资源简介

《金刚石、石墨和C60》第一课时教学设计
【教学目标】
一、知识与技能：
1、了解金刚石、石墨等碳单质的物理性质和用途
2、知道同一元素可以组成不同的物质。
二、过程和方法：
1、通过对金刚石、石墨和C60的了解，初步认识结构与性质，性质与用途之间的关系。
2、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。
三、情感、态度、价值观：
1、使学生感受科学探究的乐趣，树立科学观念。
2、通过对碳单质用途的学习，使学生感受化学与生活息息相关、处处离不开化学，进一步增强他们学习化学的兴趣。
3、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】
1、金刚石、石墨的物理性质和主要用途。
2、金刚石、石墨和C60中碳原子排列方式的分析，物质结构与性质，性质与用途之间的关系。
【教学难点】
1、结构与性质、性质与用途之间的关系。2、引导学生正确做好实验。
【教学方法】
假说——实证法 类比——归纳法
【教材分析】
碳和碳的氧化物是初中阶段的重点内容之一，是对非金属元素知识的拓展和深化，在初中化学中占有承上启下的地位。
本单元包括三个课题，本课题（课题1 金刚石、石墨和C60）包括两部分：一、碳的单质（第一课时）；二、碳的化学性质（第二课时）。通过这一堂课的学习，帮助学生了解科学探究的基本过程和方法，培养学生的科学探究能力，使学生获得进一步学习和发展所需要的化学基础知识和基本技能，培养学生的合作精神和社会责任感。因此，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，例如，在介绍金刚石和石墨的用途时，注意联系学生生活中用到或见到的物质，如玻璃刀、钻石、无轨电动汽车等。本课题紧密联系社会和高新科技。例如，教材中介绍了人造金刚石和金刚石薄膜、C60分子及管状碳等，最大特点是图文并茂，许多内容以图代文，有利于激发学生的学习兴趣，丰富了教材内容，增强教材的趣味性和可读性，能充分调动学生学习的自主性，提高学生的学习兴趣，加强对学生进行辩证唯物主义观点的教育。
【学情分析】
学生已有的生活经验使他们已经获得了一些有关碳单质的感性认识，通过前面五个单元的学习，基本形成了由现象分析性质，由性质推演用途的逻辑思维方式。然而，学生对于物质的性质与其内在结构的关系尚不十分清楚，因此，使学生建立“结构——性质——用途”三者之间的关系即构成本课题的重要认知目标。在技能方面，学生已有一定的基本操作能力，并能设计简单的探究实验，通过本课题的学习，可以强化他们已有的知识和技能，激发其学习兴趣，使之真正把化学和生活联系起来。
【设计思路】
本着“教学应从学生已有的经验出发，让学生在熟悉的生活情景中感受化学的重要性，了解化学与日常生活的密切关系”的基本理念。本课题教学从国画的颜料“墨”入手，引导学生进入学习和探究的角色，展开对课题：金刚石、石墨和C60的学习。由金刚石的用途经师生共同分析，总结其性质。然后以同样的手法展示石墨的用途，引导学生预测石墨的物理性质，并通过实验予以验证。由这两种单质迥然不同的性质，结合教师提供的金刚石和石墨的结构图，引导学生认识并理解“结构——性质——用途”之间的关系。再通过巩固性练习，加深学生对结构、性质和用途之间关系的理解。最后通过展示C60分子的神奇结构以及碳的新型材料，使学生获取信息，认知结构，激发兴趣，逐步形成科学的思维方式和创新意识，培养学生学习化学的科学素养。
【教学过程】
【导入】同学们：水墨画所用的主要颜料——墨，是碳氏家族的主要成员。大家看下面这幅画是宋代的《清明上河图》，它的主颜料就是墨，其色彩至今保持完好，清晰逼真，这跟墨的性质有着紧密的关系，那么，墨的化学组成是什么？它到底有哪些性质呢？
【设问】由同种元素组成的物质一定是单质吗？
由同种元素组成的物质不一定是单质。因为由同种元素组成的纯净物才叫单质。同一种元素可能会形成两种或两种以上的单质，因此同一种元素组成的物质可以是单质（纯净物）也可以是几种单质所形成的混合物。这就是老师今天要和大家共同学习的内容：金刚石、石墨和C60。
