資源簡介

6-1-1 課題 1 金剛石、石墨和 C60
教學目標：
知道同一種元素原子間結合方式不同，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)。
知道金剛石、石墨和 C60 中 C 原子的排列特點。
會對展示或演示的資料分析、歸納，能說出金剛石、石墨、活性炭的主要物理性質(zhì)及對應的用途，培養(yǎng)以科學精神和社會責任感為主的化學核心素養(yǎng)。
通過對碳的幾種單質(zhì)性質(zhì)的學習，初步體會“結構決定性質(zhì)（或性質(zhì)反映結構）、性質(zhì)決定用途（或用途反映性質(zhì)）”的思維方法，感受并贊賞人類運用科學改造自然的成就。
教學重難點
會對展示或演示的資料分析、歸納，能說出金剛石、石墨、活性炭的主要物理性質(zhì)及對應的用途
教學過程：
環(huán)節(jié)要點 教師活動 學生活動
【引入】展示圖片：金剛石和石墨
投影故事：1976 年，英國倫敦的化學家，別出心
裁地燃燒鉆石（金剛石）。閃閃的寶石竟變成了 閱讀材料
二氧化碳！他簡直不敢相信這個事實，又進一步
驗證。他稱取等質(zhì)量的石墨和金剛石，分別使之
教學環(huán)節(jié)一：金剛石的物理性質(zhì)和用途 充分燃燒，結果得到了相等質(zhì)量的二氧化碳。這 使他不得不接受一個事實：金剛石和石墨有親緣關系——他們都是由碳元素組成的單質(zhì)。 【問題】：“以卵擊石”中的“石”，分別用金 思考、回答思考
剛石和石墨這對孿生兄弟會有不同的結果嗎？讓
我們帶著問題，學習今天的內(nèi)容。
【投影】：展示金剛石在不同領域中的相關用途 思考、回答
的圖片，同學們從圖片中提取信息，歸納金剛石
的物理性質(zhì)。
【過渡】石墨和金剛石都是由碳元素組成的單質(zhì)，
它們的性質(zhì)會有多大差異呢？請看圖片 【投影】展示石墨的圖片，觀察，得到石墨的顏 思考
色及狀態(tài)等顯而易見的物理性質(zhì)。
【實驗探究 1】對比實驗：分別用玻璃刀和鉛筆 在毛玻璃片上刻畫，觀察現(xiàn)象。 觀察、下結論
得出結論:金剛石的硬度比石墨大得多。
教學環(huán)節(jié)二：石墨的物理性質(zhì)和用途 【拓展】同學們在考試作答，填涂答題卡的時候， 要求使用 2B 鉛筆，用 6B 可以嗎？為什么？ 【投影】介紹鉛筆的知識 觀察、下結論
【實驗探究 2】將一小段鉛筆芯連接到一個串聯(lián)
電路中，閉合開關，觀察燈泡在閉合開關前后的
異同。 得出結論: 石墨具有良好的導電性。 思考
歸納：石墨具有導電性可以用作電池的電極。 【問題】展示生銹的鎖頭（圖片），遇到這種情 觀察、下結論
況應該用什么化學知識來解決？請觀察下面的實
驗，爭取從中獲得一些啟示。 【實驗探究 3】將一小段鉛筆芯研碎，請一位同學觸摸得到的粉末，并說出感受。 得出結論：石墨具有滑膩感。 【小結】石墨有滑膩感，可以作潤滑劑，前面的鎖頭的問題可以利用石墨的這一性質(zhì)來解決。
【投影】材料一、中國科學報 2018 年 7 月報道，
“單晶金剛石手機，你值得擁有。” 有的手機一
打就發(fā)熱，溫度一高就不工作，原因是它的半導
體元器件（如：硅的導熱性不好）不耐高溫。集
電學、光學、力學、聲學和熱學等優(yōu)異特性于一
體的單晶金剛石將解決這一問題。
金剛石電子器件相比其他半導體器件具有體積
