資源簡介

《金剛石、石墨和C60》
1、 教學(xué)目標(biāo)
1、知識與技能
（1）知道同一種元素原子間結(jié)合方式不同，可以組成不同的物質(zhì)。知道金剛石、石墨和C60等都屬于由碳元素組成的不同單質(zhì)，知道這些物質(zhì)中碳原子的排列特點及其相應(yīng)的性質(zhì)。
（2）能說出金剛石、石墨、活性炭的主要物理性質(zhì)及對應(yīng)的用途。
2、過程與方法
（1）通過對碳的幾種單質(zhì)性質(zhì)的學(xué)習(xí)，初步形成“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)（或性質(zhì)反映結(jié)構(gòu)）、性質(zhì)決定用途（或用途反映性質(zhì)）”的思維方法，認(rèn)識物質(zhì)的多樣性。
（2）聯(lián)系生活實際，通過閱讀、觀看教材內(nèi)容、視頻等，了解金剛石、石墨、C60的主要物理性質(zhì)和用途。
3、情感態(tài)度與價值觀
通過對碳的幾種單質(zhì)的學(xué)習(xí)，感受并贊賞人類利用科學(xué)改造自然的成就，樹立崇尚的科學(xué)觀念。
2、 教學(xué)重點：金剛石、石墨、C60的主要物理性質(zhì)和用途。
教學(xué)難點：通過對碳的幾種單質(zhì)的學(xué)習(xí)，初步認(rèn)識“用途—性質(zhì)—結(jié)構(gòu)”三者之間的關(guān)系。
3、 教學(xué)準(zhǔn)備：
（6B、10B）的鉛筆、鉛筆芯粉末，木炭、活性炭、紅墨水，過濾實驗器材。石墨棒、燈泡、電池、開關(guān)、導(dǎo)線等。
4、 教學(xué)策略：
本課題主要介紹的是碳單質(zhì)的物理性質(zhì)和用途，但最終目的是在學(xué)習(xí)碳單質(zhì)的基礎(chǔ)上掌握化學(xué)的基本觀念：①元素觀：不同的元素可以組成不同的物質(zhì)，同種元素也可以組成不同的物質(zhì)。這部分主要通過回顧熟悉物質(zhì)的元素組成來達到目的。②微粒觀：從物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)的不同導(dǎo)致性質(zhì)產(chǎn)生較大的差異。通過教材108頁的討論題，幫助學(xué)生形成觀念：物質(zhì)的性質(zhì)在很大程度上決定了物質(zhì)的用途。讓學(xué)生初步認(rèn)識“用途—性質(zhì)—結(jié)構(gòu)”三者之間的關(guān)系。
學(xué)生在學(xué)習(xí)本課題之前已經(jīng)在第二單元氧氣以及第四單元水的凈化中接觸了木炭和活性炭兩種主要成分是碳單質(zhì)的物質(zhì)，對這些物質(zhì)有一定的認(rèn)識。但學(xué)生還不清楚由碳元素形成的單質(zhì)是什么，他們具有什么物理性質(zhì)和用途。因此，本節(jié)課用“大長今用木炭吸附醬醋中的異味”來引出課題，通過閱讀教材并增加玻璃刀刻畫玻璃的視頻學(xué)習(xí)金剛石的物理性質(zhì)和用途；再結(jié)合教材中的圖片（如鉛筆、干電池的電極、電車的電刷、防毒面具、冰箱除味劑等），學(xué)生親身感受鉛筆的滑膩感和增加導(dǎo)電性實驗的形式引導(dǎo)學(xué)生逐步從其用途推測石墨的物理性質(zhì)。利用教材P108的討論，結(jié)合三種單質(zhì)的原子排列模型，讓學(xué)生直觀感受物質(zhì)組成的多樣性。
5、 教學(xué)流程：
6、 教學(xué)過程：
