資源簡介

(共41張PPT)
6.1碳單質(zhì)的多樣性（第二課時）
第六單元 碳和碳的氧化物
2024人教版化學(xué)九年級上冊【精做課件】
授課教師：********
班 級：********
時 間：********
【教師活動】播放一段關(guān)于珠寶店中璀璨鉆石的視頻，展示美麗的鉆石飾品，提問：“同學(xué)們，鉆石璀璨奪目，價值連城，那你們知道鉆石的主要成分是什么嗎？” 接著展示一些石墨制品，如鉛筆芯、干電池中的石墨電極等，繼續(xù)提問：“這些石墨制品和鉆石看起來毫無關(guān)聯(lián)，可它們卻都含有同一種元素，是什么元素呢？
【教師活動】展示 C60 分子的結(jié)構(gòu)模型圖片，介紹 C60 分子是由 60 個碳原子構(gòu)成的形似足球的分子，又稱為足球烯。講解 C60 分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，如具有獨(dú)特的對稱性和穩(wěn)定性。介紹 C60 在材料科學(xué)、超導(dǎo)體等領(lǐng)域的應(yīng)用研究成果，如 C60 與金屬離子形成的配合物可作為新型超導(dǎo)材料，在納米技術(shù)中 C60 可作為分子滾珠等。引導(dǎo)學(xué)生思考 C60 的結(jié)構(gòu)與其性質(zhì)和用途之間的關(guān)系。
【學(xué)生活動】觀察 C60 分子結(jié)構(gòu)模型圖片，聆聽老師講解，了解 C60 的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和應(yīng)用前景，思考并討論 C60 結(jié)構(gòu)與性質(zhì)、用途的關(guān)系。
【設(shè)計意圖】通過展示 C60 分子的結(jié)構(gòu)模型和介紹其應(yīng)用研究成果，拓寬學(xué)生的視野，激發(fā)學(xué)生對科學(xué)前沿知識的興趣，培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力和知識遷移能力。
（三）課堂小結(jié)（3 分鐘）
【教師活動】引導(dǎo)學(xué)生回顧本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容，總結(jié)金剛石、石墨、無定形碳（木炭、活性炭等）、C60 的物理性質(zhì)和主要用途，強(qiáng)調(diào)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)決定用途這一化學(xué)觀念。
【學(xué)生活動】跟隨老師的引導(dǎo)，回顧知識點(diǎn)，積極回答問題，完善自己的筆記。
【設(shè)計意圖】通過課堂小結(jié)，幫助學(xué)生梳理本節(jié)課的知識脈絡(luò)，強(qiáng)化重點(diǎn)知識，加深對物質(zhì)結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和用途關(guān)系的理解。
（四）課堂練習(xí)（4 分鐘）
下列物質(zhì)中，硬度最大的是（ ）
A. 金剛石 B. 石墨 C. 木炭 D. C60
石墨可以作干電池的電極，是因為石墨具有（ ）
A. 可燃性 B. 還原性 C. 導(dǎo)電性 D. 吸附性
活性炭能吸附水中的色素和異味，是因為活性炭具有（ ）
A. 疏松多孔的結(jié)構(gòu) B. 很大的硬度 C. 很強(qiáng)的導(dǎo)電性 D. 可燃性
金剛石和石墨的物理性質(zhì)有很大差異的原因是（ ）
A. 組成元素不同 B. 原子大小不同 C. 原子排列方式不同 D. 物質(zhì)類別不同
【教師活動】展示練習(xí)題，讓學(xué)生獨(dú)立思考后回答問題，對學(xué)生的回答進(jìn)行點(diǎn)評和講解，強(qiáng)調(diào)解題思路和易錯點(diǎn)。
【學(xué)生活動】認(rèn)真思考，回答問題，聽老師講解，糾正自己的錯誤。
【設(shè)計意圖】通過課堂練習(xí)，及時鞏固本節(jié)課所學(xué)知識，檢測學(xué)生對重點(diǎn)知識的掌握情況，發(fā)現(xiàn)學(xué)生存在的問題并及時解決，提高學(xué)生的解題能力。
（五）布置作業(yè)（1 分鐘）
查閱資料，了解更多關(guān)于碳單質(zhì)的新用途和新的研究成果，下節(jié)課進(jìn)行分享交流。
完成教材課后相關(guān)練習(xí)題。
【設(shè)計意圖】通過查閱資料，拓寬學(xué)生的知識面，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和收集信息的能力，課后練習(xí)題進(jìn)一步鞏固課堂所學(xué)知識。
五、教學(xué)反思
