資源簡介

第六單元 碳和碳的氧化物
單元內容概述
本單元包括三個課題和實驗活動2。課題1主要介紹碳的幾種單質：金剛石、石墨和C60分子等。課題2是引導學生探究實驗室中制取二氧化碳的裝置。課題3是在課題2的基礎上，通過實驗探究碳的氧化物的性質。實驗活動2是講解二氧化碳的實驗室制取與性質。碳和碳的氧化物是重點學習的內容之一，是對非金屬元素知識的拓展和深化，在初中化學中起到承上啟下的作用。
本單元教材具有以下特點： 1.注意采用體驗學習與探究學習的方式。例如，課題2在給出了實驗室中制取二氧化碳的反應原理以后，引導學生在制取氧氣的基礎上，探究制取二氧化碳的裝置。2.教材內容在呈現方式上注意教學情境的創設和聯系學生的生活實際。例如，在介紹金剛石和石墨的用途時，注意聯系學生生活中用到或見到的物質，如玻璃刀、鉛筆芯、無軌電車等。3.緊密聯系社會和高新科技。例如，教材中介紹了人造金剛石和金剛石薄膜、C60分子及管狀碳和溫室效應等內容。4.圖文并茂。教材中許多內容是以圖代文，有利于激發學生的學習興趣。
本單元教材重點：
1.碳及碳的氧化物的性質。
2.實驗室中制取二氧化碳的裝置。
3.培養以發展的觀點看待碳的單質。
4.培養關注社會和環境的責任感。本單元教材難點：探究實驗室中制取二氧化碳的裝置。
單元教學目標
1.了解金剛石和石墨的物理性質和主要用途。
2.知道碳單質的化學性質。
3.知道C60分子的結構特點和潛在應用前景。
4.能以發展的觀點看待碳的單質。
5.了解實驗室中制取二氧化碳的反應原理。
6.探究實驗室中制取二氧化碳的裝置。
7.了解實驗室中制取氣體的思路和方法。
8.學會制取二氧化碳。
9.了解二氧化碳和一氧化碳的性質。
10.了解二氧化碳的用途。
11.了解并關注溫室效應，倡導“低碳”生活。
課題1 金剛石、石墨和C60
本課題包括兩部分。第一部分介紹碳單質，主要介紹了金剛石、石墨的重要物理性質和C60分子的結構特點。在介紹石墨的同時又穿插介紹了木炭、活性炭的吸附性及其用途，使學生樹立性質決定用途，用途體現結構的觀點。
第二部分通過學生回顧復習引出碳的一個重要化學性質——在加熱條件下與氧氣反應，又通過活動探究理解了碳能與某些氧化物反應，并能根據實驗現象書寫化學方程式，分析化學反應的特點后又總結出了還原反應的概念。
第1課時 碳的單質
【教學目標】
1.知識目標
（1）了解金剛石和石墨的物理性質和用途。
（2）知道不同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。
2.能力目標
（1）會對展示或演示的資料進行分析和歸納。
（2）通過對C60的發展及研究的介紹，學會用發展的眼光看問題，樹立物質性質決定用途的觀點。
3.素養目標
（1）以發展的觀點看待碳的單質。
（2）樹立物質的性質決定用途的觀點。
【教學重點】
金剛石、石墨和C60中原子排列方式的分析。
【教學難點】
以人類對碳單質的認識為例，引導學生形成“科學促進發展”的觀點。
【教學準備】
教師用具：金剛石、石墨、C60分子模型、玻璃刀、6B鉛筆芯、干電池、石墨電極、投影儀、多媒體課件、防毒面具、導線、燈泡。
學生用具：
（1）儀器：小錐形瓶；
（2）藥品：紅墨水、烘烤過的木炭（活性炭）、澄清石灰水。
一、導入新課
［思考］我們知道不同元素可以組成不同物質，那么，同種元素可以組成不同物質嗎
［展示］金剛石、石墨、C60分子模型
［介紹］金剛石、石墨、C60都是由碳元素組成的單質。
［提問］你能得到什么結論
［回答］同種元素可以組成不同的物質。
［實驗探究］1.請同學們將鉛筆用鉛筆刀削好，將鉛筆屑放在一張紙上，并注意環境衛生。
2.請同學們用小刀將玻璃片割開。
［提問］為什么用小刀割不開玻璃片？誰知道可用什么工具將玻璃片割開？
［實驗探究］請兩位學生用玻璃刀進行玻璃切割，注意安全，指導操作。
［討論］為什么玻璃刀能夠切割玻璃片？玻璃刀上是一種什么物質？
［回答］玻璃刀上有金剛石，硬度比玻璃大。
二、推進新課
碳的單質
（1）金剛石
［提問］金剛石有哪些性質和用途？觀看視頻后請填寫下表。
［視頻播放］金剛石的物理性質和用途。學生觀看、填表、討論、歸納。
（2） 石墨
［引導］同學們，你們手里的鉛筆中的鉛芯是鉛嗎？
那到底是什么物質？請同學們將剛才削下的黑色粉末用手指輕輕的摸摸，有什么感覺？
［介紹］由于石墨很軟，所以常用石墨作鉛筆芯，但由于太軟，光用石墨作筆芯，既易斷又易磨損，因此生產上常在石墨粉末中摻進一些粘土粉以增加硬度。最軟的鉛筆是6B，最硬的鉛筆是6H，HB鉛筆則軟硬適中。
