資源簡介

碳的單質
教學目標：
1、知道不同元素可以組成不同物質，同種元素也可以形成不同物質，了解金剛石、石墨和C60都是由碳元素形成的單質。
2、了解木炭、活性炭的吸附性。
3、知道碳單質的化學性質，并能根據碳單質的物理、化學性質開發其不同的用途。
過程與方法：
1、通過對金剛石、石墨和C60中碳原子排列方式的分析，懂得物質的結構、性質和用途之間的關系。
2、通過木炭、活性碳對紅墨水的吸附實驗，學會用對比實驗的方法來解決實際問題。
3、通過古人用碳或墨作的字畫久不褪色的事實，和升高溫度碳也能發生化學反應的實驗探究，使學生明白物質化學性質的活潑與穩定都是相對的。
情感、態度與價值觀：
1、通過對C60、納米碳管的發現及研究的介紹，學會用發展的眼光看問題，提高學生的科學素養。
2、通過對碳的不同單質有不同用途伯討論探究，體會物盡所用、人盡其才的道理。
教學重點難難點：
重點：1、對金剛石、石墨和C60中碳原子排列方式的分析，體會物質的結構、性質和用途之間的關系。
2、碳的化學性質——可燃性、還原性
難點：1、物質的結構、性質和用途之間的關系。
2、碳跟氧化銅等金屬氧化物的反應表明碳具有還原性。
碳的單質
（一）創設情境 導入新課
問：由同種元素組成的純凈物叫什么？學生回答（單質）
同種元素可以組成不同的單質嗎？學生回答（能）
指出：如前面我們介紹過的：氧元素能組成O2和O3；磷元素能組成白磷和紅磷。
同樣碳元素也可以組成不同的單質———金剛石、石墨和C60
（二）合作交流 解讀探究
一、金剛石：（學生看書后總結出金剛石的性質和用途）
物理性質：無色透明 用途：做鉆頭，玻璃刀頭，刀片等
正八面體的固體 做裝飾品——（有璀璨奪目
硬度大（天然存在的最硬的物質） 的光澤）
不導電
熔點高等。
二、石墨（學生看書后總結其物理性質與用途）
物理性質：深灰色有金屬光澤而 用途：作鉛筆芯（在紙上劃過會留下
不透明的細磷片狀固體 深灰色的痕跡，同時有滑膩感）
硬度?。ㄊ亲钴浀牡V物之一） 作電極（有導電性）
具有良好的導電性 作潤滑劑（有滑膩感、耐高溫）
熔點高（耐高溫）
有滑膩感
指出：鉛筆不含鉛，而是由石墨和黏土混合而成的。
討論：金剛石與石墨同是碳的單質，為什么它們的物理性質卻不同呢？
（看書上兩種物質的結構圖得出：它們物理性質不同原因是：它們的碳原子排列方式不同）
三、木炭
問：生活中常用到木炭，那么木炭又具有怎樣的結構、性質和用途呢？
實驗：（視頻）木炭吸附二氧化氮：
指出：木炭是由石墨和少量雜質構成的，具有疏松多孔的結構（具有極強的吸附性，可以去怪味、吸附有毒氣體、脫色等）
指出：活性炭的吸附性要強于木炭。
強調指出通過上面的各物質的結構、性質和用途的分析，我們可以得出：
物質的結構 物質的性質 用途（引導學生回答）
四、C60
C60是一種由60個碳原子構成的分子，形似足球，這種結構很穩定。
應用于材料科學，超導體等。
引導學生閱讀書中的《碳單質的研究進展》《人造金剛石和金剛石薄膜》
小結：學完本節我們應該知道：
1、不同的元素可以組成不同的物質，同一種元素也可以組成不同的物質。如：金剛石、石墨和C60等都是碳元素組成的單質。
2、
3
應用遷移 鞏固提高（課堂練習）
1、世界上已發現的元素有109種，因此單質的種類 （填“大于”、“小于”或“等于”）109種，這是因為 。