教學(xué)環(huán)節(jié)一：設(shè)置情景，用“大長今中木炭吸附醬醋中的異味”引出課題，并根據(jù)所學(xué)物質(zhì)的元素組成引出同一種元素可以組成不同的物質(zhì)以及由碳元素組成的幾種單質(zhì)。
【引入】（播放大長今用木炭吸附醬醋異味的視頻）劇中長今用什么物質(zhì)除去醬醋的異味呢？
【學(xué)生】木炭
【講述】木炭的主要成分是碳的單質(zhì)，碳單質(zhì)具有什么樣的物理性質(zhì)和用途呢？今天我們就來學(xué)習(xí)課題1金剛石、石墨及C60。
【提問】大家一定很好奇，要講的是碳單質(zhì)怎么會出現(xiàn)三種物質(zhì)呢？要解決這個問題，我們先來回顧學(xué)過的知識。根據(jù)前面的學(xué)習(xí)，我們知道物質(zhì)是由元素組成，請同學(xué)們說說氫氣、氧氣、水是由什么元素組成。
【回答】氫氣是由氫元素組成，氧氣是由氧元素組成，水是由氫、氧元素組成。
【提問】由此可見，不同的元素可以組成不同的物質(zhì)，同一種元素能不能組成不同的物質(zhì)呢？在學(xué)過的物質(zhì)中有沒有這樣的例子呢？
【學(xué)生回答】（若無法回答可以給出元素符號讓學(xué)生思考對應(yīng)的物質(zhì)）氧氣和臭氧、紅磷和白磷。
【講述】通過上述的例子我們知道同一種元素可以組成不同的物質(zhì)，除了氧、磷元素外，碳元素也能組成不同的物質(zhì)，它能組成金剛石、石墨以及C60。所以說，金剛石、石墨及C60都是由碳元素組成的單質(zhì)。（學(xué)生劃起教材中的結(jié)論）今天的課題主要研究就是這三種碳單質(zhì)的物理性質(zhì)和用途。
教學(xué)環(huán)節(jié)二：通過閱讀課本，找出金剛石的物理性質(zhì)和用途，觀看“玻璃刀刻畫玻璃”了解金剛石硬度大的性質(zhì)與用途的關(guān)系
【提問】下面我們先來學(xué)習(xí)金剛石的物理性質(zhì)。請同學(xué)們閱讀課本P.106找出金剛石的物理性質(zhì)和用途。
【學(xué)生回答】物理性質(zhì)：外觀：金剛石是無色透明、正八面體形狀的固體。硬度：天然存在的最硬的物質(zhì)。用途：裝飾品、鉆探機鉆頭。
【視頻實驗】觀看玻璃刀刻畫玻璃視頻，說明金剛石具有什么用途？
【回答】金剛石可用作玻璃刀。
【提問】金剛石可用做玻璃刀說明金剛石具有什么性質(zhì)呢？
【回答】硬度大
【提問】金剛石可以用作鉆探機的鉆頭和玻璃刀這是由什么性質(zhì)決定呢？
【回答】硬度大的性質(zhì)決定。
教學(xué)環(huán)節(jié)三：結(jié)合生活實際、演示實驗、課后習(xí)題，根據(jù)石墨的用途掌握其物理性質(zhì)；簡單介紹生活中常見的幾種炭的性質(zhì)和用途。
【提問】下面再來看一下由碳元素組成的另外一種單質(zhì)石墨，（給出石墨的實物）要學(xué)生觀察一下石墨的顏色、狀態(tài)。
【回答】：石墨是一種深灰色的、有金屬光澤而不透明的細(xì)鱗片的固體。
【提問】：石墨的硬度是怎樣呢？我們來看課本P.112第4題這條練習(xí)，用鉛筆在紙上劃過，你們就會看到紙上留下深灰色的痕跡，那這點說明石墨的什么性質(zhì)呢？
【回答】：這證明了石墨很軟且深灰色。
【提問】：那同學(xué)們再來摸一下你們的鉛筆芯的粉末，你們有什么感覺呢？
【回答】：有滑膩的感覺。
【提問】：生銹的鐵鎖難以打開，把少許鉛筆芯粉末放進鎖眼，鑰匙轉(zhuǎn)動幾下即可打開，說明石墨有什么性質(zhì)呢？
