金剛石、石墨和C60

1、金剛石、石墨和C60教學(xué)目標(biāo)知識(shí)與技能1闡述一種元素可以形成多種單質(zhì)的原因，領(lǐng)悟物質(zhì)的多樣性和復(fù)雜性；2通過(guò)學(xué)習(xí)金剛石、石墨和C60，概述結(jié)構(gòu)與性質(zhì)、性質(zhì)與用途之間的關(guān)系；3比較木炭、活性炭的吸附性，列舉與此相關(guān)的一些用途；過(guò)程與方法在本課題的教學(xué)過(guò)程中，可通過(guò)實(shí)物演示、實(shí)驗(yàn)導(dǎo)學(xué)、組織討論、指導(dǎo)閱讀等方式進(jìn)行，同時(shí)運(yùn)用多媒體的輔助，加深對(duì)其空間結(jié)構(gòu)的印象，介紹碳單質(zhì)的實(shí)際應(yīng)用，來(lái)激發(fā)興趣。情感態(tài)度與價(jià)值觀1通過(guò)對(duì)生活和自然界中化學(xué)現(xiàn)象的好奇心和探究欲，培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣；2通過(guò)對(duì)金剛石、石墨和C60的學(xué)習(xí)，加深對(duì)共性與個(gè)性之間的關(guān)系的認(rèn)識(shí)；教學(xué)重、難點(diǎn)教學(xué)難點(diǎn)1金剛石、石墨和C60在物理

2、性質(zhì)上存在差異的原因教學(xué)重點(diǎn)1同一種元素可以組成不同的單質(zhì)2金剛石、石墨和C60的性質(zhì)比較及用途3木炭、活性炭的吸附性4碳和炭的區(qū)別教學(xué)過(guò)程【師】上一單元，我們學(xué)習(xí)了化學(xué)方程式。今天，我們將學(xué)習(xí)新的內(nèi)容第六單元碳和碳的氧化物。碳在自然界可以以單質(zhì)的形式存在，更多是以化合物的形式存在。這節(jié)課，我們先來(lái)學(xué)習(xí)碳的幾種單質(zhì)金剛石、石墨和C60，請(qǐng)同學(xué)們翻到課本104頁(yè)?！景濉空n題1：金剛石、石墨和C60【師】在學(xué)習(xí)新課之前，我們先來(lái)討論一個(gè)問(wèn)題【ppt2】【生】討論并回答問(wèn)題（O2和O3）【師】回答得很好。今天我們將要學(xué)習(xí)的金剛石、石墨和C60，它們的組成元素都是碳元素。它們也像氧氣和臭氧一樣是同一種

3、元素組成的不同物質(zhì)。那它們是物質(zhì)分類(lèi)中的哪一類(lèi)呢？我們先來(lái)復(fù)習(xí)一下物質(zhì)的分類(lèi)【ppt3】【生】物質(zhì)可分為純凈物和混合物【師】所以金剛石、石墨和C60均屬于單質(zhì)碳的單質(zhì)?！景濉恳?碳的單質(zhì)【師】接下來(lái)我們來(lái)看大屏幕的幾幅圖片【ppt4】，它們都是些什么物質(zhì)呢？【生】金剛石，鉆石【師】在學(xué)習(xí)金剛石的相關(guān)知識(shí)之前，我們先來(lái)看一個(gè)短片，請(qǐng)大家認(rèn)真觀看，并結(jié)合大家預(yù)習(xí)的課本中的內(nèi)容，試著完成上面這一表格【ppt5】?！旧吭囍瓿伞緋pt5】表格內(nèi)容【板】1、金剛石【師】展示金剛石結(jié)構(gòu)模型及石墨結(jié)構(gòu)模型【師】這是一個(gè)金剛石結(jié)構(gòu)模型，上面每一個(gè)小黑球代表一個(gè)碳原子，而當(dāng)碳原子的排列方式改變成像這樣的片層狀

4、的時(shí)候，就形成了另一種物質(zhì)“石墨”【板】2、石墨【師】展示石墨，人造石墨，鉛筆的圖片【ppt6】【生】在教師指導(dǎo)下完成【ppt7】表格內(nèi)容【演示實(shí)驗(yàn)】穿插于表格中的“導(dǎo)電性”內(nèi)容，由學(xué)生配合操作【師】生活中，我們常常會(huì)用到一些單質(zhì)碳，比如木炭、冰箱除味劑（活性炭），這些都是由石墨的微小晶體和少量雜質(zhì)構(gòu)成的。具有疏松多孔結(jié)構(gòu)。我們將這些碳單質(zhì)統(tǒng)稱(chēng)為無(wú)定型碳。木炭、活性炭、炭黑、焦炭均是無(wú)定型碳。接下來(lái)，我們來(lái)簡(jiǎn)單了解一下它們的物理性質(zhì)及主要用途【ppt8】【演示實(shí)驗(yàn)】活性炭吸附有色溶液中的色素 活性炭吸附有色氣體NO2【ppt9】【生】仔細(xì)觀察，深刻掌握活性炭的用途?！編煛炕钚蕴窟€運(yùn)用于軍事上，

