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课题1 金刚石、石墨和C60
【学习目标】
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.通过实验和对实验现象的观察分析，掌握碳在常温下的化学稳定性和高温时的化学活动性。
3.知道不同种元素可以组成不同种物质，同一种元素也可以组成不同种物质，能以发展的观点看待碳的单质，领悟物质的多样性和复杂性。
【学习过程】
他们是亲密的三兄弟，来自同一个家族——碳家族。虽然组成成分相同，可是他们的结构、脾气、性格却完全不同，而且在生活中的用途也不同。大家知道是怎么一回事么？那今天我们就带着疑问一起开始探究之旅吧！
一、碳的单质
学习任务一：了解金刚石、石墨和C60的物理性质和用途
通过教师出示实物钻石、石墨等，学生自己观察、触摸、实验总结出二者的物理性质区别，从而引出用途的不同原因，教师设问：二者组成相同为什么物理性质有那么大的差异？出示结构模型，学生对比－分析－讨论－总结得出结论。
填写下列表格
金刚石 石墨 C60
物理性质 外观
光泽 不填
硬度 不填
导电性 不填
用途
C60：一个C60分子，它由 个 原子构成，分子形似足球，又名足球烯。
2、碳的其他单质---木炭和活性炭的吸附性
学生自学课本107页内容后，教师介绍木炭和活性炭
组成：由石墨微小晶体和少量杂质构成的，属于无定形碳。
特点：疏松多孔，表面积大。
设问：利用这一特点，木炭和活性炭会有什么用途
学生讨论回答：
【实验探究】P107实验6-1：
学生猜测红墨水中加入木炭的现象，过滤后看到什么现象，讨论原因是什么，然后学生动手实验完成该实验，记录观察到的什么现象。
【交流讨论】
金刚石和石墨是同一种物质吗？由石墨制造金刚石是物理变化还是化学变化？
一种元素只能组成一种单质吗？这些碳单质的性质和用途为什么不同？
结合金刚石、石墨、无定形碳的性质和用途，讨论物质的结构、性质和用途的关系。
【归纳提升】金刚石、石墨、C60物理性质不同的根本原因是什么？
（提示：可从它们的微观角度分析）
3、【跟踪练习】
在金刚石、石墨、活性炭、C60四种物质中。
能用于钻探机钻头的是_____________，能用于电极材料的是_________________，
能用于超导体的是_______________， 能用于电冰箱的除臭剂的是_____________ ，
用作铅笔芯的原料的是__________，能用于防毒面具滤毒罐中的物质是_______________。
二、单质碳的化学性质
学习任务二：单质碳的化学性质
1、【自主学习】碳单质的稳定性、可燃性
结合课件展示的内容，阅读课本P110页完成下列问题:
1)字画保存时间长的原因是什么？
2)碳在高温或加热时能与____________反应
（氧气充足时,燃烧的方程式）____________________
（氧气不充足时,燃烧的方程式）___________________
这两个反应都属于 ________________（填基本反应类型）
备注：反应物的量不同，产物不同
【归纳小结】以上说明单质碳具有的化学性质有：
1、 2、
【跟踪练习】
1、在书写档案是，规定必须使用含有单质碳的墨水，其理由是（ ）
A. 单质碳不跟其他任何物质反应
B. 常温下，碳的化学性质不活泼 C. 碳易与纸张反应生成化学性质稳定的物质
D. 这种墨水是经过加工的性质稳定的化合物
2、石墨烯是由碳元素组成的非常优良的纳米材料，具有超强导电、导热的性能．关于石墨烯的认识错误的是（　　）
A．可作散热材料 B．是一种化合物
C．可做新型电池的电极 D．完全燃烧生成二氧化碳
2、【实验探究】单质碳的还原性
请观察碳单质与氧化铜反应的实验，并思考回答下面的问题：
C和CuO都是什么颜色？
加热，试管中粉末颜色有什么变化？
生成气体通入澄清的石灰水中观察到什么现象？
如何提高反应的温度？
反应的化学方程式如何书写？
3、【思路点拨】
1.碳也可以还原非金属氧化物，如：木炭与二氧化碳反应
