資源簡介

課題1 金剛石、石墨和C60
第1課時(shí)
一、教學(xué)目標(biāo)
1. 了解金剛石和石墨的物理性質(zhì)和主要用途。
2. 知道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)。
3. 以碳的單質(zhì)為載體，引導(dǎo)學(xué)生形成觀念: (1)物質(zhì)的性質(zhì)在很大程度上決定了物質(zhì)的用途;(2)科學(xué)發(fā)展是無止境的。
二、教學(xué)重難點(diǎn)
重點(diǎn)：碳單質(zhì)的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)與用途之間的關(guān)系。
難點(diǎn)：碳的不同單質(zhì)在物理性質(zhì)上差異是微粒空間排布的不同造成的。
三、教學(xué)準(zhǔn)備
教學(xué)PPT及相關(guān)視頻、玻璃刀、鉛筆、木炭、紅墨水、錐形瓶、水等。
四、教學(xué)過程
教學(xué)環(huán)節(jié) 教師活動(dòng) 學(xué)生活動(dòng) 設(shè)計(jì)意圖
環(huán)節(jié)一 創(chuàng)設(shè)情境 引入新課 【展示圖片】金剛石、石墨、C60 【提問】研究表明，透明的金剛石、深灰色的石墨和足球狀的C60 都是由碳元素組成的單質(zhì)，它們有哪些相同點(diǎn)和不同點(diǎn)呢？ 【過渡】鉆石是金剛石仔細(xì)研磨后的產(chǎn)物，它是由碳元素組成的一種單質(zhì)。不同的元素可以組成不同的物質(zhì)，同種元素也能組成不同的物質(zhì)。如深灰色的石墨和足球狀的C60也都是由碳元素組成的單質(zhì)，為什么它們看起來差別這么大呢？它們有哪些相同點(diǎn)和不同點(diǎn)呢？ 觀看視頻，引發(fā)探究興趣。 通過觀察金剛石、石墨、C60 的圖片，思考這三種都是由碳元素組成的單質(zhì)，它們有哪些相同點(diǎn)和不同點(diǎn)，不僅激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，更重要的是培養(yǎng)學(xué)生對身邊事物的觀察探索欲。
環(huán)節(jié)二 新課講解 【講解】1．金剛石 【展示】純凈的金剛石是無色透明、正八面體形狀的固體。金剛石經(jīng)仔細(xì)研磨后，可成為璀璨奪目的鉆石。 【演示實(shí)驗(yàn)】教師用準(zhǔn)備好的玻璃刀來嘗試裁玻璃。 玻璃很容易被裁開。 【閱讀資料】閱讀資料卡片 【講解】金剛石是自然界中天然存在的最硬的物質(zhì)，常用來切割玻璃、大理石；做鉆探機(jī)的鉆頭等。 【提問】為什么金剛石是天然存在最硬的物質(zhì)的呢？ 【講解】經(jīng)研究表明：金剛石之所以硬度這么高，主要是因?yàn)樘荚影凑嗣骟w的結(jié)構(gòu)排列而造成的。 【明確】總結(jié)出結(jié)構(gòu)、（物理）性質(zhì)與用途之間的關(guān)系： 【提問】同學(xué)們平時(shí)用過鉛筆和2B鉛筆，你知道鉛筆芯的主要成分是什么嗎？它又有什么性質(zhì)呢？ 【總結(jié)】現(xiàn)象：小刀能切斷鉛筆，手摸鉛筆芯粉末，有滑膩感。 【講解】石墨是一種深灰色的，有金屬光澤而不透明的細(xì)鱗片狀固體。質(zhì)地軟，有滑膩感和良好的導(dǎo)電性，因此可用做鉛筆芯、石墨電極、石墨電刷、潤滑劑、耐高溫的石墨板等。 【播放視頻】趣味視頻：一支石墨筆點(diǎn)亮一座城（認(rèn)識(shí)石墨的導(dǎo)電性。） 【討論】你能說出金剛石和石墨物理性質(zhì)差別巨大的原因是什么嗎？ 【總結(jié)】是由碳原子的排列方式不同造成的，正所謂物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)決定其性質(zhì)，性質(zhì)決定其用途。 【提問】你知道金剛石、石墨之間的轉(zhuǎn)化是物理變化還是化學(xué)變化嗎？（是化學(xué)變化） 【過渡】在日常生活中，還有一些物質(zhì)如：木炭、焦炭、活性炭、炭黑等的主要成分也是碳的單質(zhì)，而它們的結(jié)構(gòu)則與石墨類似。我們通過實(shí)驗(yàn)來研究一下木炭的性質(zhì)吧！ 【演示實(shí)驗(yàn)】在盛有半瓶水的小錐形瓶中，加入一滴紅墨水，使水略顯紅色。投入幾塊烘烤過的活性炭，輕輕振蕩錐形瓶，觀察現(xiàn)象并記錄。 【總結(jié)與交流】 現(xiàn)象液體顏色由紅色逐漸變淺，最后褪為無色分析木炭有吸附性，吸附了水中的色素，水的顏色逐漸變淺直至無色