在本節(jié)課的教學(xué)過程中，通過多種教學(xué)方法的綜合運(yùn)用，如實(shí)驗探究、多媒體展示、討論交流等，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生積極參與到課堂教學(xué)中來，較好地掌握了金剛石、石墨、無定形碳、C60 等碳單質(zhì)的物理性質(zhì)和用途，理解了物質(zhì)結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)、性質(zhì)決定用途的化學(xué)觀念。但在教學(xué)過程中，也存在一些不足之處，如在實(shí)驗探究木炭吸附性時，部分學(xué)生對實(shí)驗操作不夠熟練，導(dǎo)致實(shí)驗現(xiàn)象不夠明顯；在講解 C60 分子結(jié)構(gòu)和應(yīng)用時，由于內(nèi)容較為抽象，部分學(xué)生理解起來有一定困難。在今后的教學(xué)中，應(yīng)加強(qiáng)對學(xué)生實(shí)驗操作技能的訓(xùn)練，在講解抽象知識時，多運(yùn)用比喻、類比等方法，幫助學(xué)生理解，提高教學(xué)效果。
你對這份教案中實(shí)驗環(huán)節(jié)的設(shè)計是否滿意？要是你有更具體的實(shí)驗改進(jìn)想法，或是希望增加一些拓展內(nèi)容，都能隨時告訴我，我們可以進(jìn)一步優(yōu)化。
5
課堂檢測
4
新知講解
6
變式訓(xùn)練
7
考試考法
8
小結(jié)梳理
學(xué)習(xí)目錄
1
復(fù)習(xí)引入
2
新知講解
3
典例講解
1. 通過碳的可燃性的學(xué)習(xí)，知道單質(zhì)碳的化學(xué)性質(zhì)，認(rèn)識到化學(xué)變化需要一定條件，條件不同反應(yīng)就不同；
2. 通過碳的還原性實(shí)驗，了解還原反應(yīng)，發(fā)展學(xué)生問題意識和探究能力；
3. 初步形成“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”“性質(zhì)決定用途”的思想觀念。
學(xué)習(xí)目標(biāo)
課堂導(dǎo)入
為什么千年古畫不褪色？
新知探究
知識點(diǎn) 碳單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)
為什么碳在常溫下性質(zhì)穩(wěn)定？根據(jù)下圖提供信息，請畫出碳原子結(jié)構(gòu)示意圖。
6 C
碳
12.01
提示：元素的化學(xué)性質(zhì)由最外層電子數(shù)決定
碳原子的最外層電子數(shù)為4，既不容易得到電子，也不容易失去電子，所以常溫下碳的化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定。
碳的穩(wěn)定性應(yīng)用于生活中的很多方面：
1. “鉆石恒久遠(yuǎn)，一顆永流傳”。
2.需要長期保存的文書檔案，常用碳素墨水書寫。
炭火取暖
炭火烤肉
煉鋼煉鐵
碳在任何情況下化學(xué)性質(zhì)都這么穩(wěn)定嗎？
回顧木炭在氧氣中燃燒的現(xiàn)象
碳具有可燃性
外界條件改變
化學(xué)方程式：C+O2 ====CO2
點(diǎn)燃
冬天在房間里燃煤、燒炭取暖，常發(fā)生中毒現(xiàn)象，你知道是什么原因嗎？
碳不充分燃燒：
2C + O2 === 2CO
點(diǎn)燃
反應(yīng)物濃度或反應(yīng)條件不同，決定反應(yīng)的進(jìn)行程度或產(chǎn)物的不同。
碳充分燃燒：
點(diǎn)燃
C+O2 === CO2
金剛石在液氧中的燃燒
在熊熊燃燒的炭火堆中放幾塊孔雀石，在灰燼中會有紅色的銅出現(xiàn)。
（提示：孔雀石是一種銅礦石，灼燒之后會生成黑色的氧化銅）
碳跟某些氧化物的反應(yīng)——還原性
探究木炭與氧化銅的反應(yīng)
使火焰集中并提高溫度
木炭還原氧化銅
實(shí)驗現(xiàn)象
實(shí)驗分析
開始加熱時，試管中的空氣因受熱體積膨脹而逸出，溫度達(dá)到高溫后，木炭與氧化銅開始反應(yīng)，生成的銅為紅色固體，另一種生成物二氧化碳為無色氣體，能使澄清石灰水變渾濁
開始加熱時，導(dǎo)管口處有無色氣泡逸出，一段時間后，黑色粉末變?yōu)榧t色且澄清石灰水變渾濁
C + 2CuO 2Cu + CO2↑
高溫
碳和氧化銅在高溫下反應(yīng)生成銅和二氧化碳；木炭具有還原性。
實(shí)驗結(jié)論：
化學(xué)方程式：
1.木炭粉末要烘干，目的是排除水蒸氣的干擾，使實(shí)驗現(xiàn)象更明顯；
2.固定試管時試管口略向下傾斜，防止冷凝水流至熱的試管底部，避免試管炸裂；
實(shí)驗注意事項：
3.開始加熱時，導(dǎo)管口處有無色氣泡逸出，但澄清石灰水不變渾濁，這是因為剛開始排出的是試管內(nèi)的空氣；
4.實(shí)驗結(jié)束時，應(yīng)先撤出導(dǎo)管再熄滅酒精燈，防止石灰水倒吸入試管，使試管炸裂；
5.冷卻后再倒出試管中的粉末，防止熱的Cu被氧化為CuO。