2.碳单质在与某些氧化物反应时，实际上就是碳单质夺取氧化物中的 发生 反应，碳是还原剂。氧化物失去氧被 ，氧化物是氧化剂。
4、实验注意事项：
试验结束时应怎样拆卸装置，步骤为：
如果先撤离酒精灯会有什么后果：
5、【归纳小结】
单质碳的化学性质：
1) （反应类型）
2) （反应类型）
6、【跟踪练习】
在木炭还原氧化铜的实验中：
（1）反应开始后，在盛澄清石灰水的试管中观察到的现象是________________，说明反应中有_____________生成，被加热的试管中发生的化学反应方程式是_____________________。
（2）反应完成后，把被加热的试管里的粉末倒在纸上可以看到有_______色的铜，这是由于_______________________________________。
（3）右图中酒精灯上加一金属网罩的作用__________________________。
（4）实验结束时，应先_____________，再撤掉____________。
学习任务三：领悟物质的多样性和复杂性
1、金刚石与石墨混合在一起,组成的物质是单质还是混合物
甲生:是单质。因为金刚石是碳的单质,石墨也是碳的单质,它们混合在一起,仍只含一种元素,所以仍是单质。
诊断:
乙生:是混合物。金刚石和石墨都是碳的单质,但它们是两种不同的物质，所以它们混合在一起不是单质而是混合物。
诊断：
2、下列说法中正确的是( )
A. 由一种元素组成的物质，一定是纯净物
B. 吸附是化学变化
C. 在一定条件下，石墨可转化为人造金刚石，这个变化是化学变化
D. 一种元素只能形成一种单质
3、归纳总结物质的多样性和复杂性的原因:
【课堂小结】
1、金刚石、石墨和C60的物理性质和用途
2、单质碳的化学性质
3、领悟物质的多样性和复杂性
【当堂检测】
1、“钻石恒久远，一颗永流传”这句广告词能体现的钻石的性质是（ ）
A．硬度大 B．不能导电 C．化学性质稳定 D．熔点低
2、在防毒面具中用于吸附有毒气体的物质是（ ）
A．活性炭 B．金刚石
C．石墨 D．焦炭
3、下列几种情况，能证明“金刚石和石墨是由相同元素组成”的是( )
A. 它们的熔点相同 B. 都不溶于水
C. 燃烧后都得同一产物二氧化碳 D. 石墨在一定条件下可转化为金刚石
4、下列说法正确的是( )
A. 碳元素形成的单质均是黑色的
B. 碳和氧气反应时生成物一定是二氧化碳
C. 碳的几种单质具有相同的化学性质
D. 碳的几种单质具有相同的物理性质和化学性质
5、在下列各种碳单质的用途中，利用其化学性质的是( )
A. 石墨用作电极 B. 焦炭用于金属的冶炼
C. 活性炭用于某些气体或液体的净化 D. 炭黑用于制造油墨、鞋油和颜料
6、由下面实验现象可知，黑色粉末可能是（ ）
CuO和C B. Fe和CuO C. MnO2和CuO D. FeO和C
7、请写出下列反应的方程式：
① 碳单质与三氧化二铁反应的方程式：__________________________
② 碳单质与二氧化碳反应的方程式：_____________________________课题一 金刚石、石墨和C60
说明：约10——15分钟的题量，分为必做题和选做题，本题案1—8题为必做题，第9题为选做题，可根据各自课时的需要灵活选做。（其中必做题属于中低档题，比较基础，用于巩固夯实本课时所学内容；选做题是提供给基础好的学生进行培优拔高，提高能力.）
1、古代字画能长期保存，是由于单质碳在常温下具有（ ）
A．稳定性 B.氧化性 C.还原性 D.助燃性
2、下列说法错误的是（ ）
A.同种元素组成的物质，性质不一定相同
B.同种元素组成的物质、性质一定相同
C.不同的单质可以由同一种元素组成
D.不同的单质可以有相同的化学性质
3、物质的用途与性质对应关系不合理的是（　　）
A．石墨做电池电极﹣导电性 B．焦炭冶炼金属﹣可燃性
C．金刚石切割玻璃﹣硬度大 D．活性炭除异味﹣吸附性
4、下列物质的性质，既利用了物理性质又利用了化学性质的使( )
A.用焦炭炼钢 B.用石墨书写或绘制字画