小、集成度高和無需制冷的優(yōu)勢。北京航空航天
大學材料科學與工程學院教授張濤相信，金剛石
教學環(huán)節(jié)三：當堂 將引發(fā)新一代半導體技術的革命。 閱讀材料，回答問
閱讀訓練 材料二、互聯(lián)網(wǎng)上也有“鉛筆芯做成鉆石”的視 題
頻流傳，原理是以鉛筆芯中的主要成分石墨為原
料，在高溫、高壓和催化劑的作用下，合成金剛
石。
請根據(jù)上述材料，回答問題。
1、請根據(jù)材料一回答：是金剛石的哪一點物理性
質(zhì)使其在手機元器件的應用中明顯優(yōu)于其他半導
體？
2、請根據(jù)材料二判斷：石墨轉(zhuǎn)化為金剛石屬于物
理變化還是化學變化？
【投影】根據(jù)前面所學的內(nèi)容，完成金剛石和石
教學環(huán)節(jié)四：金剛 墨性質(zhì)、用途相關的表格。 思考、回答
石和石墨的性質(zhì)和 歸納性質(zhì)和用途之間的關系
用途歸納 初步體會“性質(zhì)決定用途（或用途反映性質(zhì)）” 建立思維模型
的思維方法
【問題】金剛石和石墨同為碳元素組成的單質(zhì)，
為什么性質(zhì)存在如此大的差異？
教學環(huán)節(jié)五：結構決定性質(zhì) 【投影】展示金剛石和石墨的結構模型圖。 歸納：金剛石和石墨的物理性質(zhì)不同，是因為碳原子排列方式不同。 思考、建立思維模型
初步體會“結構決定性質(zhì)（或性質(zhì)反映結構），
性質(zhì)決定用途（或用途反映性質(zhì)）”的思維方法
【講授】除了金剛石和石墨以外，生活中我們還 思考
教學環(huán)節(jié)六：無定形碳 常常用到木炭、活性炭、炭黑、焦炭等，它們主 要由石墨的微小晶體和少量雜質(zhì)構成。因此，它們都是混合物。我們把它們稱為無定形碳。
【提問】圖中的簡易凈水器主要利用了活性炭的 觀察
什么性質(zhì)？
【實驗探究 4】向盛有適量水的錐形瓶中，滴加
紅墨水，振蕩，再向錐形瓶中加入剛烘烤過的活
性炭，振蕩，觀察現(xiàn)象。 思考
【提問】為什么活性炭和木炭會具有吸附性？
【投影】放大鏡下木炭、活性炭的結構
【提問】活性炭、木炭的吸附性是物理性質(zhì)還是
化學性質(zhì)？ 思考
【追問】活性炭、木炭的吸附性在生產(chǎn)生活中的
用途有哪些？
【投影】展示圖片（木炭、活性炭的用途）。
【介紹】炭黑是一種黑色的極細粉末，由含碳的 觀察
有機化合物不完全燃燒或強熱分解制得。
【投影】化學課本 圖片 6-11 生成炭黑的實驗
【展示】炭黑、焦炭的用途
教學環(huán)節(jié)七：介紹 C60 【講授】金剛石和石墨的孿生兄弟——C60 【投影】閱讀課本 P108 回答下面的問題。關于 C60 的說法，錯誤的是（ ） C60 是一種由碳元素組成的單質(zhì) C60 在超導、催化、材料、醫(yī)學等領域有廣泛應用 C.一個 C60 分子是由 60 個碳原子構成的 D. C60 和 C70 都是由碳元素組成的，所以它們是同種物質(zhì) 【投影】C60、C70、碳納米管、石墨烯的模型圖 閱讀、完成題目 觀察
教學環(huán)節(jié)八：小結 【投影】利用思維導圖展示本節(jié)課要點，并進行 點撥。 閱讀、思考

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