课题1金刚石、石墨和C60教学教案设计

地区： 甘肃省 - 金昌市 - 金川公司

学校：金川集团公司中小学总校第五中学

课题1　金刚石、石墨和C60… 初中化学       人教2011课标版

知识与技能：知道一种元素可以组成多种单质，领悟物质的多样性和复杂性。
过程与方法：通过对金刚石、石墨和C60的了解，初步认识结构与性质、性质与用途的关系。
情感态度与价值观：了解木炭、活性炭的吸附性，知道相关一些用途。

《金刚石、石墨和C60（第1课时）》本课题主要介绍碳的几种单质，碳是重要的化学元素，在生活中有着广泛的应用。前面学习了物质构成的奥秘，使本单元的高度上升了一个新台阶。本课题重点介绍金刚石、石墨和C60的结构、物理性质和用途。另外要学会区分“碳”和“炭”，初步认识木炭、活性炭、焦炭和炭黑的构成和用途。

重点：通过对金刚石、石墨和C60的了解，初步认识结构与性质、性质与用途的关系。

难点：知道一种元素可以组成多种单质，领悟物质的多样性和复杂性。

【引入新课】 

【实物展示】“这是一枚钻戒，它昂贵的最部分就是这颗用金刚石加工成的钻石。这是铅笔，其中的铅笔芯的主要成分是石墨。晶莹剔透、昂贵的金刚石和灰黑色的、廉价的石墨竟然是同一个家族的，你知道为什么？ 

【追问】由不同种元素可以组成不同种单质，同一种元素可以组成不同的单质吗？大家讨论。能举例说明吗？ 

【小结】同种元素可以组成不同的单质。

【提问】关于碳的单质你知道的有哪些？  

【多媒体】展示钻石的图片

【实物展示】玻璃刀上的金刚石，并用玻璃刀切割玻璃。

【提问】金刚石有哪些物理性质？

【活动探究】学生将铅笔削好并刮下一些粉末，告诉学生铅笔芯是由石墨和黏 土制成。指导学生观察粉末，用手捻搓。并思考由此得到石墨的哪些性质和用途

【实物展示】2B、HB、6B铅笔的笔迹。

补充铅笔上的“H” “B”代表的意义。 

【小组实验】石墨导电实验 

【提问】金刚石和石墨都是由碳元素组成的单质，物理性质为什么差异这么大呢？

【投影】金刚石和石墨的微观结构模型 

【讲解】“金刚石的碳原子排列成正四面体的空间网状结构，无论受到哪个方向的力，这种结构都难以破坏，所以金刚石非常坚硬。 

石墨是层状结构，在每一层内碳原子排列成牢固的正六边形，但层与层之间结合力小，很容易沿着与层平行的方向滑动。所以质软、有滑腻感，石墨层中有自由的电子存在，所以石墨具有导电性。”

【过渡】刚才的学习我们已经认识到结构决定性质，性质决定用途。下面我们来了解C60有着怎样的结构、性质和用途。 

【实物展示】C60分子的模型

【提问】C60的分子结构和什么相似？是否稳定？

【过渡】“生活中我们还常常用到木炭、活性炭、炭黑、焦炭等，它们主要由石墨的微小晶体和少量杂质构成，是含杂质的碳单质。”

【提问】“碳”和“炭”有何区别？ 

【演示实验】实验6-1。（留出对比液体）

【提问】

1、描述你看到的现象。 

2、结合实际和教材内容分析为什么木炭和活性炭具有吸附色素的能力呢？ 

3、这种性质叫什么？属什么变化？ 

【展示】防毒面具

（滤毒罐就是利用活性炭来吸附毒气的）。 

【追问】还有哪些领域用到活性炭？

【实验】收集炭黑。点燃一支蜡烛，把碟子放在火焰的上方 

【解释】这就是炭黑，可用于制造油墨、油漆、鞋油、颜料以及橡胶轮胎的填料。大家回去后也可做这个实验。焦炭的主要用途是冶炼金属，是工业上冶炼生铁的一种原料，我们在后面的单元里将会学到它

【小结】金刚石、石墨和C60物理性质差异大的原因：碳原子排列方式不同；熟记金刚石、石墨和C60 的物理性质和用途，见板书。

1、同种元素组成的物质是纯净物还是混合物？

如O： ①O2；②O3；③O2和O3的混合物

2、由同种元素可以组成的物质不可能的是（     ）

A.单质    B.纯净物  C.混合物  D.化合物

3、下列关于金刚石和石墨的说法中，正确的是(     )

A.它们的物理性质相同

B.它们是两种不同的碳元素

C.它们 是两种不同的碳的化合物

D.它们都是由碳元素组成的单质

4、1999年北约曾用“石墨炸弹”，该炸弹爆炸后释放出大量的纤维状石墨覆盖在发电厂的设备上，使南联盟的高压输电线路短路，这是利用了石墨的什么性质？

5、有一口小水井中的水有异味，你有什么方法来消除吗?