【板书】 　§6.1　金刚石、石墨和C60
[师]金刚石、石墨和C60是碳氏家族重要的三种单质，它们都是由碳元素组成的。大家想一想，它们的性质会相同吗？请大家先参阅教材106-107页书
（学生相互议论，交流）
[师]下面 ，我们一起来认识这几种单质，首先学习金刚石。
【板书】 金刚石——高贵华丽的碳单质
[师]同学们在日常生活中见过金刚石吗 能举出一些金刚石的例子吗？
（学生思考，回答问题）
[生] 玻璃刀上有金刚石，钻探机钻头 ，还有钻石……
[师]同学们列举的很好， 老师这里也收集了一些资料，我们来看一下。
【多媒体】
（逐页播放）
[师]从大家列举的例子和老师给大家看到的资料中，大家能总结出金刚石有什么基本的性质呢？下面大家按小组讨论金刚石的性质、用途，请参照下表进行总结。
[多媒体展示]
性 质 用 途
色透明、正八面体形状的固体 （色泽外观） 经仔细琢磨后，成为装饰品——钻石。
自然界中存在的最硬物质。（硬 度） 划玻璃、切割大理石、加工坚硬的金属，装在钻探机的钻头钻凿坚硬的岩层。
[师] 同学们总结得很好，上面列举的金刚石的用途利用的都是它的物理性质。那么，大家想一想石
墨会不会有类似的性质呢？
【板书】 2.石墨——平凡多能的碳单质
[师]我们来看一下石墨的一些用途。
[师生共同总结]
比较金刚石和石墨的性质和用涂
金刚石（C） 石 墨（C）
外 观 无色透明 正八面体状晶体 深灰色鳞片状固体
光 泽 加工琢磨后 有夺目光泽 略有金属光
硬 度 然界最硬物质 最软矿物质之一
导电性 无 良好
导热性 良好 良好
用 途 钻头、刻刀、装饰品等 电极、铅笔芯、润滑剂等
[师]通过这个练习，请同学们对比一下金刚石和石墨的这些性质，从中能够发现什么明显的区别吗？
（引导学生质疑，思考）
[生1]（举手回答）老师，金刚石和石墨的这些性质差别很大。
[生2]老师，金刚石和石墨的用途也大不相同
……
[师]同学们总结的很好。我们先来看屏幕上的两幅结构图。
[多媒体展示]
[师]这两幅图是金刚石和石墨的原子结构示意图，大家通过上面我们总结出来的性质结合这两副图，能够推演出什么样的关系吗？
（学生交流、互相讨论）
[生]金刚石和石墨的结构不同所以它们的性质也不同。
[师]对。结构不同就使得它们的性质也不同。那么，大家能够发现这两个结构不同在什么地方吗？
（学生相互议论）
[生]老师，在金刚石和石墨的原子结构中，它们的原子排列不同。
[师]很好！是因为其中的原子在排列的方式上不一样。那么，大家可不可以把这两个不一样的结构与它们的性质联系起来呢？
（学生再次议论，之后纷纷的发言）
[生1]石墨结构是一层一层的，所以质软。
[生2]石墨结构是层状的，所以能够导电。
……
[生3]金刚石的结构中原子之间相互交错相连，所以它很硬。
[生4]金刚石稳定也是它结构稳定导致的。
……
（教师引导，得出结论）
将下列三组内容用线段连接起来：
结 构 性 质 用 途
[师]石墨可以制成金刚石吗 此变化是物理变化还是化学变化？请同学们参阅教材。
[师]同学们看看可以不可以制成？是什么变化？
[学生]可以制成，是化学变化。
[师]天然金刚石是由火山喷发时的高温高压所形成的。
[师]木炭和活性炭都是由石墨的微小晶粒和少量杂质构成的，那么大家有没有思考过活性炭是如何使滴有红墨水的水褪色的呢？请大家结合老师给出的木炭在显微镜下的结构分析。
[投影展示]
（学生思考讨论）
[生]是因为木炭的结构决定了它具有吸附性质，所以可以用在净水器中。
[师]大家知道的木炭和活性炭的用途还有哪些呢？
[生]燃烧、净水器、防毒面具……
[师]好，大家知道很多，老师这里也收集了一些用途，我们一同来看一下。
[多媒体展示] （逐页播放，边展示边讲解）
[板书]
用途
木炭：做燃料、吸附剂、制造黑火药
活性炭：净水剂、脱色剂、去味剂
焦炭：冶炼金属、生产水煤气
炭黑：油墨、颜料、橡胶轮胎中的填充剂
[师]讲解比较碳与炭的区别