【講解】 木炭：是自然界中最常見的物質(zhì)，它具有疏松多孔的結(jié)構(gòu)，因此它具有吸附能力。利用木炭的這個(gè)性質(zhì)可以來吸附一些食品和工業(yè)產(chǎn)品的色素，也可以用來吸附有異味的物質(zhì)。 活性炭是常用的吸附劑，它的吸附作用比木炭還要強(qiáng)，防毒面具里的濾毒罐就是利用活性炭來吸附毒氣的。人們還常用它來吸附裝修過程中產(chǎn)生的有害氣體和水的凈化處理等。 焦炭是煙煤在隔絕空氣的條件下，加強(qiáng)熱得到的一種固體，常用于高爐煉鐵等。 炭黑是一種輕而極細(xì)的黑色粉末，是一些含碳化合物在空氣不足的條件下經(jīng)不完全燃燒或受熱分解而得的。可用于制造黑色染料、油墨、油漆等，也用于做橡膠的補(bǔ)強(qiáng)劑。 【過渡】隨著科學(xué)的發(fā)展，一些新的以單質(zhì)形式存在的碳不斷的被人們發(fā)現(xiàn)，如C60。 【講解】C60（又稱碳60），每個(gè)C60分子是由60個(gè)碳原子構(gòu)成的，因形似足球又稱足球烯，分子結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。C60的獨(dú)特結(jié)構(gòu)決定了它具有一些特殊的物理和化學(xué)性質(zhì)，有可能廣泛應(yīng)用于超導(dǎo)、催化、材料、醫(yī)學(xué)及生物等領(lǐng)域。 【過渡】另外還有很多的碳單質(zhì)在科學(xué)家的不斷探索中被發(fā)現(xiàn)，如碳納米管、石墨烯等，這些材料在我們未來的科技發(fā)展中將發(fā)揮很大的作用。 傾聽 思考 討論 回答 傾聽 思考 交流 總結(jié) 記錄 【學(xué)生實(shí)驗(yàn)】用小刀削鉛筆，用手觸摸鉛筆芯粉末，觀察現(xiàn)象。 互相討論、交流，歸納總 結(jié)出分子的性質(zhì)并舉例說明 閱讀 交流 總結(jié) 記錄 觀看 傾聽 思考 記錄 觀看 傾聽 思考 記錄 建立對宏觀物質(zhì)的性質(zhì)認(rèn)識(shí)，直觀形象，有利于幫助學(xué)生建立宏觀物質(zhì)與微觀結(jié)構(gòu)的聯(lián)系。 通過觀看視頻，認(rèn)識(shí)石墨的導(dǎo)電性。
環(huán)節(jié)三拓展延伸 【閱讀】鉛筆小知識(shí) 閱讀 思考 深入了解單質(zhì)碳在生活中的應(yīng)用。
隨堂作業(yè) PPT展示 做題 通過習(xí)題鞏固本課時(shí)所學(xué)知識(shí)
環(huán)節(jié)四 課堂小結(jié) PPT展示 傾聽并理解。 幫助學(xué)生梳理本節(jié)知識(shí)，便于學(xué)生記憶。
五、板書設(shè)計(jì)
課題1金剛石、石墨和C60
第1課時(shí)
一、碳的幾種單質(zhì)
1.金剛石：硬度最大，用作鉆頭、刻刀和裝飾品等；
2.石墨：質(zhì)軟、導(dǎo)電性、有滑膩性，用作電極、鉛筆芯和潤滑劑等；
3.C60：結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，用作超導(dǎo)材料等；
二、其它含碳的物質(zhì)
1．木炭：吸附劑、作燃料等。
2．活性炭：吸附劑，制防毒面具、凈化水等。
3．焦炭：高爐煉鐵等。
4．炭黑：制黑色染料、油墨，做橡膠的補(bǔ)強(qiáng)劑等。

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