6、打水井时常在水井周围埋一些木炭,其作用是                                 ，这是由于木炭有                        结构，因此具有          的性能。

7、下列物质中肯定是纯净物的是(        )

(1)木炭     (2)只含一种元素的物质    (3)金刚石   (4)黑火药  (5)铅笔芯

     A.(1)(2)(4)      B.(2)(3)(5)      C.(2)(3)      D.(3)

8、下列叙述中正确的是(        )

   A.金刚石、石墨都是碳的单质

   B.碳单质都是黑色固体

   C.所有物质中金刚石最硬，石墨最软

   D.石墨是优质绝缘材料

9、化学物质中有一种由多个五边形和六边形组成的形似足球的笼状分子，称为“足球烯”，化学式为C60。关于C60的说法正确的是（       ）

   A.属于单质                        B.属于混合物

   C.碳元素的化合价为+4   D.足球烯是实心的

10、金刚石和石墨都是(      )

  A.有金属光泽的无色透明晶体

  B.电的良导体

  C.非常坚硬的物质

  D.由碳元素组成的单质

11、下列实验能证明金刚石和石墨是由同种元素形  

   成的不同单质的是(       )

   A.测量其密度           B.测量其熔点

   C.用水溶解               D.分别燃烧验证燃烧产物

12、金刚石和石墨的性质有很大差异的原因是(      )

  A.金刚石和石墨是由不同种元素组成的

  B.金刚石是单质，而石墨是化合物

  C.金刚石和石墨里碳原子的排列不同

  D.金刚石不含杂质，而石墨含杂质

13、家用净水器常用活性炭作净水剂，这是因为活性炭(          )

   A.可作催化剂          B.疏松多孔,吸附性强.

   C.无毒                      D.可以吸附水中的不洁物质

14、已知二氧化氮（NO2）是一种红棕色气体。现往盛有NO2气体的圆底烧  瓶中投入少许木炭，观察到的现象是                                          ，其原因

   是                                       。

15、家用净水器常用活性炭作净水剂，这是因为活性炭(          )

   A.可作催化剂          B.疏松多孔,吸附性强.

   C.无毒                      D.可以吸附水中的不洁物质

16、将下列左边物质与右边的用途用线连接起来

            石墨                       冰箱去味剂

            炭黑                      作电极

            金刚石                   冶炼金属

             焦炭                      制油墨

             活性炭                  作钻头

课题1　金刚石、石墨和C60

课题1　金刚石、石墨和C60

【引入新课】 

【实物展示】“这是一枚钻戒，它昂贵的最部分就是这颗用金刚石加工成的钻石。这是铅笔，其中的铅笔芯的主要成分是石墨。晶莹剔透、昂贵的金刚石和灰黑色的、廉价的石墨竟然是同一个家族的，你知道为什么？ 

【追问】由不同种元素可以组成不同种单质，同一种元素可以组成不同的单质吗？大家讨论。能举例说明吗？ 

【小结】同种元素可以组成不同的单质。

【提问】关于碳的单质你知道的有哪些？  

【多媒体】展示钻石的图片

【实物展示】玻璃刀上的金刚石，并用玻璃刀切割玻璃。

【提问】金刚石有哪些物理性质？

【活动探究】学生将铅笔削好并刮下一些粉末，告诉学生铅笔芯是由石墨和黏 土制成。指导学生观察粉末，用手捻搓。并思考由此得到石墨的哪些性质和用途

【实物展示】2B、HB、6B铅笔的笔迹。

补充铅笔上的“H” “B”代表的意义。 

【小组实验】石墨导电实验 

【提问】金刚石和石墨都是由碳元素组成的单质，物理性质为什么差异这么大呢？

【投影】金刚石和石墨的微观结构模型 

【讲解】“金刚石的碳原子排列成正四面体的空间网状结构，无论受到哪个方向的力，这种结构都难以破坏，所以金刚石非常坚硬。 

石墨是层状结构，在每一层内碳原子排列成牢固的正六边形，但层与层之间结合力小，很容易沿着与层平行的方向滑动。所以质软、有滑腻感，石墨层中有自由的电子存在，所以石墨具有导电性。”