C.用木炭作燃料 D.用木炭吸附工业产品里的色素
5.碳家族中，C60的分子结构形似足球，如右图所示。关于C60的说法中，错误的是（ ）
A.它是一种单质
B.每个C60分子由60个碳原子构成
C.它与金刚石是同一种物质
D.它完全燃烧后的产物是CO2
6、碳的几种单质的物理性质和用途
（1）金刚石硬度 ，常用来作 等。
（2）石墨硬度 ，且深灰色，常用来做 ；导电性好，常用作 ；有 感，
常作润滑剂。
（3）木炭和活性炭具有疏松多孔的结构，因而具有 性。
7、碳的化学性质
在常温下，碳的化学性质 ，随着温度升高，化学活动性大大增强，表现出 性和 性。书写方程式：
① 碳在氧气充足时燃烧 ；
碳在氧气不充足时燃烧 。
② 碳还原氧化铜 ,
现象： 。
8、二氧化氮气体的集气瓶里放几小块活性炭，最终观察到红棕色 (填“变深”或“消失”或“不变”)，漏斗中液面 (填“上升”或“下降”或“不变”)其原因为：活性炭具有 作用，使瓶中气体压强 外界大气压。
9、用木炭还原氧化铜的实验如左下图。
（1）酒精灯加灯罩的目的 ；
（2）刚开始预热，试管②中立即产生气泡，但石灰水不变浑浊，原因是 ；
（3）继续加热，观察到石灰水逐渐变浑浊，黑色粉末中出现红色物质。请你写出带点部分的化学方程式： ；
（4）停止加热时，应先将导管从试管②中撤出，并用弹簧夹夹紧橡皮管，待试管①冷却后再把试管里的粉末倒出。这样操作的原因是 。
（5）请写出木炭还原四氧化三铁的化学方程式 。课时备课卡
课题名称 金刚石、石墨和C60
日期 课时 1 课型 新授 备课教师
课标摘录及课标分解 课标摘录：认识碳单质的结构、性质和用途；知道碳的化学性质 课标分解： 1.学生学什么：学习碳单质的结构、性质和用途；学习单质碳的化学性质 2.学到什么程度：知道金刚石、石墨和C60的物理性质和主要用途；通过对金刚石、石墨和C60的微观结构的分析，懂得物质的结构决定性质，性质决定用途；掌握碳在常温下化学性质不活泼、具有可燃性和还原性三条化学性质。 3.学生怎么学：通过自主学习观察三种碳单质的结构，认识其物理性质和用途，并填写表格；进行探究实验，知道木炭和活性炭具有吸附性；通过举关于书画长久不变色的例子和回顾碳和氧气的反应学习碳在常温下的稳定性和温度升高后的可燃性；通过观察碳单质和氧化铜反应的实验现象，对现象分析归纳，总结出重要的知识点。
学 习 目 标 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.通过实验和对实验现象的观察分析，掌握碳在常温下的化学稳定性和高温时的化学活动性。 3.知道不同种元素可以组成不同种物质，同一种元素也可以组成不同种物质，能以发展的观点看待碳的单质，领悟物质的多样性和复杂性。
评 价 任 务 评价任务体系
1.（对应目标1）能准确写出金刚石、石墨和C60的结构、物理性质和主要用途以及它们之间的关系并归纳总结。 (
评价任务
) (
检验学生对同一种元素也可以组成不同种物质概念的理解
) (
归纳总结
) (
识记理解
) (
准确写出三种碳单质
的结构、物理
性质和主要用途以及它们之间的关系
并归纳总结
。
) (
检验学生对碳单质化学性质的理解和掌握情况
) (
解释应用
)
2.（对应目标2）通过对生活中一些材料的举例和实验探究，进一步检验学生对碳单质化学性质的理解和掌握情况。
3.（对应目标3）通过纸笔测验，检验学生对同一种元素也可以组成不同种物质概念的理解，领悟物质构成的多样性和复杂性。
板书设计
(
决定
)常温下的稳定性 结构 (
决定
) 可燃性 单质碳的化学性质------金刚石、石墨和C60------碳的单质 性质 还原性 用途
教后评价反思
教学过程
教学环节 评价任务 教学活动
导入 他们是亲密的三兄弟，来自同一个家族——碳家族。虽然组成成分相同，可是他们的结构、脾气、性格却完全不同，而且在生活中的用途也不同。大家知道是怎么一回事么？那今天我们就带着疑问一起开始探究之旅吧！
