資源簡介

課題：碳的單質 （第一課時）
課型：新授課
教學目標：
1、知道不同種元素可以組成不同種物質，同一種元素也可以組成不同種物質；
2、了解碳的單質金剛石、石墨、C60的物理性質和主要用途；
3、理解木炭、活性炭具有吸附性的原因，認識物質結構、性質和用途之間的關系。
教學重點：碳單質的種類、物理性質、主要用途
教學難點：金剛石、石墨和C60的原子排到方式
教學過程：
一、復習導入
【提問】我們知道“物質是由元素組成的”，化合物是由不同種元素組成的純凈物，那由同種元素組成的純凈物叫做什么？
師：不同的元素組成不同的物質，那同一種元素是否可以組成不同的物質呢？也就是說同一種元素可以組成不同的單質嗎？
【講解】氧元素可以組成氧氣和臭氧兩種不同的單質，磷元素可以組成紅磷和白磷兩種不同的單質，碳元素也可以組成不同的單質。
二、新知講授
師：研究表明，透明的金剛石、灰色的石墨和足球狀結構的C60。都是由碳元素組成的單質，這節課就讓我們一起走近它們。
【學生活動】請同學們自主學習教材P106～P108。
【提問】有哪位同學能來描述一下金剛石的物理性質？/剛才的閱讀，同學們可以知道金剛石的物理性質是怎樣的？
【師生總結】純凈的金剛石是無色透明、正八面體形狀的固體，是天然存在的最硬的物質
【補充】金剛石不能導電
【講解】金剛石中每個碳原子都和四個碳原子相連接形成正四面體，并以此骨架無限延伸，這樣的結構被稱為立體網狀結構。
【過渡】沒有金剛鉆，不攬瓷器活
【講解】金剛石可以用來裁玻璃，切割大理石，加工堅硬的金屬，還可以裝在鉆探機的鉆頭上加工堅硬的金屬
【學生活動】用小刀和黃銅片在玻璃片上刻畫
【講解】比較兩種物品硬度的方法
【演示】玻璃刀在玻璃片上刻畫
【講解】金剛石經仔細琢磨后能使進入的光線達到全內反射的效果，形成璀璨奪目的裝飾品——鉆石
【提問】描述石墨的物理性質？
【過渡】石墨是我們生活中接觸較多的一種物質，日常使用的鉛筆中就含有石墨。石墨的物理性質是怎么樣的呢？下面我們就來動手實踐親身感知一下
【學生活動】看一看、摸一摸墨棒
【師生總結】石墨是一種深灰色的有金屬光澤而不透明的細鱗片狀固體，石墨很軟、有滑膩感、具有優良的導電性能。
【講解】石墨中的碳原子以平面正六邊形的形式進行連接并無限延伸形成石墨單層，層與層之間有作用力，但這種作用力很弱，很容易滑動，為層狀結構。
【講解】石墨可成于制鉛筆芯，石墨電刷，石墨電極
【討論】石墨的這些用途是利用了石墨的哪些性質
【提問】都是由碳元素組成的單質，為什么金剛石和石墨的物理性質有這么大差異呢？
【講解】它們的原子排列方式不同，即結構不同
師：所以我們說石墨和金剛石是同根不同命，都是碳元素組成但原子排列方式的不同使他們的性質存在著明顯差異。自18世紀證實了金剛石是由純碳組成的以后，人們就開始了對人造金剛石的研究，后在高溫高壓以及催化劑的條件下成功將石墨轉變成了金剛石
【提問】金剛石、石墨之間的轉化是物理變化還是化學變化？
師：在日常生活和工農業生產中，我們常常要用到木炭、焦炭、活性炭和炭黑等等，這些物質的主要成分也是碳單質，而它們的結構則與石墨類似。
【提問】看到“主要成分”這四個字我們可以推測出這些物質是純凈物還是混合物？
【講解】這些物質被稱為無定形碳，它們是由石墨的微小晶體和少量雜質構成的。
【演示】實驗6-1
【學生活動】仔細觀察實驗現象并將其寫在教材107頁對應的表格中，分析該現象出現的原因
【多媒體】顯微鏡下的木炭的結構
【講解】木炭具有疏松多孔的結構，因此它具有吸附能力，活性炭的吸附作用比木炭的還要強。可以利用此性質來吸附雜質，如色素、異味、有害氣體。
【多媒體】炭黑、焦炭的用途
師：除金剛石、石墨外，還有一類新的以單質形式存在的碳。其中、發現較早并已在研究中取得重要進展的是C60
【講解】因C60分子外形似足球，又被稱為足球烯，每C60分子是由加60個碳原子構成的、這種足球結構的C60分子很穩定。它具有一些特殊的物理和化學性質，有可能廣泛應用于超導、催化、材料、醫學及生物等領域。
師：20世紀90年代處，科學家們又發現了一些以新的形式存在的碳單質
【多媒體】C70、C540、碳納米管、石墨烯
【學生活動】自主閱讀P108資料卡片
三、課堂總結
四、隨堂演練
五、課后作業
請根據本節課所學知識，選用生活中的用品（如橡皮泥，棉花團，牙簽，塑料棒等），制作其中一種碳單質的結構模型
六、招展延伸
鉛筆芯小知識
板書設計：
碳的單質
一、金剛石
無色透明，硬度大，立體網狀結構
二、石墨
質軟、潤滑性、導電性，層狀結構
三、C60（足球烯）
四、無定形碳
教學反思：
碳單質是初中學生學習氧氣、氫氣之后首次全面學習的固態非金屬單質。此節內容起著承上啟下的作用，它是氫氣、氧氣學習的繼續，同時為后面學習金屬單質打下基礎。金剛石、石墨是重要的碳單質，做重點介紹，教學中從學生較熟悉的金剛石、石墨入手學習，而后介紹C60，符合學生認知規律，由易到難，由遠及近，由熟悉到陌生，使學生在學習過程中體驗化學與社會的關系，體驗化學科學的發展。

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