【回答】：石墨具有滑膩感這個性質(zhì)。
【講述】：外觀上石墨具有金屬的光澤，那它是否具有導(dǎo)電性呢？下面我們就用石墨來做一個實驗，用石墨和導(dǎo)線連接在一起，接通電源，請同學(xué)們觀察一下燈泡是否發(fā)亮。并且思考這個實驗說明了石墨具有什么樣的性質(zhì)呢？
【回答】：（實驗完畢后，請一位同學(xué)來說一下實驗現(xiàn)象是怎么樣的。）現(xiàn)象：發(fā)現(xiàn)燈泡亮起來了，那這說明了石墨能夠?qū)щ姟＿@就是說石墨具有良好的導(dǎo)電性。
【提問】：根據(jù)石墨的這些性質(zhì)那請同學(xué)們說一下石墨具有什么用途呢？閱讀課本P.107
【回答】：石墨很軟，所以它能夠做鉛筆。石墨有滑膩感，石墨就可以做潤滑劑。石墨可以導(dǎo)電，所以它可以作為電極。
【提問】：石墨的這些用途是根據(jù)什么性質(zhì)決定呢？
【回答】：由于石墨可以導(dǎo)電，所以它可以作為電極，我們?nèi)粘Ｉ钪杏玫母呻姵氐碾姌O就是用石墨做的。這就是石墨的性質(zhì)及其用途了。
【提問】：（給出金剛石、石墨的結(jié)構(gòu)模型）從這里我們可以看出金剛石和石墨不僅在外觀上存在差異就連物質(zhì)的硬度、導(dǎo)電性等都存在差別，那這是為什么呢？
【回答】：由于金剛石和石墨他們的原子排列方式是不相同。導(dǎo)致性質(zhì)有很大差異。
【提問】 日常生活中，我們常用到的木炭、活性炭、焦炭和炭黑他們的主要成分是碳單質(zhì)。根據(jù)一開始《大長今》的視頻，木炭具有什么用途呢？第四單元學(xué)習(xí)的凈水器中活性炭具有什么用途呢？
【回答】 木炭用于吸附醬醋中的異味，活性炭用于除臭……
【提問】 木炭吸附醬醋的異味，凈水器中使用活性炭除臭，這是利用他們的什么性質(zhì)？
【回答】 有吸附性。
【演示實驗】 活性炭能否吸附色素呢？我們用實驗說明問題，把活性炭加入到滴有紅墨水的水中，請同學(xué)們觀察有什么現(xiàn)象產(chǎn)生？這說明活性炭有什么性質(zhì)？
【回答】 加入活性炭后，紅色溶液顏色最終變成無色。活性炭具有吸附性。
【提問】請同學(xué)們根據(jù)木炭的性質(zhì)，觀看烘烤過的木炭放入裝有紅棕色氣體的二氧化氮集氣瓶視頻，思考紅棕色為什么會消失？
【回答】木炭具有吸附性，它能把色素吸附到他的表面。
【提問】木炭和活性炭都有吸附能力，說明他們的結(jié)構(gòu)特點是怎樣呢？
【回答】具有疏松多孔的結(jié)構(gòu)。
【提問】根據(jù)木炭、活性炭的性質(zhì)，閱讀課本P.107找出他們的用途。
【回答】活性炭的吸附性比木炭的還要強。防毒面具的濾毒罐就是利用活性炭的強吸附性。制糖中脫色制白糖。處理城市廢水、工業(yè)廢水、飲用水凈化。吸附裝修而產(chǎn)生的有害氣體。
（同時展示圖片，課本P107頁，圖6－3，活性炭的用途）
教學(xué)環(huán)節(jié)四：通過觀察原子排列模型，知道同一種元素原子間結(jié)合方式不同，可以組成不同的物質(zhì)。
（在PPT中演示金剛石、石墨的物理性質(zhì)和用途的一一對應(yīng)關(guān)系，）
【提問】學(xué)習(xí)了金剛石、石墨、木炭、活性炭的物理性質(zhì)和用途，結(jié)合課本P.108討論題，請同學(xué)們說說物質(zhì)性質(zhì)和用途的關(guān)系。（教師分析石墨、金剛石的性質(zhì)和用途的關(guān)系，讓學(xué)生學(xué)會從客觀事實中找尋規(guī)律）