實(shí)驗注意事項：
碳在高溫下可以和某些氧化物反應(yīng)，奪取這些氧化物里的氧，表現(xiàn)出還原性。
碳的還原性還可用于冶金工業(yè)，如焦炭可以把鐵從它的氧化物礦石里還原出來。
在高溫條件下，碳能使二氧化碳轉(zhuǎn)變成一氧化碳：
C + CO2 2CO
高溫
金屬的冶煉
3C + 2Fe2O3 4Fe + 3CO2↑
高溫
還原反應(yīng)
含氧化合物里的氧被奪去的反應(yīng)，叫做還原反應(yīng)。
C + 2CuO 2Cu + CO2↑
高溫
CuO Cu
失氧
氧化銅具有氧化性，作氧化劑
氧化銅在反應(yīng)中被還原，發(fā)生還原反應(yīng)
C + 2CuO 2Cu + CO2↑
高溫
C CO2
得氧
碳具有還原性，作還原劑
碳在反應(yīng)中被氧化，發(fā)生氧化反應(yīng)
還原反應(yīng)和氧化反應(yīng)在一個反應(yīng)中是同時進(jìn)行的，且都不屬于基本反應(yīng)類型。
單質(zhì)碳的化學(xué)性質(zhì)
常溫下
碳的化學(xué)性質(zhì)不活潑
點(diǎn)燃
碳具有可燃性
高溫
碳具有還原性
制碳素墨水
作燃料
冶煉金屬
條件 化學(xué)性質(zhì) 用途
決定
體現(xiàn)
用途
性質(zhì)
典例1 在書寫具有保存價值的檔案時，最好使用（ ）A．鉛筆
B．純藍(lán)墨水筆
C．碳素墨水筆
D．圓珠筆
C
典例2 如圖是木炭與氧化銅反應(yīng)的實(shí)驗裝置圖，下列說法錯誤的是 (　　)
A．該實(shí)驗需要較高溫度
B．木炭發(fā)生了還原反應(yīng)
C．實(shí)驗前應(yīng)把木炭粉充分烘干
D．該實(shí)驗中的木炭粉可以換成活性炭
B
氧化反應(yīng)
1.宋代許道寧用墨(主要成分為單質(zhì)碳) 所畫的《關(guān)山密雪圖》保存至今而不變色，這是因為在常溫下單質(zhì)碳 ( )
A．化學(xué)性質(zhì)不活潑
B．硬度高
C．導(dǎo)電性能好
D．吸附能力強(qiáng)
A
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2.下列說法正確的是 ( )
A．木炭在氧氣中燃燒一定生成二氧化碳
B． C 60 不能燃燒
C．木炭具有可燃性，可用作燃料
D．碳在氧氣中燃燒的產(chǎn)物不可能為混合物
【點(diǎn)撥】氧氣不足時，木炭在氧氣中燃燒生成一氧化碳， A 錯誤； C60 具有可燃性，能燃燒， B 錯誤；碳在氧氣中燃燒可能生成一氧化碳和二氧化碳的混合物， D錯誤。
【答案】 C　
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3. [2023·福州晉安區(qū)期中 ] 燒烤是一種街頭美食，請回答下列問題。
(1) 燒烤時會用到木炭，這是利用了木炭具有__________ 的化學(xué)性質(zhì)，木炭做成空心的目的是______________________________________________ 。
可燃性
增大木炭與空氣(或氧氣)的接觸面積，使燃燒更充分
(2) 木炭燃燒將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能，寫出其充分燃燒的化學(xué)方程式：_________________；木炭不充分燃燒會產(chǎn)生一種有害氣體，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ____________________。
C ＋ O2 CO2
2C ＋ O2 2CO
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4. [2024·臨汾模擬 ]“文房四寶”之一的墨是中國傳統(tǒng)水墨畫的繪畫材料。
(1) 墨由炭黑中加入天然膠等制成，墨的物質(zhì)類別屬于 __________(填“混合物”或“純凈物”)。
混合物
(2) 宋代《墨經(jīng)》記載“立窯燒煙法” 的示意圖如圖所示，爐膛口較小，松木置于爐膛中燃燒，甕中收集的煙 可用于制墨。“立窯燒煙法”利用了松木的 _____________(填“完全”或“不完全” ) 燃燒。寫出墨完全燃燒的化學(xué)方程式：_______________________。
不完全
C ＋ O2 CO2
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5.工業(yè)煉鎢的原理為 WO3＋3H2 W＋3H2O， 發(fā)生還原反應(yīng)的物質(zhì)是 ( )
A． H 2 B． WO3 C． W D． H 2O
B
【點(diǎn)撥】反應(yīng)中 H2 奪取 WO3 中的氧元素，發(fā)生氧化反應(yīng)，表現(xiàn)出還原性， WO3 發(fā)生還原反應(yīng)，表現(xiàn)出氧化性。
