第六單元課題11碳的單質(zhì)

1、人教版九年級化學(xué)上冊人教版九年級化學(xué)上冊一、創(chuàng)設(shè)情景一、創(chuàng)設(shè)情景 明確目標(biāo)明確目標(biāo) 1905 1905年年1 1月月2525日，南非日，南非的普列米爾礦山，有一個(gè)名叫威的普列米爾礦山，有一個(gè)名叫威爾士的管理人員，偶爾看見礦場爾士的管理人員，偶爾看見礦場的地上半露出一塊閃閃發(fā)光的東的地上半露出一塊閃閃發(fā)光的東西，他用小刀將它挖出來一看，西，他用小刀將它挖出來一看，是一塊巨大的高品質(zhì)鉆石。它的是一塊巨大的高品質(zhì)鉆石。它的重量為重量為3106ct3106ct。它純凈透明，帶。它純凈透明，帶有淡藍(lán)色色調(diào)，是最佳品級的鉆有淡藍(lán)色色調(diào)，是最佳品級的鉆石，這就是世界上最大的鉆石石，這就是世界上最大的鉆石 “

2、 “庫利南庫利南”。銀行家估價(jià)為銀行家估價(jià)為7575億美元。億美元。二、自主學(xué)習(xí)二、自主學(xué)習(xí) 指向目標(biāo)指向目標(biāo)根據(jù)目標(biāo)，自讀課本P106-P108。三、合作探究三、合作探究 達(dá)成目標(biāo)達(dá)成目標(biāo)探究點(diǎn)一：碳的幾種單質(zhì)金剛石是由碳原子直接構(gòu)成的正八面體形狀的固體，金剛石是由碳原子直接構(gòu)成的正八面體形狀的固體，金剛石是碳元素組成的非金屬單質(zhì)。金剛石是碳元素組成的非金屬單質(zhì)。 純凈的金剛石是無色透明的，琢磨后有璀璨奪目的純凈的金剛石是無色透明的，琢磨后有璀璨奪目的光澤光澤。碳原子碳原子三、合作探究三、合作探究 達(dá)成目標(biāo)達(dá)成目標(biāo)玻璃刀上的金剛玻璃刀上的金剛石可以裁玻璃石可以裁玻璃鉆戒上的鉆石鉆戒上的鉆石鉆

3、戒上的鉆石鉆戒上的鉆石金剛石可以做鉆探機(jī)的鉆頭金剛石可以做鉆探機(jī)的鉆頭玻璃刀的刀頭裝有金剛石玻璃刀的刀頭裝有金剛石三、合作探究三、合作探究 達(dá)成目標(biāo)達(dá)成目標(biāo)金剛石的物理性質(zhì)和用途金剛石的物理性質(zhì)和用途物理性質(zhì)對應(yīng)的主要用途無色透明、正八面體無色透明、正八面體形狀的固體，琢磨后形狀的固體，琢磨后有奪目光澤有奪目光澤裝飾品裝飾品鉆石鉆石金剛石硬度大金剛石硬度大劃玻璃、做鉆頭、劃玻璃、做鉆頭、刻刀等刻刀等性質(zhì)性質(zhì)用途用途決決 定定（金剛石是天然存在最硬的物質(zhì)）（金剛石是天然存在最硬的物質(zhì)）三、合作探究三、合作探究 達(dá)成目標(biāo)達(dá)成目標(biāo) 石墨是一種深石墨是一種深灰色的有金屬光澤灰色的有金屬光澤而不透明的細(xì)