【回答】它們的用途是由性質(zhì)決定的。通過用途，我們能推測其性質(zhì)。
【提問】金剛石、石墨同是碳元素組成的單質(zhì)，性質(zhì)為什么產(chǎn)生那么大的差異呢？
【回答】他們的碳原子排列方式不同。
【講述】他們的結(jié)構(gòu)不同，導(dǎo)致了性質(zhì)的差異，由此可見。物質(zhì)結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)決定用途。現(xiàn)在科學(xué)家又發(fā)現(xiàn)了一種新形式的碳單質(zhì)，這就是C60。
【提問】請同學(xué)們觀察一個C60分子是由多少個碳原子構(gòu)成，并動筆計算一下它的相對分子質(zhì)量。
【回答】C60的相對分子質(zhì)量：12×60=720
【講述】（展示C60的碳原子排列模型，簡介C60）閱讀課本P.108C60分子的用途。
【回答】材料科學(xué)、超導(dǎo)體，
【小結(jié)】1、同一種元素可以組成不同的物質(zhì)
2、碳原子排列方式不同，性質(zhì)存在較大差異。
3、物質(zhì)結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)決定用途。
七、設(shè)計板書：
一、碳的物理性質(zhì)
1、金剛石：外觀：無色透明的固體 2、石墨：外觀：深灰色、不透明有金屬光澤、細(xì)鱗片狀固體
硬度：天然存在最硬的物質(zhì) 硬度：質(zhì)地軟
有滑膩感、導(dǎo)電性
用途：玻璃刀、裝飾品 用途：鉛筆、干電池和潤滑劑等
*、生活中常用的炭：木炭、活性炭、焦炭、炭黑
1、結(jié)構(gòu)：疏松多孔結(jié)構(gòu)（有吸附能力）
2、性質(zhì)：吸附能力
用途：木炭：做脫色劑，吸附劑。 活性炭：做凈水器，吸附毒氣。
結(jié)構(gòu) 決定 性質(zhì) 決定 用途
3、C60 分子：它是由六十個碳原子構(gòu)成的分子
相對分子質(zhì)量：12 × 60 = 720
用途：應(yīng)用于材料科學(xué)、超導(dǎo)體
教學(xué)情景：大長今用木炭吸附醬醋中的異味引出課題
根據(jù)常見物質(zhì)的元素組成分析，知道同種元素可以組成不同的物質(zhì)。
用玻璃刀刻畫玻璃，驗證金剛石的物理性質(zhì)，初步知道性質(zhì)和用途的關(guān)系。
學(xué)生通過閱讀課本P.106的相關(guān)內(nèi)容，找出金剛石的物理性質(zhì)和用途。
以學(xué)生熟悉的物質(zhì)“鉛筆”引出石墨的外觀和硬度等物理性質(zhì)，通過演示實驗驗證石墨的導(dǎo)電性。
通過課后習(xí)題、日常生活的常識、演示實驗再次驗證性質(zhì)和用途的關(guān)系
初步認(rèn)識性質(zhì)和結(jié)構(gòu)的關(guān)系
簡單分析金剛石、石墨性質(zhì)差異的原因
通過教材中的“討論”認(rèn)識物質(zhì)性質(zhì)、用途、結(jié)構(gòu)三者的關(guān)系
分析木炭吸附異味的視頻以及凈水器中活性炭的作用以及演示活性炭吸附色素的實驗認(rèn)識生活常用的“炭”。
簡單介紹C60的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和用途。歸納小結(jié)今天學(xué)習(xí)的重點內(nèi)容。
第 4 頁 共 5 頁

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