初中化学金刚石石墨C60(第一课时)


三维目标:

1.了解金刚石和石墨的物理性质、用途。

2.掌握碳单质的化学性质。

3.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。

4.通过对金刚石、石墨、C60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。

5.以发展的观点看待碳的单质,树立物质性质决定用途的观点

教学重点:认识结构决定性质

教学难点认识结构决定性质

教学方法 :提出问题-实验演示-分析结果-得出结论练习巩固

教学过程:

教学

流程

教师活动

学生活动

设计意图

1

【引入】碳元素在自然界的含量不是最多的,但由碳元素组成的物质种类却是最多的。从本节开始,我们要学习由碳元素组成的单质和化合物。

什么叫单质?举出几种单质。

不同种元素可以组成不同种单质,例如铁元素可以组成铁这种物质,硫元素可以组成硫单质。氢元素组成氢气,氮元素组成氮气。

【问】那么同一种元素能否组成不同种单质呢?如果能请举例说明。

PPT展示氧气和臭氧,红磷和白磷

结论:一种元素可以组成多种单质。

【实物展示】木炭、干电池中的碳棒(石墨)

问:你知道木炭、石墨是由什么元素组成的吗?

回忆所学知识

 

 

 

 

 

讨论回答

 

观察思考

 

通过复习所学的知识,使学生认识到同种元素可以组成多种单质。然后迁移到本节所学的碳单质。

 

 

 

 

 

2

【播放视频】金刚石燃烧

【讲述】早在公元一世纪的文献中就有了关于金刚石的记载,然而人们一直不知道金刚石的成分是什么,直到18世纪法国化学家拉瓦锡等人进行在氧气中燃烧金刚石的实验,结果发现得到的气体是二氧化碳,而且碳就是来自于金刚石。终于知道了金刚石的组成元素就是碳元素。

【问】为什么金刚石和石墨都是由碳元素组成的单质,而他们的性质和用途差别这么大?这与什么因素有关呢?

今天我们就一起来学习由碳元素组成的三种单质------金刚石、石墨、C60

【板书】

一、金刚石和石墨的物理性质、用途

【问】通过课前预习,你对这两种物质的物理性质有哪些认识?你认为他们的物理性质有哪些不同?

【问】你知道金刚石有哪些主要的用途?这些用途与它的哪些性质有关?举例说明

PPT金刚石的用途

【问】你知道石墨有哪些主要用途吗?这些用途与什么性质有关?举例说明。

PPT石墨的用途

【布置练习】将相关内容填在学案表格中

PPT

物质名称

金刚石

石墨

组成元素

C

C

外观

无色透明正八面体状晶体

深灰色不透明细鳞片状固体

硬度

天然最硬

较软

导电性

不导电

导电性良好

用途

        装饰品钻石——对光发生折射

        划玻璃——硬度大

        钻探机的钻头——硬度大

        铅笔芯——软,留下痕迹

        电极、电刷——导电性好

        润滑剂——软,滑腻感

【介绍】2H2BHB等铅笔型号及用途。

【演示】废电池中碳棒,不同型号铅笔芯的导电性

【结论】石墨具有导电性,相同长度时,B值越大,导电性越强。

【介绍】C60的结构、用途。特殊的电子材料,超导材料。

【问】金刚石、石墨、C60  性质和用途差异很大的原因是什么?

PPT三者的结构图

【分析】从图中可以看出,金刚石中碳原子呈连续、坚固的骨架结构,所以坚硬。而石墨中碳原子呈平面层状结构,层与层之间作用力小,易滑动,所以石墨较软,有滑腻感。可见物理性质差别较大的原因是它们中碳原子排列方式不同。

观察思考

 

 

 

 

 

思考

 

 

 

 

 

 

 

 

 

在学案中补充完整

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

理解微观结构

 

 

 

介绍金刚石和石墨的元素组成

 

 

 

 

 

 

 

 

 

通过学生在生活中对金刚石和石墨的了解,总结金刚石和石墨的物理性质上的差异以及它们的主要用途。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

从三种物质的微观结构图示,分析三种物质性质不同的原因。使学生理解结构决定性质。

3

【介绍】:生活中常见的木炭、活性炭主要成分也是石墨的微小晶体,还有炭黑和焦炭,这些物质我们一般称它们为无定形碳。

【问】你了解木炭、活性炭的用途吗?举例说明。

PPT木炭吸附色素视频

【演示】用活性炭净化滴有红墨水的自来水(一份不加活性炭过滤做对比)

现象:红色逐渐退成无色

结论:活性炭有吸附性

【小结】:活性炭有吸附性,可用于防毒面具、冰箱去味剂、净水器、制糖工业等

【讲解】木炭可用于烧烤,因为它有可燃性,木炭也可用于除去水中的色素,以为它有吸附性。炭黑可用于做黑色颜料,如做鞋油,墨汁,墨水等。焦炭可用于炼铁。

【问】为什么木炭和活性炭都有吸附性?与它们的结构什么关系?

【小结】都有疏松多孔的结构。而且表面越大,吸附能力越强。活性炭比木炭吸附能力强。

【问】通过以上讨论,你认为物质的结构、性质、用途三者有什么关系?

【小结板书】二、结构、性质和用途的关系

                     决定        决定

结构 →  性质 →  用途

回忆生活中见到过的几种无定形碳

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

结合生活常识,让学生认识几种生活中常见的无定形碳。认识木炭和活性炭的吸附性及用途。

视频的播放和演示实验会使学生感受到什么是吸附性,为后面介绍活性炭的用途打下基础。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

作业布置1、完成学案

2、课后习题12345

 

 

 

板书设计一、金刚石和石墨的物理性质、用途

物质名称

金刚石

石墨

组成元素

C

C

外观

无色透明正八面体状晶体

深灰色不透明细鳞片状固体

硬度

天然最硬

较软

导电性

不导电

导电性良好

用途

      装饰品钻石——对光发生折射

        划玻璃——硬度大

        钻探机的钻头——硬度大

        铅笔芯——软,留下痕迹

        电极、电刷——导电性好

        润滑剂——软,滑腻感

二、结构、性质和用途的关系

                     决定        决定

结构 →  性质 →  用途