4、鱗片而不透明的細(xì)鱗片狀固體。狀固體。 石墨是最軟的礦物之一石墨是最軟的礦物之一三、合作探究三、合作探究 達(dá)成目標(biāo)達(dá)成目標(biāo)1. 1.鉛筆芯是石墨和鉛筆芯是石墨和粘土粉末混合而成粘土粉末混合而成的。的。 鉛筆是用鉛做的嗎？鉛筆是用鉛做的嗎？鉛筆中的鉛筆中的HBHB： H是英文是英文Hard的第一個(gè)的第一個(gè)字母，這里表示字母，這里表示“硬硬”；B是英文是英文Black的第一個(gè)的第一個(gè)字母，這里表示字母，這里表示“黑黑”。6B最軟，顏色最深；最軟，顏色最深；6H最硬，最硬，HB軟硬適中。軟硬適中。 石墨的用途石墨的用途三、合作探究三、合作探究 達(dá)成目標(biāo)達(dá)成目標(biāo)2. 2.石墨具有優(yōu)良的石墨具有優(yōu)良的導(dǎo)電

5、性能，可以用導(dǎo)電性能，可以用來做電極、電刷。來做電極、電刷。 3. 3.石墨耐高溫，可以制成石墨耐高溫，可以制成坩堝來熔煉金屬。坩堝來熔煉金屬。三、合作探究三、合作探究 達(dá)成目標(biāo)達(dá)成目標(biāo)4. 4.把鉛筆芯的粉末放到把鉛筆芯的粉末放到鎖孔里，因?yàn)殂U筆芯的鎖孔里，因?yàn)殂U筆芯的成分中有石墨，石墨具成分中有石墨，石墨具有潤滑性，可做潤滑劑。有潤滑性，可做潤滑劑。 如果有一把長期不用如果有一把長期不用而生銹的鎖，怎樣而生銹的鎖，怎樣可以輕易打開？可以輕易打開？三、合作探究三、合作探究 達(dá)成目標(biāo)達(dá)成目標(biāo)石墨的物理性質(zhì)和用途石墨的物理性質(zhì)和用途物理性質(zhì)物理性質(zhì)對應(yīng)的主要用途對應(yīng)的主要用途深灰色、有金屬光澤、

6、深灰色、有金屬光澤、不透明、細(xì)鱗片狀固體不透明、細(xì)鱗片狀固體很軟，有滑膩感很軟，有滑膩感優(yōu)良的導(dǎo)電性優(yōu)良的導(dǎo)電性做鉛筆芯，做潤滑劑做鉛筆芯，做潤滑劑做石墨電極、電刷等做石墨電極、電刷等三、合作探究三、合作探究 達(dá)成目標(biāo)達(dá)成目標(biāo)金剛石和石墨的物理性質(zhì)和用途的比較金剛石和石墨的物理性質(zhì)和用途的比較金剛石石 墨色態(tài)硬度導(dǎo)電性用途無色透明、正八無色透明、正八面體形狀的固體面體形狀的固體深灰色、有金屬光深灰色、有金屬光澤、細(xì)鱗片狀固體澤、細(xì)鱗片狀固體天然最硬的物質(zhì)天然最硬的物質(zhì) 最軟的礦物質(zhì)之一最軟的礦物質(zhì)之一導(dǎo)電性良好導(dǎo)電性良好不導(dǎo)電不導(dǎo)電鉆石、鉆探機(jī)的鉆鉆石、鉆探機(jī)的鉆頭、切割玻璃等頭、切割玻璃等鉛

7、筆芯、電極等鉛筆芯、電極等 金剛石和石墨都是由碳元素組成的單質(zhì)，卻形態(tài)各異，金剛石和石墨都是由碳元素組成的單質(zhì)，卻形態(tài)各異，物理性質(zhì)有較大差異，什么原因?qū)е铝诉@些不同呢？物理性質(zhì)有較大差異，什么原因?qū)е铝诉@些不同呢？【思考】【思考】三、合作探究三、合作探究 達(dá)成目標(biāo)達(dá)成目標(biāo)金剛石是正八面體結(jié)構(gòu)，金剛石是正八面體結(jié)構(gòu)，原子間的作用力很強(qiáng)。原子間的作用力很強(qiáng)。石墨是層狀結(jié)構(gòu)，層間作用力石墨是層狀結(jié)構(gòu)，層間作用力弱，所以層與層間易滑動。弱，所以層與層間易滑動。結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)性質(zhì)性質(zhì)決決 定定三、合作探究三、合作探究 達(dá)成目標(biāo)達(dá)成目標(biāo) 瑞典皇家科學(xué)院當(dāng)?shù)貢r(shí)間瑞典皇家科學(xué)院當(dāng)?shù)貢r(shí)間1010月月5 5日宣布，將