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6.物質(zhì)的性質(zhì)決定物質(zhì)在生產(chǎn)和生活中的用途。木炭具有還原性，可用于冶 煉金屬。如圖是木炭還原氧化銅的實(shí)驗裝置圖，請據(jù)圖回答問題：
(1) 圖中酒精燈上加網(wǎng)罩的作用是___________________________。
集中火焰，提高加熱溫度
(2) 寫出木炭還原氧化銅的化學(xué)方程式：______________________________。
(3) 剛開始預(yù)熱 時，試 管 ② 中立即有氣泡冒出，但澄清石灰 水沒有變渾濁，其原因是 _________________________________。
2CuO＋C 2Cu＋CO2↑
剛開始預(yù)熱時排出的是試管內(nèi)的空氣
(4) 實(shí)驗結(jié)束后，需要過一段時間，待試管①冷卻后再把橡膠塞打開，將試管①里的粉末倒在紙上，其原因是__________________________。
(5) 在試管②中，當(dāng)觀察到_____________的現(xiàn)象時，證明木炭和氧化銅已完全反應(yīng)。
防止灼熱的銅重新被氧化
無氣泡冒出
【點(diǎn)方法】(1)木炭還原氧化銅的實(shí)驗現(xiàn)象，可結(jié)合物質(zhì)本身的性質(zhì)對照化學(xué)方程式中的反應(yīng)物和生成物來記憶。例如：氧化銅是黑色粉末，銅是紅色金屬，二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁；(2)木炭還原氧化銅的實(shí)驗裝置及操作可與加熱高錳酸鉀制氧氣的發(fā)生裝置及操作比較，歸納異同，理解實(shí)驗步驟，如實(shí)驗結(jié)束時如何操作。
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7. [2023·天津南開區(qū)期中 ] 關(guān) 于反 應(yīng) C＋2ZnO2Zn＋CO2↑，下列說法正確的是 ( )
A．該反應(yīng)中， C 發(fā)生還原反應(yīng)
B．該反應(yīng)中， ZnO 表現(xiàn)出氧化性
C．參加反應(yīng)的碳與氧化鋅的質(zhì)量比為 4∶27
D．反應(yīng)后固體質(zhì)量減輕，不遵守質(zhì)量守恒定律
【點(diǎn)撥】該反應(yīng)中， C 得到氧變?yōu)?CO2，發(fā)生氧化反應(yīng)，表現(xiàn)出還原性， A 錯誤；該反應(yīng)中， ZnO 失去氧變?yōu)?Zn，發(fā)生還原反應(yīng)，表現(xiàn)出氧化性， B 正確；參加反應(yīng)的碳與氧化鋅的質(zhì)量比為 12 ∶(81× 2) ＝2 ∶ 27， C錯誤；反應(yīng)后固體質(zhì)量減輕，是因為生成的二氧化碳逸散到空氣中，反應(yīng)仍遵守質(zhì)量守恒定律， D 錯誤。
【答案】 B　
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課堂小結(jié)
決定
體現(xiàn)
決定
體現(xiàn)
碳單質(zhì)
點(diǎn)燃
高溫
性質(zhì)
組成與結(jié)構(gòu)
用途
物理性質(zhì)
化學(xué)性質(zhì)
常溫下
不活潑
溫度升高，與氧氣、某些氧化物反應(yīng)：
2C + O2 === 2CO
點(diǎn)燃
C + O2 === CO2
點(diǎn)燃
C + 2CuO === 2Cu + CO2 ↑
高溫
謝謝觀看！(共44張PPT)
6.1碳單質(zhì)的多樣性（第一課時）
第六單元 碳和碳的氧化物
2024人教版化學(xué)九年級上冊【精做課件】
授課教師：********
班 級：********
時 間：********
【教師活動】播放一段關(guān)于珠寶店中璀璨鉆石的視頻，展示美麗的鉆石飾品，提問：“同學(xué)們，鉆石璀璨奪目，價值連城，那你們知道鉆石的主要成分是什么嗎？” 接著展示一些石墨制品，如鉛筆芯、干電池中的石墨電極等，繼續(xù)提問：“這些石墨制品和鉆石看起來毫無關(guān)聯(lián)，可它們卻都含有同一種元素，是什么元素呢？” 從而引出本節(jié)課的主題 —— 碳單質(zhì)的多樣性。
【學(xué)生活動】認(rèn)真觀看視頻，積極思考老師提出的問題，回答鉆石主要成分是碳元素，石墨也含有碳元素。
【設(shè)計意圖】通過展示精美的鉆石和常見的石墨制品，引發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲，激發(fā)學(xué)生對碳單質(zhì)多樣性的探究興趣，自然地導(dǎo)入新課。
（二）新課講授
金剛石（5 分鐘）