知识点一： 碳的单质 评价任务一： 填写表格并思考金刚石、石墨、足球烯之间有什么关系？（从组成元素和结构上思考） 准确完成实验操作，回答实验现象，独立思考并回答问题。 3、跟踪练习检验学习效果，进行实际应用。 评价标准： 1、正确填写表格并说出它们之间的关系。 2、实验操作合理，能正确描述实验现象，正确回答思考问题的答案。 3、正确填空，对所学知识正确运用。 评价预设： 1、三种单质的关系回答不正确。 2、实验操作不规范，现象不明显， 思考部分的答案回答不正确。3、几种物质的用途填写不正确。 学习任务一：了解金刚石、石墨和C60的物理性质和用途 通过教师出示实物钻石、石墨等，学生自己观察、触摸、实验总结出二者的物理性质区别，从而引出用途的不同原因，教师设问：二者组成相同为什么物理性质有那么大的差异？出示结构模型，学生对比－分析－讨论－总结得出结论。 1、填写下列表格 金刚石石墨C60物理性质外观 光泽 不填硬度 不填导电性 不填用途
C60：一个C60分子，它由 个 原子构成，分子形似足球，又名足球烯。 2、碳的其他单质---木炭和活性炭的吸附性 学生自学课本107页内容后，教师介绍木炭和活性炭 组成：由石墨微小晶体和少量杂质构成的，属于无定形碳。 特点：疏松多孔，表面积大。 设问：利用这一特点，木炭和活性炭会有什么用途 学生讨论回答： 【实验探究】P107实验6-1： 学生猜测红墨水中加入木炭的现象，过滤后看到什么现象，讨论原因是什么，然后学生动手实验完成该实验，记录观察到的什么现象。 【交流讨论】 金刚石和石墨是同一种物质吗？由石墨制造金刚石是物理变化还是化学变化？ 一种元素只能组成一种单质吗？这些碳单质的性质和用途为什么不同？ 结合金刚石、石墨、无定形碳的性质和用途，讨论物质的结构、性质和用途的关系。 【归纳提升】金刚石、石墨、C60物理性质不同的根本原因是什么？ （提示：可从它们的微观角度分析） 【跟踪练习】 在金刚石、石墨、活性炭、C60四种物质中。 能用于钻探机钻头的是___________，能用于电极材料的是_________， 能用于超导体的是________， 能用于电冰箱的除臭剂的是________ ， 用作铅笔芯的原料的是_____，能用于防毒面具滤毒罐中的物质是___。
知识点二： 单质碳的化学性质 评价任务二： 分析思考千百年来字画保存完好的原因。 回顾碳与氧气反应的两种情况的现象和方程式。 木炭与氧化铜的反应是学生学习的难点。学生认真观察实验现象，根据现象，学生分析，教师指导，写出方程式，引出还原反应。 拓展延伸，思考碳还原其他物质的反应过程及写方程式。 2、评价标准： 1、认真分析，正确回答单质碳的两条化学性质，写对方程式。 2、仔细观察实验现象并记录，积极思考回答问题，写对方程式。 3、正确书写碳的还原方程式，并正确分析还原过程。 评价预设： 1、碳与氧气的反应不会写 2、现象观察不细致，问题回答错误，方程式写错 3、方程式写错，碳的还原过程分析不清。 学习任务二：单质碳的化学性质 1、【自主学习】碳单质的稳定性、可燃性 结合课件展示的内容，阅读课本P110页完成下列问题: 字画保存时间长的原因是什么？ 碳在高温或加热时能与____________反应 （氧气充足时,燃烧的方程式）____________________ （氧气不充足时,燃烧的方程式）___________________ 这两个反应都属于 ________________（填基本反应类型） 备注：反应物的量不同，产物不同 【归纳小结】以上说明单质碳具有的化学性质有： 1、 2、 【跟踪练习】 1、在书写档案是，规定必须使用含有单质碳的墨水，其理由是（ ） A. 单质碳不跟其他任何物质反应 B. 常温下，碳的化学性质不活泼 C. 碳易与纸张反应生成化学性质稳定的物质 D. 这种墨水是经过加工的性质稳定的化合物 2、石墨烯是由碳元素组成的非常优良的纳米材料，具有超强导电、导热的性能．关于石墨烯的认识错误的是（　　） A．可作散热材料 B．是一种化合物 C．可做新型电池的电极 D．完全燃烧生成二氧化碳 2、【实验探究】单质碳的还原性 请观察碳单质与氧化铜反应的实验，并思考回答下面的问题： C和CuO都是什么颜色？ 加热，试管中粉末颜色有什么变化？ 生成气体通入澄清的石灰水中观察到什么现象？ 如何提高反应的温度？ 反应的化学方程式如何书写？ 【思路点拨】 1.碳也可以还原非金属氧化物，如：木炭与二氧化碳反应 2.碳单质在与某些氧化物反应时，实际上就是碳单质夺取氧化物中的 ,发生 反应，碳是还原剂。氧化物失去氧被 ，氧化物是氧化剂。 3、【交流讨论】根据碳的化学性质说出碳有哪些用途？ 4、实验注意事项： 试验结束时应怎样拆卸装置，步骤为： 如果先撤离酒精灯会有什么后果：