8、日宣布，將20102010年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)授予英國曼徹斯特大學(xué)科學(xué)家安德烈授予英國曼徹斯特大學(xué)科學(xué)家安德烈海姆和康斯坦丁海姆和康斯坦丁諾沃肖洛夫，諾沃肖洛夫，以表彰他們在石墨烯材料方面的卓越研究。以表彰他們在石墨烯材料方面的卓越研究。 三、合作探究三、合作探究 達(dá)成目標(biāo)達(dá)成目標(biāo) 2008 2008年年8 8月，海姆在接受科學(xué)觀察網(wǎng)站專訪時(shí)，講述了他們當(dāng)初如何月，海姆在接受科學(xué)觀察網(wǎng)站專訪時(shí)，講述了他們當(dāng)初如何制造石墨烯的故事。制造石墨烯的故事。 蓋姆買了一大塊純度非常高的石墨材料。蓋姆把它交給了他新來的一蓋姆買了一大塊純度非常高的石墨材料。蓋姆把它交給了他新來的一位中國博士生，

9、并給了他一臺非常高級的拋光機(jī)，希望他能制作出盡可位中國博士生，并給了他一臺非常高級的拋光機(jī)，希望他能制作出盡可能薄的薄膜。三個(gè)星期過后，這位博士生拿著一個(gè)培養(yǎng)皿告訴蓋姆說做能薄的薄膜。三個(gè)星期過后，這位博士生拿著一個(gè)培養(yǎng)皿告訴蓋姆說做好了。蓋姆用顯微鏡觀察培養(yǎng)皿底部的石墨斑，發(fā)現(xiàn)那足有好了。蓋姆用顯微鏡觀察培養(yǎng)皿底部的石墨斑，發(fā)現(xiàn)那足有1010微米厚，相微米厚，相當(dāng)于當(dāng)于10001000層石墨烯的厚度。蓋姆于是問他，能不能磨得再薄一些？他告訴層石墨烯的厚度。蓋姆于是問他，能不能磨得再薄一些？他告訴蓋姆，那還再需要一塊石墨。要知道這種石墨每塊大約要花蓋姆，那還再需要一塊石墨。要知道這種石墨每塊大

10、約要花300300美元。蓋美元。蓋姆承認(rèn)自己當(dāng)時(shí)的態(tài)度可能不太好，于是，那位中國博士生對蓋姆說：姆承認(rèn)自己當(dāng)時(shí)的態(tài)度可能不太好，于是，那位中國博士生對蓋姆說：“既然你這么聰明，那你就自己試試吧。既然你這么聰明，那你就自己試試吧?！?” 蓋姆只得自己做了，不過他采用了一種非常蓋姆只得自己做了，不過他采用了一種非?！巴镣痢钡姆椒āＲ?yàn)槭姆椒?。因?yàn)槭梢园磳觿冸x。于是，蓋姆用透明膠帶在石墨上粘一下，這樣就會有墨可以按層剝離。于是，蓋姆用透明膠帶在石墨上粘一下，這樣就會有石墨層被粘在膠帶上。蓋姆把膠帶對折后，粘一下再拉開，這樣，膠帶石墨層被粘在膠帶上。蓋姆把膠帶對折后，粘一下再拉開，這樣，膠帶兩端