【教師活動】展示金剛石的實(shí)物圖片和精美的鉆石飾品圖片，介紹金剛石的來源，如天然金剛石礦以及人工合成金剛石的方法。引導(dǎo)學(xué)生觀察金剛石的外觀，總結(jié)其物理性質(zhì)，如無色透明、正八面體形狀。講解金剛石的硬度，通過舉例說明金剛石是天然存在的最硬的物質(zhì)，如用于切割玻璃、大理石，制作鉆探機(jī)的鉆頭等。展示金剛石在工業(yè)和生活中的應(yīng)用圖片或視頻，如在玻璃切割、地質(zhì)鉆探、珠寶加工等領(lǐng)域的應(yīng)用。
【學(xué)生活動】觀察圖片，認(rèn)真聆聽老師講解，記錄金剛石的物理性質(zhì)和用途，思考并回答老師提出的問題，如金剛石為什么可以用來切割玻璃等。
【設(shè)計意圖】通過直觀的圖片和生動的實(shí)例，讓學(xué)生對金剛石的物理性質(zhì)和用途有清晰的認(rèn)識，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和知識遷移能力。
石墨（8 分鐘）
【教師活動】拿出石墨電極、鉛筆芯等實(shí)物，讓學(xué)生觀察石墨的外觀，總結(jié)其物理性質(zhì)，如深灰色、有金屬光澤、不透明、細(xì)鱗片狀固體。請學(xué)生用鉛筆在紙上寫字，感受石墨的質(zhì)地，得出石墨很軟的結(jié)論，并說明石墨可用于制作鉛筆芯。將石墨電極連接到電路中，演示石墨的導(dǎo)電性實(shí)驗，讓學(xué)生觀察燈泡是否發(fā)光，得出石墨具有良好導(dǎo)電性的結(jié)論，講解石墨在干電池電極、石墨電刷等方面的應(yīng)用。引導(dǎo)學(xué)生用手觸摸石墨粉，感受其滑膩感，介紹石墨可用于制作潤滑劑，如在高溫環(huán)境下的機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)中使用石墨潤滑劑。提出問題：“金剛石和石墨都是由碳元素組成的單質(zhì)，為什么它們的物理性質(zhì)差異如此之大呢？” 引發(fā)學(xué)生思考。
【學(xué)生活動】觀察實(shí)物，參與實(shí)驗，記錄石墨的物理性質(zhì)和用途，積極思考老師提出的問題，小組內(nèi)進(jìn)行討論交流。
【設(shè)計意圖】通過學(xué)生親自體驗和實(shí)驗探究，讓學(xué)生更深刻地理解石墨的物理性質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和探究精神，通過對比金剛石和石墨的性質(zhì)差異，引發(fā)學(xué)生對物質(zhì)結(jié)構(gòu)的思考。
無定形碳（10 分鐘）
【教師活動】展示木炭、活性炭、焦炭、炭黑的實(shí)物或圖片，介紹它們的主要成分是石墨的微小晶體和少量雜質(zhì)，屬于無定形碳。進(jìn)行木炭吸附性的實(shí)驗：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，投入幾塊烘烤過的木炭，振蕩，觀察現(xiàn)象。引導(dǎo)學(xué)生思考木炭為什么能使紅色褪去，展示木炭微觀結(jié)構(gòu)的圖片，講解木炭具有疏松多孔的結(jié)構(gòu)，表面積大，具有吸附性，能吸附色素、異味及有毒氣體等。介紹活性炭的吸附性比木炭更強(qiáng)，展示活性炭在生活中的應(yīng)用實(shí)例，如防毒面具、凈水器、冰箱除味劑等。簡單介紹焦炭用于冶煉金屬，炭黑用于制造油墨、油漆、橡膠制品的添加劑等用途。
【學(xué)生活動】觀察實(shí)驗現(xiàn)象，思考并回答問題，觀察木炭微觀結(jié)構(gòu)圖片，理解木炭吸附性的原理，了解活性炭、焦炭、炭黑的用途。
【設(shè)計意圖】通過實(shí)驗探究和圖片展示，讓學(xué)生直觀地認(rèn)識木炭、活性炭的吸附性，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗觀察能力和分析問題的能力，了解無定形碳在生活和生產(chǎn)中的廣泛應(yīng)用，體會化學(xué)與生活的緊密聯(lián)系。
C60（7 分鐘）
【教師活動】展示 C60 分子的結(jié)構(gòu)模型圖片，介紹 C60 分子是由 60 個碳原子構(gòu)成的形似足球的分子，又稱為足球烯。講解 C60 分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，如具有獨(dú)特的對稱性和穩(wěn)定性。介紹 C60 在材料科學(xué)、超導(dǎo)體等領(lǐng)域的應(yīng)用研究成果，如 C60 與金屬離子形成的配合物可作為新型超導(dǎo)材料，在納米技術(shù)中 C60 可作為分子滾珠等。引導(dǎo)學(xué)生思考 C60 的結(jié)構(gòu)與其性質(zhì)和用途之間的關(guān)系。
【學(xué)生活動】觀察 C60 分子結(jié)構(gòu)模型圖片，聆聽老師講解，了解 C60 的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和應(yīng)用前景，思考并討論 C60 結(jié)構(gòu)與性質(zhì)、用途的關(guān)系。