【过渡】刚才的学习我们已经认识到结构决定性质，性质决定用途。下面我们来了解C60有着怎样的结构、性质和用途。 

【实物展示】C60分子的模型

【提问】C60的分子结构和什么相似？是否稳定？

【过渡】“生活中我们还常常用到木炭、活性炭、炭黑、焦炭等，它们主要由石墨的微小晶体和少量杂质构成，是含杂质的碳单质。”

【提问】“碳”和“炭”有何区别？ 

【演示实验】实验6-1。（留出对比液体）

【提问】

1、描述你看到的现象。 

2、结合实际和教材内容分析为什么木炭和活性炭具有吸附色素的能力呢？ 

3、这种性质叫什么？属什么变化？ 

【展示】防毒面具

（滤毒罐就是利用活性炭来吸附毒气的）。 

【追问】还有哪些领域用到活性炭？

【实验】收集炭黑。点燃一支蜡烛，把碟子放在火焰的上方 

【解释】这就是炭黑，可用于制造油墨、油漆、鞋油、颜料以及橡胶轮胎的填料。大家回去后也可做这个实验。焦炭的主要用途是冶炼金属，是工业上冶炼生铁的一种原料，我们在后面的单元里将会学到它

【小结】金刚石、石墨和C60物理性质差异大的原因：碳原子排列方式不同；熟记金刚石、石墨和C60 的物理性质和用途，见板书。

1、同种元素组成的物质是纯净物还是混合物？

如O： ①O2；②O3；③O2和O3的混合物

2、由同种元素可以组成的物质不可能的是（     ）

A.单质    B.纯净物  C.混合物  D.化合物

3、下列关于金刚石和石墨的说法中，正确的是(     )

A.它们的物理性质相同

B.它们是两种不同的碳元素

C.它们 是两种不同的碳的化合物

D.它们都是由碳元素组成的单质

4、1999年北约曾用“石墨炸弹”，该炸弹爆炸后释放出大量的纤维状石墨覆盖在发电厂的设备上，使南联盟的高压输电线路短路，这是利用了石墨的什么性质？

5、有一口小水井中的水有异味，你有什么方法来消除吗?

6、打水井时常在水井周围埋一些木炭,其作用是                                 ，这是由于木炭有                        结构，因此具有          的性能。

7、下列物质中肯定是纯净物的是(        )

(1)木炭     (2)只含一种元素的物质    (3)金刚石   (4)黑火药  (5)铅笔芯

     A.(1)(2)(4)      B.(2)(3)(5)      C.(2)(3)      D.(3)

8、下列叙述中正确的是(        )

   A.金刚石、石墨都是碳的单质

   B.碳单质都是黑色固体

   C.所有物质中金刚石最硬，石墨最软

   D.石墨是优质绝缘材料

9、化学物质中有一种由多个五边形和六边形组成的形似足球的笼状分子，称为“足球烯”，化学式为C60。关于C60的说法正确的是（       ）

   A.属于单质                        B.属于混合物

   C.碳元素的化合价为+4   D.足球烯是实心的

10、金刚石和石墨都是(      )

  A.有金属光泽的无色透明晶体

  B.电的良导体

  C.非常坚硬的物质

  D.由碳元素组成的单质

11、下列实验能证明金刚石和石墨是由同种元素形  

   成的不同单质的是(       )

   A.测量其密度           B.测量其熔点

   C.用水溶解               D.分别燃烧验证燃烧产物

12、金刚石和石墨的性质有很大差异的原因是(      )

  A.金刚石和石墨是由不同种元素组成的

  B.金刚石是单质，而石墨是化合物

  C.金刚石和石墨里碳原子的排列不同

  D.金刚石不含杂质，而石墨含杂质

13、家用净水器常用活性炭作净水剂，这是因为活性炭(          )

   A.可作催化剂          B.疏松多孔,吸附性强.

   C.无毒                      D.可以吸附水中的不洁物质

14、已知二氧化氮（NO2）是一种红棕色气体。现往盛有NO2气体的圆底烧  瓶中投入少许木炭，观察到的现象是                                          ，其原因

   是                                       。

15、家用净水器常用活性炭作净水剂，这是因为活性炭(          )

   A.可作催化剂          B.疏松多孔,吸附性强.

   C.无毒                      D.可以吸附水中的不洁物质

16、将下列左边物质与右边的用途用线连接起来

            石墨                       冰箱去味剂

            炭黑                      作电极

            金刚石                   冶炼金属

             焦炭                      制油墨

             活性炭                  作钻头