【归纳小结】 单质碳的化学性质： （反应类型） （反应类型）
评价任务： 学生限时训练2分钟，红笔改错，组内交流答案，小组长讲解，老师点拨。 【跟踪练习】 在木炭还原氧化铜的实验中： （1）反应开始后，在盛澄清石灰水的试管中观察到的现象是________________，说明反应中有_____________生成，被加热的试管中发生的化学反应方程式是_____________________。 （2）反应完成后，把被加热的试管里的粉末倒在纸上可以看到有_______色的铜，这是由于_______________________________________。 （3）右图中酒精灯上加一金属网罩的作用__________________________。 （4）实验结束时，应先_____________，再撤掉____________。
知识点二： 单质碳的化学性质 评价任务三： 考察对同一种元素可组成不同单质和单质、混合物概念的理解。 2、归纳总结物质的多样性和复杂性的原因。 评价标准： 1、能正确理解以上物质的概念，正确诊断分析作答。 2、正确归纳总结物质的多样性和复杂性的原因 评价预设： 物质的复杂性和多样性理解不清，作答不正确 学习任务三：领悟物质的多样性和复杂性 1、金刚石与石墨混合在一起,组成的物质是单质还是混合物 甲生:是单质。因为金刚石是碳的单质,石墨也是碳的单质,它们混合在一起,仍只含一种元素,所以仍是单质。 诊断: 乙生:是混合物。金刚石和石墨都是碳的单质,但它们是两种不同的物质，所以它们混合在一起不是单质而是混合物。 诊断： 2、下列说法中正确的是( ) A. 由一种元素组成的物质，一定是纯净物 B. 吸附是化学变化 C. 在一定条件下，石墨可转化为人造金刚石，这个变化是化学变化 D. 一种元素只能形成一种单质 3、归纳总结物质的多样性和复杂性的原因:
课堂小结 1、金刚石、石墨和C60的物理性质和用途 2、单质碳的化学性质 3、领悟物质的多样性和复杂性
当堂检测 评价任务： 学生限时训练4分钟，老师公布答案学生红笔改错，组内交流完成订正。老师点拨。 1、“钻石恒久远，一颗永流传”这句广告词能体现的钻石的性质是（ ） A．硬度大 B．不能导电 C．化学性质稳定 D．熔点低 2、在防毒面具中用于吸附有毒气体的物质是（ ） A．活性炭 B．金刚石 C．石墨 D．焦炭 3、下列几种情况，能证明“金刚石和石墨是由相同元素组成”的是( ) A. 它们的熔点相同 B. 都不溶于水 C. 燃烧后都得同一产物二氧化碳 D. 石墨在一定条件下可转化为金刚石 4、下列说法正确的是( ) A. 碳元素形成的单质均是黑色的 B. 碳和氧气反应时生成物一定是二氧化碳 C. 碳的几种单质具有相同的化学性质 D. 碳的几种单质具有相同的物理性质和化学性质 5、在下列各种碳单质的用途中，利用其化学性质的是( ) A. 石墨用作电极 B. 焦炭用于金属的冶炼 C. 活性炭用于某些气体或液体的净化 D. 炭黑用于制造油墨、鞋油和颜料 6、由下面实验现象可知，黑色粉末可能是（ ） CuO和C B. Fe和CuO C. MnO2和CuO D. FeO和C 7、请写出下列反应的方程式： ① 碳单质与三氧化二铁反应的方程式：__________________________ ② 碳单质与二氧化碳反应的方程式：_____________________________

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