5、防毒面具里的濾毒罐就是利用活性炭來(lái)吸附毒氣。為什么活性炭抓住毒氣而放過(guò)氧氣、氮?dú)饽?？那是因?yàn)檫@種吸附作用與被吸附氣體的沸點(diǎn)有關(guān)，沸點(diǎn)越高越易被吸附，軍事上的大多數(shù)化學(xué)毒氣沸點(diǎn)均比氧氣、氮?dú)飧叩枚?。【板】活性炭吸附作用（有色液體、氣體，毒氣）【師】學(xué)習(xí)了金剛石，石墨及無(wú)定型碳的性質(zhì)和用途，現(xiàn)在同桌間討論課本105頁(yè)的問(wèn)題【生】討論并回答【板】組成結(jié)構(gòu)【師】展示C60分子結(jié)構(gòu)模型，及【ppt10】圖片?！編煛窟@是一個(gè)C60的分子結(jié)構(gòu)，它的結(jié)構(gòu)像什么？【生】足球【師】C60是怎么被發(fā)現(xiàn)的呢？1984年，美國(guó)的羅弗林在實(shí)驗(yàn)室里用激光轟擊石墨時(shí)，在石墨的蒸氣中發(fā)現(xiàn)了一些很奇怪的碳原子簇。這些碳原子堆積在

6、一起，卻又并不像石墨那樣呈層狀排列結(jié)構(gòu)，也不像金剛石那樣呈四面體結(jié)構(gòu)。羅弗林的英國(guó)導(dǎo)師克羅托教授對(duì)這一發(fā)現(xiàn)十分重視。后來(lái)他在美國(guó)的賴(lài)斯大學(xué)實(shí)驗(yàn)室中改變了部分實(shí)驗(yàn)條件，再次獲得了這些碳原子簇。并發(fā)現(xiàn)大多數(shù)的碳原子簇不多不少是由60個(gè)碳原子構(gòu)成。碳60十分像一只拼皮足球，只不過(guò)它是中空結(jié)構(gòu)，由一大堆骨架構(gòu)成了20個(gè)正六邊形和12個(gè)正五邊形，呈一定弧度一個(gè)接一個(gè)地排列，最終成為一個(gè)球體?！編煛拷榻B【ppt11】C60的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)【板】3、C60【師】隨著社會(huì)的進(jìn)步，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，更多的碳單質(zhì)將相繼被發(fā)現(xiàn)并應(yīng)用于我們的日常生活中以不斷提高我們的生活水平?！編煛繉W(xué)習(xí)了金剛石，石墨和C60。我們知道了它

7、們的組成元素都是碳元素，只是由于他們?cè)优帕械姆绞讲煌顾麄兊男再|(zhì)存在差異。像這種組成元素是同一種元素，而形態(tài)、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)卻大不相同的物質(zhì)，化學(xué)上把它們形象稱(chēng)為“同素異形體”【板】4、同素異形體a. 是同一種元素組成的不同單質(zhì)b. 形態(tài)不同，結(jié)構(gòu)、性質(zhì)也不同【師】我們學(xué)習(xí)的物質(zhì)中，還有沒(méi)有哪些屬于同素異形體呢？【生】氧氣(O2)和臭氧（O3）【師】很好，在初中階段，我們還將學(xué)習(xí)到另一組同素異形體紅磷和白磷，這一知識(shí)點(diǎn)我們以后再進(jìn)一步學(xué)習(xí)。【師】以上我們分別講到了碳和炭，為了防止大家以后將碳和炭混淆使用，我們來(lái)對(duì)碳和炭作出區(qū)別【板】5、碳和炭的區(qū)別【師】“碳”是元素名稱(chēng)，是核電荷數(shù)為6的一類(lèi)原

8、子的總稱(chēng)。比如碳元素，碳單質(zhì)，含碳化合物，一氧化碳等。這里就不能用“炭”；而“炭”表示由碳元素組成的某種單質(zhì)木炭，活性炭，焦炭等；若未指明具體單質(zhì)時(shí)，習(xí)慣上一般用“碳”，如“熾熱的碳”，“當(dāng)碳燃燒時(shí)”【小結(jié)】這節(jié)課，我們學(xué)習(xí)了碳的幾種單質(zhì)，分別是什么？【生：金剛石、石墨、C60】，是的，學(xué)完了這節(jié)課，要求我們掌握碳的這幾種單質(zhì)的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和用途。接下來(lái)我們來(lái)看幾道例題及習(xí)題【ppt12】【ppt13】【ppt14】【ppt15】【ppt16】總板書(shū)課題1：金剛石、石墨和C60一.碳的單質(zhì)1、金剛石2、石墨活性炭吸附作用（有色液體、氣體，毒氣）組成結(jié)構(gòu)3、C604、同素異形體a是同一種元素組成的不同單質(zhì)b形態(tài)不同，結(jié)構(gòu)、性質(zhì)也不同5、碳和炭的區(qū)別（補(bǔ)充）1992年，北京大學(xué)已成功將錫離子放入球中，并發(fā)現(xiàn)這種錫包和物具有超導(dǎo)性能，超導(dǎo)臨界溫度為-236，這是一項(xiàng)十分有意義的研究成果。C20 C24 C28 C32 C50 C60 C70 C84穩(wěn)定性 C60>C70>C50資料鉛筆里的“鉛”石墨在四百多年前，一個(gè)牧羊人在樹(shù)坑里發(fā)現(xiàn)了一大片黑鉛礦，用這種礦石在紙上劃出的畫(huà)痕和用鉛條劃出的痕跡相似，就把它叫做“黑鉛”。后來(lái)，有人采掘這種黑礦石，賣(mài)給商人在貨物包裝上標(biāo)號(hào)碼?？墒翘烊缓阢U礦太有限，于是又有人把黑鉛磨成細(xì)粉，摻上黏土，和