2、“輕軌電車”是近年來新興的城市高架交通工具，具有污染小的優點，當輕軌電車開動時，輕軌電車上裸露的“電刷”沿架空電線滑動，電刷材料中含有石墨，選擇石墨材料是因為其具有下列性質：
（1） ；（2） ；（3） 。
3、將下列各物質與對應的
用途用線連接起來
①金剛石 A、制作電極
②活性炭 B、冰箱除臭劑
③石墨 C、冶煉金屬
④炭黑 D、制油墨
⑤焦炭 E、加工堅硬的金屬
4、下列物質中，肯定是純凈物的是；
A、木炭 B、金剛石 C、鉛筆芯
D、只含有一種元素的物質
5、由同種元素組成的不同單質稱為
同素異形體，下列各組物質中能互
稱為同素異形體的是（ ）
A、H2O與H2O2 B、氧氣和液氧
C、C60和石墨 D、CO2和CO
6、某物質中只含有一種元素，該物質不可能是（ ）
A、混合物 B、純凈物 C、單質 D、化合物
7、美國軍隊轟炸阿富汗塔利班時使用了一種含碳單質的導彈，造成塔利班的供電設施大面積被破壞。你認為這種碳單質是（ ）
A、金剛石 B、石墨 C、炭黑 D、活性炭
8、中國科學技術大學教授錢逸森教授以四氯化碳[CCl4]和金屬鈉為原料，在特定條件下制造出納米級金剛石粉末，實現了“稻草變黃金”。下列說法中不正確的是（ ）
A、金剛石屬于非金屬單質；
B、制造金剛石的過程中碳元素的化合價沒變
C、CCl4是一種化合物
D、制造金剛石的變化是化學變化
9、金剛石、石墨和C60都是碳元素組成的單質，下列關于它們的說法中正確的有 。
①碳原子的排列方式不同；②化學性質相似；③物理性質相似；④是同一種物質；⑤完全燃燒都生成CO2；⑥都是黑色固體
10、如圖向盛有紅棕色二氧化氮氣體的集氣瓶中放幾小塊活性炭，最終會觀察到紅棕色 （選填“變深”、“消失”、“不變”），漏斗
中液面會 （選填“上升”、“下降”、
或“不變”），其原因是活性炭有
作用，使集氣瓶中的氣壓
（選填“大于”、“小于”或“等于”）
外界大氣壓。
11、古時，人們用鉛做成的鉛棒寫字，
以后又用碳棒代替鉛棒，又發展到現代用的鉛筆。部分普通鉛筆的種類標號及其筆芯原料的配比如下表：
種類 石墨 黏土 種類 石墨 黏土
4H 72.6% 27.4% HB 81.3% 18.7%
3H 73.6% 26.4% 2B 85.5% 14.5%
2H 74.0% 26.0% 3B 87.0% 13.0%
H 75.2% 24.8%
回答下列問題：
（1）用普通鉛筆寫字比用鉛棒、碳棒寫字優越的理由是 。
（2）HB、2H、3H、3B、2B的鉛筆是硬度由大到小的順序是 。
（3）請你例舉石墨的另外一種用途
思考：
1、為什么“鉆石恒久遠，一顆永流傳。”？
2、我國古代一些書法家、畫家用墨（用炭黑等制成）書寫或繪制的字畫為什么能夠保存很長的時間而不變色？
決定
反映
決定
金剛石
石墨
性質
性質
用途
用途
硬度大
作鉆頭、作切割
機刀片等
硬度小、有滑膩感
作高溫電機潤滑劑
具有璀璨奪
目的光澤
作裝飾品
有良好的導電性
作電極
在紙上劃過會留下深灰色的痕跡
作鉛筆芯
物質的性質
物質的用途
決定
很大程度
上決定
反映
物質的結構
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