11、都沾有石墨層，石墨層又變薄了。如此反復(fù)多次，膠帶上的石墨層兩端都沾有石墨層，石墨層又變薄了。如此反復(fù)多次，膠帶上的石墨層薄到只有一個(gè)碳原子的厚度時(shí)，石墨層也就變成了石墨烯。薄到只有一個(gè)碳原子的厚度時(shí)，石墨層也就變成了石墨烯。 科學(xué)并不是都很神秘、高深科學(xué)并不是都很神秘、高深!三、合作探究三、合作探究 達(dá)成目標(biāo)達(dá)成目標(biāo)構(gòu)成它們的碳原子排列方式不同構(gòu)成它們的碳原子排列方式不同金剛石、石墨的物理性質(zhì)存在差異的原因是：金剛石、石墨的物理性質(zhì)存在差異的原因是：同一類原子，排列方式不同，所形成的單質(zhì)不同。同一類原子，排列方式不同，所形成的單質(zhì)不同。同一種元素可以組成不同的物質(zhì)。同一種元素可以組成不同的物質(zhì)

12、。金剛石是正八面體結(jié)構(gòu)，金剛石是正八面體結(jié)構(gòu)，原子間的作用力很強(qiáng)。原子間的作用力很強(qiáng)。石墨是層狀結(jié)構(gòu)，層間作用力石墨是層狀結(jié)構(gòu)，層間作用力弱，所以層與層間易滑動。弱，所以層與層間易滑動。結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)性質(zhì)性質(zhì)決決 定定三、合作探究三、合作探究 達(dá)成目標(biāo)達(dá)成目標(biāo)C60C60 1985年，年，英國科學(xué)家克羅英國科學(xué)家克羅托發(fā)現(xiàn)了托發(fā)現(xiàn)了C60分子，分子，1996年，為年，為了表彰他在此領(lǐng)域做出的巨大貢了表彰他在此領(lǐng)域做出的巨大貢獻(xiàn)，被授予諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。獻(xiàn)，被授予諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。英國科學(xué)家克羅托英國科學(xué)家克羅托C60分子結(jié)構(gòu)分子結(jié)構(gòu)三、合作探究三、合作探究 達(dá)成目標(biāo)達(dá)成目標(biāo)C60C60分子結(jié)構(gòu)分子結(jié)構(gòu) C6

13、0是是60個(gè)碳原子形成的封閉籠狀分子，形似個(gè)碳原子形成的封閉籠狀分子，形似足球，故稱之為足球，故稱之為“足球烯足球烯”。這種足球結(jié)構(gòu)的分子。這種足球結(jié)構(gòu)的分子很穩(wěn)定。它應(yīng)用于材料科學(xué)、超導(dǎo)體等方面的研究很穩(wěn)定。它應(yīng)用于材料科學(xué)、超導(dǎo)體等方面的研究正在進(jìn)行中。正在進(jìn)行中。納米碳管、納米碳管、C C7070等新的碳單質(zhì)又陸續(xù)被發(fā)現(xiàn)。等新的碳單質(zhì)又陸續(xù)被發(fā)現(xiàn)。C60三、合作探究三、合作探究 達(dá)成目標(biāo)達(dá)成目標(biāo)C40C70C20納米碳管納米碳管三、合作探究三、合作探究 達(dá)成目標(biāo)達(dá)成目標(biāo)【教師點(diǎn)撥】常見的幾種碳的單質(zhì)中，金剛石和石墨都是由碳原子構(gòu)成，但它們的排列方式不同，物理性質(zhì)差異較大；而C60是由60