[师]讲解C60—— 神奇的碳单质分子
[板书] C60—— 神奇的碳单质分子
⒈ C60是分子构成的。
⒉ 每个C60分子是由60个碳原子构成的。
⒊ C60分子的结构形似足球。
[师]其实，碳氏家族的单质中还有很多神奇的结构，这些结构导致它们具有不同的性质和特殊的性质。C60和纳米碳管就是其中的两种。
[多媒体展示]
（边展示图片，边介绍。）
[师]这就是本节课我们共同学习的主要内容。
【课堂小结】
⒈不同的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。
⒉木炭、活性炭具有吸附性。
⒊化学是一门与生活联系非常紧密的科学；化学以实验探究为手段，不断向前发展，化学新技术使我们的世界变得更加绚丽多彩。
⒋物质的一切外在表现都是由其内在因素决定的。物质的结构决定性质；性质决定用途。
【板书设计】
§6.1　金刚石、石墨和C60
金刚石（C） 石 墨（C）
外 观 无色透明 正八面体状晶体 深灰色鳞片状固体
光 泽 加工琢磨后 有夺目光泽 略有金属光
硬 度 然界最硬物质 最软矿物质之一
导电性 无 良好
导热性 良好 良好
用 途 钻头、刻刀、装饰品等 电极、铅笔芯、润滑剂等
关 系
用途
木炭：做燃料、吸附剂、制造黑火药
活性炭：净水剂、脱色剂、去味剂
焦炭：冶炼金属、生产水煤气
炭黑：油墨、颜料、橡胶轮胎中的填充剂
【练习巩固】
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.它们是两种不同的碳元素
C.它们 是两种不同的碳的化合物 D.它们都是由碳元素组成的单质
2.1999年北约曾用“石墨炸弹”，该炸弹爆炸后释放出大量的纤维状石墨覆盖在发电厂的设备上，造成设备短路而停电，这是利用了石墨的什么性质？
3.家用净水器常用活性炭作净水剂,这是因为活性炭( )
A.可作催化剂 B.疏松多孔,吸附性强. C.无毒 D.可以吸附水中的不洁物质
4.将下列左边物质与右边的用途用线连接起来
石墨 冰箱去味剂
炭黑 作电极
金刚石 冶炼金属
焦炭 制油墨
活性炭 作钻头
5.有一把长期不用而生锈的铁锁，怎样可以轻易打开？
6.电车上的石墨电刷都利用了石墨的哪些性质
7.石墨炸弹爆炸时能在方圆几百米范围内撒下大量的石墨纤维，造成输电线路、电厂设备损坏。这是因为石墨( )
A．有放射性 B．能导电 C．易燃、易爆 D．有毒
8.点燃一根蜡烛，用冷碟底放在蜡烛火焰上方，一会儿，在碟底收集到炭黑，由此能得出蜡烛的组成中一定含有( )
A．碳元素 B．氢元素 C．氧元素 D．氢、氧元素
9.将红色品红溶液跟充分木炭粉混合，然后用滤纸过滤，则过滤后的溶液是 ( )
A．黑色浑浊的 B．无色透明的 C．红色透明的 D．黑色透明的
10.只含有碳元素的物质（ ）
A．一定是金刚石 B．一定是石墨 C．一定是纯净物 D．可能是混合物
11.由C60分子构成的物质我们称之为足球烯，下列说法不正确的是 ( )
A．足球烯是一种特殊的新型单质 B．足球烯的1个分子中含有60个碳原子
C．足球烯、金刚石、石墨都是由碳元素形成的不同单质
D．足球烯相对分子质量为720g
【作业布置】
1. 完成本节基础训练
2. 完成书本112页第2题和第3题
现代国画
宋《清明上河图》
茵尔多钻石
赫迪夫钻石
狮子山之星
此处用石墨作电刷。
[多媒体展示]
石墨的结构
决定
反映
结构
决定
反映
性质
用途这
1、不透明细鳞片状固体 1、铅笔芯
2、天然存在最硬的物质 2、钻石
3、很软、有滑腻感 3、电车电刷
4、深灰色、有金属光泽 4、电炉电极
5、正八面体形状固体 5、玻璃刀
6、优良的导电性能 6、钻井钻头
7、无 色 透 明
电子显微镜下看到木碳结构
显微镜下结构
高性能木碳填充枕头
木炭做成的小盆饰
燃烧
冰箱去味剂
食品脱色
决定
反映
结构
决定
反映
性质
用途
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