資源簡介

碳的單質
1、教學目標
1、知識與技能
（1）理解金剛石、石墨的物理性質和主要用途；了解C60的結構、性質和用途。
（2）理解同素異形體的概念，并能簡單判斷同素異形體。
（3）知道無定形碳，理解木炭、活性炭的吸附原理及應用。
2、過程與方法
（1）通過石墨的用途推測并驗證其物理性質，再從結構上分析其原因，初步建立結構決定性質、性質決定用途的化學學科思想，并在金剛石和C60得到驗證。
（2）在金剛石、石墨的物C60的學習中感受“同中求異”的哲學思想。
3、情感態度與價值觀
（1）通過金剛石、石墨和活性炭的學習感悟化學使生活更美好。
（2）初步體驗物質的微觀結構之美。
（3）通過科學工作者對碳單質的不斷認識，感悟“科學是不斷發展的”觀點。
2、教學重難點
重點：金剛石、石墨、活性炭的物理性質及用途，同素異形體的概念。
難點：建立結構決定性質、性質決定用途的化學學科思想及同一種元素可以組成不同的單質。
3、教學用品
多媒體課件
4、教學過程
教學內容 教師活動 學生活動
引入 【講解】1996年10月5日，一個與眾不同的日子，這一天有三位科學家將“球”射進了諾貝爾化學獎的大門中，他們帶來的球，又稱為富勒烯。隨著富勒烯的發現，越來越多的科學家致力于富勒烯的應用和開發中去，慢慢地有了今天如此眾多的發現，帶動了科技的進步！富勒烯是碳他們家的一個小兒子，他有兩位哥哥：金剛石和石墨。他們是一對“雙胞胎”，可是他們卻長的完全不一樣！一個無色透明，一個黑漆漆的。從出生之日起，他們到底經歷了些什么呢？導致他們有著如此大的差異？同時思考下他們之間的差異僅限于此嗎？ 【聽講】【思考】引起興趣
【聽】【思考】
金剛石的物理性質 【講】在我國古代關于金剛石的記錄在葛洪的《抱樸子》中可以找到，從這段文字中，我們可以知道金剛石具有怎樣的性質？【問】利用金剛石質地堅硬這樣一個性質，可以有什么樣的用途？【講】金剛石除了質地堅硬之外，我們從圖片上可以看出他的顏色，狀態是怎么樣的？【講】這是黑暗中的金剛石，光照在上面，同學們看到了什么？美不美？【講】我們的生活中不缺乏美的東西，缺乏的是發現美的眼睛，如此美的金剛石，你們覺得他有什么樣的用途呢？為什么會具有這樣的用途？ 【看】【思考】【回答】質地堅硬【回答】切割玻璃【回答】無色透明的固體【回答】光的折射【回答】美【回答】作裝飾品
石墨的物理性質 【講解】從外表上我們可以看出石墨是一種什么顏色的固體？【問】石墨有著什么樣的性質呢？我們請大家親自來感受下，摸一下鉛筆的筆芯，你的感覺如何？【講解】我們再來看一段小視頻，看看視頻中體現了石墨什么樣的性質？【講解】所以石墨常被用來制成電極。 【回答】灰黑色【回答】有滑膩感【回答】導電性
性質決定用途 【講】從我們填的表格中，有沒有同學能夠總結下物質的性質與物質的用途之間存在著怎樣一種關系？【講】剛才我們在探究石墨性質的時候，不知道大家有沒有注意到，我們探究的順序和金剛石是不同的，我們是先知道了石墨的用途，然后再倒推出石墨的性質，所以物質的用途對物質的性質有什么樣的作用呢？ 【思考】【回答】物質的性質決定物質的用途【思考】【回答】物質用途反映或體現了物質的性質
結構決定性質 【講】金剛石和石墨性質的差異導致了他們有著不同的用途，那么又是什么原因導致了他們性質上的差異呢？這個老師查閱了資料發現，性質上的差異與構成物質微粒的結構或者說空間的排列方式有著很大的關系，我們來看一下。【展】金剛石和石墨的結構【講】從圖上我們看到了相同的原子在空間不同的排列方式形成了兩種不同的物質，思考金剛石可以和石墨之間相互轉化嗎？【講解】科學家發現，在高溫高壓催化劑的條件下石墨可以轉化為金剛石，同樣也有科學家在實驗室實現了金剛石向石墨的轉變。 【聽】【觀看】【思考】【回答】可以
同素異形體 【講】像金剛石、石墨、富勒烯這樣的現象我們稱為同素異性現象，有沒有同學能結合剛才的分析，給我們來說說這幾個字字面上的意思。【講】根據剛才的講解，我們知道了金剛石、石墨、富勒烯之間都只有碳元素，同時他們又都是一個個的個體，并不一樣，同種元素組成的純凈物叫什么？【問】現在這些單質一樣嗎？【講】就是因為這三點原因，所以金剛石、石墨、富勒烯互稱為同素異形體。 【回答】同：相同；素：元素；異：不同；形：形狀、結構體：物體；【回答】單質【回答】不一樣
無定型碳 【講】在采訪碳這兩兄弟的同時，老師還見到了他們的幾個近親，同學們猜猜他們是誰家的孩子【展示】木炭、活性炭、焦炭、炭黑圖片【講解】這幾個確實是石墨他們家的幾個近親，他們體內流淌著石墨的血液，但是不純，還有其他的一些雜質，所以這四兄弟我們稱為無定型碳。【講解】碳他們本家“一門三杰”，為人類社會做出了巨大的貢獻。那么石墨他們家的這幾位近親又如何呢？我們先來說說和我們最親密的炭黑？想想我們的文具用品中有沒有一樣東西是黑黑的？【講解】是的墨汁里面就是加了炭黑，所以墨寶可以保存很長一段時間，這個問題我們留著下節課說。【講解】我們再來說說焦炭，焦炭顧名思義燒焦的碳，說明他承受著很高的溫度，那么哪里比較容易見到他呢？工廠里面，特別是冶金工業中！【講解】在揭曉活性炭和木炭的用途之前，我們先來看兩個視頻。想想其中體現了活性炭的什么性質？【講解】為什么活性炭和木炭會具有吸附性呢？我們剛才說了什么因素決定了性質？【講解】我們來看一下活性炭的結構，你們看到了什么？【講解】正是因為這些小孔的存在，所以才使得活性炭和木炭具有了吸附色素分子和異味分子的能力。所以想想活性炭或木炭有什么樣的應用？ 【回答】石墨【聽講】【回答】墨汁【觀察】【回答】吸附性【回答】物質的結構決定了物質的性質【回答】很多的小孔【聽講】【回答】防毒面具、口罩、凈水器、除異味包等。
小結 【講】揭曉最后的答案，金剛石和石墨為什么作為“雙胞胎”會有如此大的差別，是因為出生之后他們所處的環境不同，金剛石的生存環境比較艱苦在高溫高壓的地底下，而石墨的生存環境則比較的安逸，所以石墨要變成金剛石有沒有可能呢？有但是必須付出一定的代價：高溫、高壓、催化劑。只有承受金剛石所承受的那些苦，那么就能變成金剛石了。 【感悟】通過努力我們可以改變很多東西

展開更多......

收起↑