14、個(gè)碳原子構(gòu)成的一個(gè)分子，它是由分子構(gòu)成的物質(zhì)?！疽辉嚿硎帧空埻瑢W(xué)們完成名師學(xué)案第75頁當(dāng)堂練習(xí)探究點(diǎn)一。三、合作探究三、合作探究 達(dá)成目標(biāo)達(dá)成目標(biāo)三、合作探究三、合作探究 達(dá)成目標(biāo)達(dá)成目標(biāo)探究點(diǎn)二：木炭的吸附性及其應(yīng)用木炭活性炭炭黑炭黑冶煉煉鋼鐵用的焦炭冶煉煉鋼鐵用的焦炭木炭、活性炭、焦炭、炭黑等都是由石墨的木炭、活性炭、焦炭、炭黑等都是由石墨的微小晶體和少量雜質(zhì)構(gòu)成的。微小晶體和少量雜質(zhì)構(gòu)成的。 什么樣的生活經(jīng)驗(yàn)什么樣的生活經(jīng)驗(yàn)告訴我們，木炭不是告訴我們，木炭不是含碳的純凈物？含碳的純凈物？三、合作探究三、合作探究 達(dá)成目標(biāo)達(dá)成目標(biāo) 電子顯微鏡下看到的木炭結(jié)構(gòu)電子顯微鏡下看到的木炭結(jié)構(gòu)木炭

15、木炭具有木炭具有 的結(jié)構(gòu)，表面積很大，因此，的結(jié)構(gòu)，表面積很大，因此，它具有它具有 能力，可用于能力，可用于 。疏松多孔疏松多孔吸附吸附吸附除雜吸附除雜 在盛有半瓶水的小錐形瓶里，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。加入一滴紅墨水，使水略顯紅色。投入幾塊烘烤過的木炭，輕輕振投入幾塊烘烤過的木炭，輕輕振蕩，觀察現(xiàn)象。蕩，觀察現(xiàn)象?！粳F(xiàn)【現(xiàn) 象】象】水中的紅色逐漸變淺水中的紅色逐漸變淺 （或消失）（或消失） 你認(rèn)為吸附的過程你認(rèn)為吸附的過程是物理變化，還是是物理變化，還是化學(xué)變化呢？化學(xué)變化呢？三、合作探究三、合作探究 達(dá)成目標(biāo)達(dá)成目標(biāo)木炭、活性炭有木炭、活性炭有較強(qiáng)的吸附性較

16、強(qiáng)的吸附性濾毒罐濾毒罐輔助輔助材料材料活性炭活性炭 防毒面具里吸附毒氣防毒面具里吸附毒氣凈水器中吸附雜質(zhì)凈水器中吸附雜質(zhì)制糖工業(yè)的脫色劑制糖工業(yè)的脫色劑三、合作探究三、合作探究 達(dá)成目標(biāo)達(dá)成目標(biāo)點(diǎn)燃一支蠟燭，把冷碟子放在蠟燭火焰的上點(diǎn)燃一支蠟燭，把冷碟子放在蠟燭火焰的上方，冷蝶底上即可收集到炭黑。方，冷蝶底上即可收集到炭黑。 在有人抽煙的房間里，在有人抽煙的房間里， 點(diǎn)燃蠟燭，可減輕點(diǎn)燃蠟燭，可減輕 煙味，說明炭黑有煙味，說明炭黑有什么性質(zhì)？什么性質(zhì)？你能用蠟燭和碟子制取炭黑嗎？你能用蠟燭和碟子制取炭黑嗎？ 說明炭黑有說明炭黑有 一定的吸附性。一定的吸附性。 此實(shí)驗(yàn)?zāi)苷f明此實(shí)驗(yàn)?zāi)苷f明蠟燭中含有