【設(shè)計意圖】通過展示 C60 分子的結(jié)構(gòu)模型和介紹其應(yīng)用研究成果，拓寬學(xué)生的視野，激發(fā)學(xué)生對科學(xué)前沿知識的興趣，培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力和知識遷移能力。
（三）課堂小結(jié)（3 分鐘）
【教師活動】引導(dǎo)學(xué)生回顧本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容，總結(jié)金剛石、石墨、無定形碳（木炭、活性炭等）、C60 的物理性質(zhì)和主要用途，強(qiáng)調(diào)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)決定用途這一化學(xué)觀念。
【學(xué)生活動】跟隨老師的引導(dǎo)，回顧知識點(diǎn)，積極回答問題，完善自己的筆記。
【設(shè)計意圖】通過課堂小結(jié)，幫助學(xué)生梳理本節(jié)課的知識脈絡(luò)，強(qiáng)化重點(diǎn)知識，加深對物質(zhì)結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和用途關(guān)系的理解。
（四）課堂練習(xí)（4 分鐘）
下列物質(zhì)中，硬度最大的是（ ）
A. 金剛石 B. 石墨 C. 木炭 D. C60
石墨可以作干電池的電極，是因為石墨具有（ ）
A. 可燃性 B. 還原性 C. 導(dǎo)電性 D. 吸附性
活性炭能吸附水中的色素和異味，是因為活性炭具有（ ）
A. 疏松多孔的結(jié)構(gòu) B. 很大的硬度 C. 很強(qiáng)的導(dǎo)電性 D. 可燃性
金剛石和石墨的物理性質(zhì)有很大差異的原因是（ ）
A. 組成元素不同 B. 原子大小不同 C. 原子排列方式不同 D. 物質(zhì)類別不同
【教師活動】展示練習(xí)題，讓學(xué)生獨(dú)立思考后回答問題，對學(xué)生的回答進(jìn)行點(diǎn)評和講解，強(qiáng)調(diào)解題思路和易錯點(diǎn)。
【學(xué)生活動】認(rèn)真思考，回答問題，聽老師講解，糾正自己的錯誤。
【設(shè)計意圖】通過課堂練習(xí)，及時鞏固本節(jié)課所學(xué)知識，檢測學(xué)生對重點(diǎn)知識的掌握情況，發(fā)現(xiàn)學(xué)生存在的問題并及時解決，提高學(xué)生的解題能力。
（五）布置作業(yè)（1 分鐘）
查閱資料，了解更多關(guān)于碳單質(zhì)的新用途和新的研究成果，下節(jié)課進(jìn)行分享交流。
完成教材課后相關(guān)練習(xí)題。
【設(shè)計意圖】通過查閱資料，拓寬學(xué)生的知識面，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和收集信息的能力，課后練習(xí)題進(jìn)一步鞏固課堂所學(xué)知識。
五、教學(xué)反思
在本節(jié)課的教學(xué)過程中，通過多種教學(xué)方法的綜合運(yùn)用，如實(shí)驗探究、多媒體展示、討論交流等，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生積極參與到課堂教學(xué)中來，較好地掌握了金剛石、石墨、無定形碳、C60 等碳單質(zhì)的物理性質(zhì)和用途，理解了物質(zhì)結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)、性質(zhì)決定用途的化學(xué)觀念。但在教學(xué)過程中，也存在一些不足之處，如在實(shí)驗探究木炭吸附性時，部分學(xué)生對實(shí)驗操作不夠熟練，導(dǎo)致實(shí)驗現(xiàn)象不夠明顯；在講解 C60 分子結(jié)構(gòu)和應(yīng)用時，由于內(nèi)容較為抽象，部分學(xué)生理解起來有一定困難。在今后的教學(xué)中，應(yīng)加強(qiáng)對學(xué)生實(shí)驗操作技能的訓(xùn)練，在講解抽象知識時，多運(yùn)用比喻、類比等方法，幫助學(xué)生理解，提高教學(xué)效果。
你對這份教案中實(shí)驗環(huán)節(jié)的設(shè)計是否滿意？要是你有更具體的實(shí)驗改進(jìn)想法，或是希望增加一些拓展內(nèi)容，都能隨時告訴我，我們可以進(jìn)一步優(yōu)化。
5
課堂檢測
4
新知講解
6
變式訓(xùn)練
7
考試考法
8
小結(jié)梳理
學(xué)習(xí)目錄
1
復(fù)習(xí)引入
2
新知講解
3
典例講解
1.了解金剛石、石墨的物理性質(zhì)和主要用途，知道它們物理性質(zhì)存在明顯差異的原因；
2.知道不同的元素可以組成不同的物質(zhì)，同一種元素也可以組成不同的物質(zhì)，認(rèn)識物質(zhì)的多樣性；