［演示實驗］把一根6B的鉛筆芯和導線連接在一起，接上電池和燈泡，接通電源后，觀察燈泡是否發亮。
［結論］石墨有良好的導電性。
（3）無定形碳
無定形碳包括：木炭、活性炭、焦炭、炭黑。它們主要是由石墨的微小晶體和少量雜質構成的。
［提問］石墨還有哪些物理性質和用途？觀看視頻后請填表。
［視頻播放］石墨的物理性質和用途。
學生觀看、填表、討論、歸納。
［介紹］生活中常接觸到的木炭、活性炭、焦炭、炭黑，這些都是由石墨微小晶體和少量雜質構成的。其中木炭、活性炭用途很廣，你想知道它們有什么性質嗎
［實驗6-1］在盛有半瓶水的小錐形瓶里，加入一滴紅墨水，使水略顯紅色。投入幾塊烘烤過的木炭（或活性炭），輕輕振蕩，觀察現象。
［現象］淡紅色的水顏色褪去。
［分析］木炭具有疏松多孔的結構，表面積大，具有較強的吸附性。另外活性炭的吸附性更強。
［設問］利用這一性質，活性炭會有什么用途
［回答］防毒面具里的濾毒罐就是利用活性炭來吸附毒氣的；冰箱的除味劑； 制糖工業的脫色劑。
［討論］結合金剛石、石墨和木炭的性質和用途，討論物質的性質和用途之間有什么關系。
［視頻播放］焦炭、木炭、活性炭、炭黑的物理性質和用途。
（3） C60
［介紹］隨著科技的發展，新形態的碳單質逐漸被人們發現，其中取得重要進展的是C60分子，另外還有碳納米管。
［視頻播放］C60分子介紹。
［歸納］C60分子是一種由60個碳原子構成的分子，它的分子形似足球，又名足球烯。這種足球結構的碳分子很穩定?？蓱糜诓牧峡茖W、超導體等。
［思考］為什么金剛石、石墨、C60分子是碳的三種單質，但物理性質卻存在很大的差異呢？
［視頻播放］觀看碳的幾種單質結構圖。
［回答］因為碳原子排列方式不同，所以它們的物理性質有很大差異。
［總結］不同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。金剛石、石墨、C60都是由碳元素組成的單質，但它們的物理性質各不相同，是因為碳原子排列方式不同。
三、典例剖析
例1 下列關于金剛石、石墨、C60、活性炭的說法中，不正確的是（ ）
A．它們都是電的良導體
B．石墨質軟，可做鉛筆芯
C．金剛石硬度大，可用它切割大理石
D．活性炭具有吸附性，可作防毒面具的濾毒劑
【解析】 金剛石不導電，不是電的良導體，A項不正確；石墨質軟可以做鉛筆芯；金剛石硬度大，可以用來切割大理石；活性炭具有吸附性，能吸附有毒的氣體，可以作防毒面具的濾毒劑。
【答案】A
例2 下列關于碳的幾種單質的組成和用途的說法錯誤的是（ ）
A.璀璨奪目的天然鉆石是由碳元素組成的
B.長期未用而難開啟的鐵鎖，可在鎖孔中加入少量鉛筆芯粉末作潤滑劑
C.鉛筆芯是用鉛和少量炭粉制成的
D.活性炭可作防毒面具的濾毒劑
【解析】 這道題目考查的是單質碳的用途。鉛筆芯的主要成分是石墨。其實鉛筆的筆芯是用石墨和黏土按一定比例混合制成的。故正確答案為C。
【答案】C
例3 如圖所示，向盛有二氧化氮（NO2）氣體（紅棕色）的燒瓶內投入若干小塊木炭，連接好裝置，稍待片刻，能看到的現象是 ，原因是 。
【解析】木炭具有疏松多孔的結構，具有吸附能力，它可以吸附有色氣體二氧化氮（NO2）,導致燒瓶內氣體壓強減小，燒杯內的水被壓入燒瓶里。
【答案】燒瓶內紅棕色的氣體顏色逐漸變淺，甚至消失；水從燒杯內沿著導管進入燒瓶內由于木炭具有吸附能力，它可以吸附有色氣體二氧化氮（NO2）,所以瓶內氣體顏色變淺，甚至消失；外界大氣壓大于燒瓶內氣體的壓強，水就被壓入燒瓶內。
四、課堂檢測
完成練習冊中本課時對應課堂作業部分。
五、課堂小結
［提問］通過今天的學習，你有哪些收獲（或你學到了哪些知識）？
［小結］本節課我們學習了碳的單質，認識了幾種不同的碳單質，并了解了它們重要的物理性質和用途。知道不同種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。
六、布置作業
完成練習冊中本課時對應課后作業。
第六單元 碳和碳的氧化物
課題1 金剛石、石墨和C60
第1課時 碳的單質
碳的單質
（1）金剛石
（2）石墨
（3）C60
注意：碳單質物理性質差異大的原因是碳原子排列方式不同。
聯系實際生活、聯系科學研究進行教學提高學生的學習興趣，運用網上資料拓展學生的學習空間，激發學生學習興趣，引導學生關注生活關注社會。學生應善于觀察身邊的生活，從生活中學習化學，同時將所學化學運用于社會中解決科學問題。

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