碳的几种单质：
⒈ 比较金刚石和石墨的性质和用途：
[讲述]：请你们阅读课文并完成下表：
金刚石 石墨
外观 无色透明正八面体状晶体 深灰色磷片状固体
硬度 硬度大，自然界中最硬的物质 质地软，自然界中最软的矿物之一
导电性 无 良好
导热性 良好 良好
用途 钻头、刻刀、装饰品 电极、铅笔芯、润滑剂
[提问]：大家在日常生活中见过金刚石吗？
[讲述]：1. 金刚石结构：每个碳原子周围有4个碳原子，碳原子间的距离相等，原子之间组成一个强有力的整体，碳原子在空间构成连续、坚固的骨架结构。
2. 石墨结构：碳原子同相邻碳原子的距离不相等，离得较远的两个碳原子间的拉力较弱，易断裂，呈平面层状结构。
[提问]：①铅笔里含铅（Pb）吗 （铅笔是石墨和粘土混合而成的。作画用的铅笔常用 “6B”的；涂答题卡的铅笔常用 “2B”的；写字用的铅笔常用“HB”的；制图用的铅笔常用 “6H”的。） ② 请用手指在铅笔芯上研磨几下后，你有什么感觉？这说明石墨具有什么性质？为什么能用石墨制作铅笔芯？（因为石墨是深灰色、有金属光泽、不透明的细磷片状固体；石墨很软。） ③ 在不同型号的铅笔中， 谁最硬？ 谁最软？谁含的石墨较多？ ④ 自行车淋雨后，车锁常会出现不易打开的现象。如果在锁内注油润滑，开锁后的钥匙上沾满油污，不便携带。你有什么更好的方法吗？
[板书]：⒉ C60：P105页
[板书]：除了以上碳的单质外，生活中我们还常用到木炭、活性炭、炭黑、焦炭等，它们主要是由石墨的微小晶体和少量杂质构成。木炭是在隔绝空气条件下加热木材制得的具有疏松多孔结构的固体，其表面积很大，如果将1㎝3 的木炭的表面积平铺开来，约有一个标准足球场那样大，因此常用其作吸附剂。
活性炭是把木炭在隔绝空气的情况下加强热，并不断通入水蒸气制得的，因此其吸附能力比木炭的更好，常用来净化各种气体或液体，如：作食品脱色剂、防毒面具等。
[板书]：⒊ 木炭和活性炭的吸附性（物理性质）（依据？）
[讲述]：炭黑是和种黑色粉末，由含碳有机物不完全燃烧或加强热分解制得，可用于制造油墨、油漆、鞋油、颜料及橡胶轮胎的填料等。
焦炭主要用于冶炼金属。
[资料介绍]：高新科技—— 纳米碳管：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、又非常结实的材料作防弹衣是再好不过的了。
如果用纳米碳管做绳索，是惟一可以从月球挂到地球表面，而不被自身质量所拉断的绳索。如果用它做成“地球——月球”乘人的电梯，人们在月球定居就很容易了。
[提问]：以上这些都是由碳元素组成的不同碳单质，为什么它们的物理性质存在这样大的差异呢？（是因为构成这些单质的碳原子排列不同的缘故。）由此可见，物质的性质是由物质的结构决定的，而物质的性质又反映了物质的结构。
[小结]：通过本节课，你有哪些收获？
[作业]：课堂练习：教材P109—110页

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