3.初步認(rèn)識“用途-性質(zhì)-結(jié)構(gòu)”三者之間的關(guān)系，并意識到科學(xué)的發(fā)展是無止境的。
學(xué)習(xí)目標(biāo)
課堂導(dǎo)入
由同種元素組成的純凈物叫單質(zhì)，同種元素可以組成不同的單質(zhì)嗎？
金剛石
石墨
C60
氧氣O2
臭氧O3
白磷
紅磷
P
O
C
新知探究
知識點(diǎn) 碳的單質(zhì)
石墨
C60
金剛石
金剛石、石墨和C60都是由碳元素組成的單質(zhì)
海洋之心
南非之星
噩運(yùn)之鉆
這些璀璨奪目的鉆石都是碳的一種單質(zhì)——金剛石
金 剛 石
組成 碳元素
外觀 無色透明的固體
硬度 天然存在的最硬的物質(zhì)
熔點(diǎn) 很高
導(dǎo)電性 幾乎不導(dǎo)電
金剛石的物理性質(zhì)及用途
金 剛 石
用途 ①裁玻璃、切割大理石、加工堅硬的金屬，以及裝在鉆機(jī)的鉆頭上，鉆鑿堅硬的巖層等；
金剛石的物理性質(zhì)及用途
②作裝飾品——鉆石；
③在特殊條件下制備的金剛石薄膜：
透光性好、硬度大，可用作光學(xué)窗口和透鏡的涂層；
導(dǎo)熱性好，用于集成電路基板散熱
加工堅硬的金屬
裁玻璃
切割大理石
裝在鉆機(jī)的鉆頭上，鉆鑿堅硬的巖石
金剛石
一個小球代表一個碳原子，原子的排列成網(wǎng)狀，每一個節(jié)點(diǎn)處有一個碳原子。
立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，硬度大。
金剛石的結(jié)構(gòu)
制作電極
作鉛筆芯
石墨坩堝
火箭的通風(fēng)管
碳的另一種單質(zhì)——石墨
石墨的物理性質(zhì)及用途
石 墨
組成 碳元素
外觀 灰黑色、有金屬光澤的固體
硬度 很軟
熔點(diǎn) 高（耐高溫）
導(dǎo)電性 優(yōu)良的導(dǎo)電性
用途 鉛筆芯（質(zhì)軟），高鐵列車的受電弓滑板、電極（優(yōu)良的導(dǎo)電性），潤滑劑（有滑膩感）等
石墨
碳原子的排列結(jié)構(gòu)是一層一層的，是平面層狀的結(jié)構(gòu)，層與層之間作用力很小，容易滑動。故石墨很軟，有滑膩感。
石墨的結(jié)構(gòu)
交流討論：金剛石和石墨均由碳元素組成，為什么物理性質(zhì)卻有很大差異呢？
因為碳原子排列方式不同
金剛石：立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)
石墨：層狀結(jié)構(gòu)
微
觀
結(jié)
構(gòu)
結(jié)構(gòu)
決定
體現(xiàn)
立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)
層狀結(jié)構(gòu)
金剛石
石墨
硬度大的固體
質(zhì)軟、有滑膩感的固體
物理性質(zhì)
物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系
木炭、焦炭、活性炭、炭黑等無定形碳的主要成分是碳單質(zhì)，結(jié)構(gòu)與石墨類似。
木炭
焦炭
活性炭
炭黑
無定形碳
木炭（或活性炭）具有疏松多孔的結(jié)構(gòu)，表面積很大，具有較強(qiáng)的吸附性，能吸附水中的色素。
顯微鏡下木炭的結(jié)構(gòu)
美麗的炭雕可以吸附有害氣體
活性炭的用途
防毒面具
活性炭凈水器
炭黑的用途
焦炭的用途
木炭 吸附一些食品和工業(yè)產(chǎn)品里的色素、有異味的物質(zhì)
活性炭 吸附能力比木炭強(qiáng)，可用于吸附毒氣、制糖工業(yè)中脫色制白糖
炭黑 制造油墨、油漆、鞋油、顏料、橡膠工業(yè)的填充劑等
焦炭 冶煉金屬
總結(jié)歸納
結(jié)合金剛石、石墨和木炭的性質(zhì)和用途，
想一想物質(zhì)的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和用途之間有什么關(guān)系？
結(jié)構(gòu)
用途
性質(zhì)
決定
決定
C60
一個C60分子是由60個碳原子構(gòu)成的，分子結(jié)構(gòu)形似足球，又名足球烯。具有特殊的物理和化學(xué)性質(zhì)，可應(yīng)用于超導(dǎo)、催化、能源及醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域。
碳家族的其他成員
——石墨烯
用途
決定
體現(xiàn)
結(jié)構(gòu)
物理性質(zhì)
決定
體現(xiàn)
電動車
導(dǎo)熱性
厚度
碳家族的其他成員——碳納米管
高強(qiáng)度材料
用途
決定
體現(xiàn)
柔韌性
結(jié)構(gòu)
物理性質(zhì)
碳管
決定
體現(xiàn)
石
墨
烯
“碳”和“炭”有什么不同？