17、碳蠟燭中含有碳元素嗎？元素嗎？三、合作探究三、合作探究 達(dá)成目標(biāo)達(dá)成目標(biāo)比較碳與炭的區(qū)別：比較碳與炭的區(qū)別：“碳碳”是元素的名稱，是核電荷數(shù)為是元素的名稱，是核電荷數(shù)為6 6的一類的一類原子的總稱。比如：碳元素、碳單質(zhì)、原子的總稱。比如：碳元素、碳單質(zhì)、含碳化合物、一氧化碳。含碳化合物、一氧化碳?！疤刻俊焙刑紗钨|(zhì)的混合物。如：含有碳單質(zhì)的混合物。如： 木炭、活性木炭、活性炭、焦炭、炭黑等。這里的炭不帶炭、焦炭、炭黑等。這里的炭不帶“石石”旁。旁。一般在未指明具體單質(zhì)時(shí)，習(xí)慣上用碳，一般在未指明具體單質(zhì)時(shí)，習(xí)慣上用碳，如如“熾熱的碳熾熱的碳”，“當(dāng)碳燃燒時(shí)當(dāng)碳燃燒時(shí)”。三、合作探究三、合作探究

18、 達(dá)成目標(biāo)達(dá)成目標(biāo)【教師點(diǎn)撥】做木炭吸附性的實(shí)驗(yàn)時(shí)，最好用活性炭，然后進(jìn)行過濾，效果最好。三、合作探究三、合作探究 達(dá)成目標(biāo)達(dá)成目標(biāo)【一試身手】請同學(xué)們完成名師學(xué)案第69頁當(dāng)堂練習(xí)探究點(diǎn)二。三、合作探究三、合作探究 達(dá)成目標(biāo)達(dá)成目標(biāo)【典例精講】下列說法錯(cuò)誤的是（ ）A.同種元素組成的物質(zhì)，性質(zhì)不一定相同B.同種元素組成的物質(zhì)，性質(zhì)一定相同C.不同的單質(zhì)可以由同一種元素組成 D.不同的單質(zhì)可以有相同的化學(xué)性質(zhì)思路點(diǎn)撥：性質(zhì)包括物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)兩部分，碳單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)相同但物理性質(zhì)不相同。同一種元素可以組成性質(zhì)不同的單質(zhì)。答案：C歸納：應(yīng)用知識要從知識點(diǎn)的整體出發(fā)，不要片面地理解。比如，物質(zhì)的性

19、質(zhì)就包括物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)兩個(gè)方面.四、總結(jié)梳理四、總結(jié)梳理 內(nèi)化目標(biāo)內(nèi)化目標(biāo)碳單碳單質(zhì)質(zhì)金剛石金剛石石墨石墨C60化學(xué)化學(xué)式式CCC60 外觀外觀無色透明、正八面體形的固體深灰色，有金屬光澤、不透明的細(xì)鱗片狀固體 形似足球，形似足球，這種足球這種足球狀的碳分狀的碳分子很穩(wěn)定子很穩(wěn)定硬度硬度 最硬（天然存在）很軟導(dǎo)電導(dǎo)電性性有優(yōu)良的導(dǎo)電性潤滑潤滑性性有潤滑性用途用途 刻劃玻璃、鉆頭、刻劃玻璃、鉆頭、裝飾品裝飾品鉛筆芯、電極、鉛筆芯、電極、潤滑劑潤滑劑 常見的碳單質(zhì)的物理性質(zhì)及對應(yīng)用途【易錯(cuò)易混提示易錯(cuò)易混提示】金剛石和石墨喻為碳氏家族中的一對金剛石和石墨喻為碳氏家族中的一對“孿生兄弟孿生兄弟”，物理性質(zhì)差異又非常的，物理性質(zhì)差異又非常的大，在使用中往往把它們當(dāng)作兩種物質(zhì)。再有就是盡管它們都是由碳元素組大，在使用中往往把它們當(dāng)作兩種物質(zhì)。再有就是盡管它們都是由碳元素組成和碳原子構(gòu)成，但它們的結(jié)構(gòu)不同，物理性質(zhì)不同。成和碳原子構(gòu)成，但它們的結(jié)構(gòu)不同，物理性質(zhì)不同。五、達(dá)標(biāo)檢測五、達(dá)標(biāo)檢測 反思目標(biāo)反思目標(biāo)