“碳”是元素名稱，是核電荷數(shù)（或質(zhì)子數(shù)）為6的一類原子的總稱，并不具體指某種物質(zhì)，在化合物名稱中用“碳”表示碳元素。如二氧化碳、一氧化碳、碳酸鈣等。
“炭”是由碳元素組成的具體物質(zhì)的名稱，如木炭、焦炭、活性炭和炭黑等。
典例1 下列是有關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)與用途的說法，錯誤的是（ ）
A．金剛石的硬度很大，可用來切割玻璃
B．石墨有滑膩感，可用來作電極
C．活性炭有吸附性，可用來吸附異味
D．焦炭有還原性，可用于冶金工業(yè)
B
1.下列物質(zhì)中，硬度最大的是 ( )
A． C 60
B．活性炭
C．石墨
D．金剛石
D
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2.下列物質(zhì)的用途與性質(zhì)對應(yīng)關(guān)系不合理的是 ( )
A. 金剛石薄膜用于集成電路基板散熱——導(dǎo)熱 性好
B.石墨制鉛筆芯——熔點(diǎn)高
C.金剛石切割玻璃——硬度大
D. C60 用于超導(dǎo)領(lǐng)域——一定條件下具有良好的導(dǎo)電性
B
【點(diǎn)撥】石墨很軟，呈灰黑色，可用來制鉛筆芯， B
錯誤。
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3.石墨、活性炭和木炭在生產(chǎn)生活中有著廣泛的應(yīng)用。回答下列問題：
(1) 石墨的用途可以是 ___________(填字母) 。
A．用于制鉛筆芯 B．用作電極
C．用于切割大理石 D．用于制受電弓滑板
A、 B、 D
(2) 活性炭作冰箱除味劑，是利用其__________(填 “物理”或“化學(xué)”) 性質(zhì)。
(3) 木炭可以作燃料，木炭完全燃燒的化學(xué)方程式為_______________。
物理
C＋O2CO2
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4. [2023·西寧模擬 ] 金剛石和石墨物理性質(zhì)有很大差異的原因是 ( )
A. 原子排列方式不同
B. 原子大小不同
C. 原子種類不同
D. 原子數(shù)目不同
【點(diǎn)撥】金剛石和石墨都是由碳原子直接構(gòu)成的，但是碳原子排列方式不同，因此物理性質(zhì)存在較大的差異。
【答案】 A　
【點(diǎn)規(guī)律】物質(zhì)的結(jié)構(gòu)決定物質(zhì)的性質(zhì)，如不同碳單質(zhì)中碳原子的排列方式不同，導(dǎo)致它們的物理性質(zhì)不同，物質(zhì)的性質(zhì)又可以決定物質(zhì)的用途。
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5.經(jīng)測定某物質(zhì)中只含有碳元素，下列關(guān)于該物質(zhì)的說法正確的是 ( )
A.一定是金剛石
B.一定是混合物
C.一定是一種碳單質(zhì)
D.一定不是化合物
D
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6. [2023·大慶 ] 近年來研究發(fā)現(xiàn)，以新形態(tài)存在的碳單質(zhì)在諸多領(lǐng)域中有重要的應(yīng)用前景。下列關(guān)于碳單質(zhì)的說法中，錯誤的是 ( )
A． 石墨具有金屬光澤，有優(yōu)良的導(dǎo)電性能，是天 然存在的最硬的物質(zhì)
B．石墨烯和碳納米管在材料、催化、信息等諸多 領(lǐng)域中有重要應(yīng)用
C．石墨粉和黏土粉末按一定比例混合可以制鉛 筆芯
D．金剛石與石墨烯碳原子的排列方式不同，因 此在性質(zhì)和用途上存在明顯差異
A
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7.向如圖所示的盛有紅棕色二氧化氮?dú)怏w的集氣 瓶中投 入幾塊剛烘烤過的木炭。下列關(guān)于該實(shí)驗的說法中不正確的是 ( )
A.過一段時間，觀察到紅棕色變淺
B.最終燒杯中的液體沿導(dǎo)管進(jìn)入集氣瓶中
C.二氧化氮與木炭發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)
D.該實(shí)驗體現(xiàn)了木炭的吸附性
C
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課堂小結(jié)
碳的單質(zhì)
金剛石
石墨
無色透明、硬度大
質(zhì)軟，有滑膩感，有良好的導(dǎo)電性
無定形碳
C60
一個C60分子由60個碳原子構(gòu)成
結(jié)構(gòu)與石墨類似
物理性質(zhì)不同原因：碳原子的排列方式不同
其他碳單質(zhì)
石墨烯、碳納米管等
謝謝觀看！

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