人教版九年級(jí)化學(xué)上冊(cè)教案：6.1金剛石、石墨和C60

1、.課題1金剛石、石墨和C60第1課時(shí)碳的單質(zhì)第2課時(shí)碳的化學(xué)性質(zhì)1理解金剛石和石墨的物理性質(zhì)和用處。2知道碳單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)。3知道不同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)。重點(diǎn)金剛石、石墨和C60中原子排列方式的分析以及碳單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)。難點(diǎn)碳跟某些氧化物的反響。一、創(chuàng)設(shè)情境，導(dǎo)入新課提問：1由同種元素組成的純潔物叫做什么？2不同種元素可以組成不同種單質(zhì)，同一種元素可以組成不同的單質(zhì)嗎？大家討論。氧氣、臭氧；紅磷、白磷引入金剛石、石墨和C60都是由碳元素組成的單質(zhì)。今天，我們就來學(xué)習(xí)金剛石、石墨和C60。二、合作交流，探究新知一碳的單質(zhì)1金剛石學(xué)生演示實(shí)驗(yàn)：用玻璃刀切割玻璃提

2、問：1根據(jù)生活經(jīng)歷，你知道玻璃刀切割玻璃的原理嗎？2由此，你可以推斷出金剛石的性質(zhì)嗎？金剛石是無色透明的固體，呈現(xiàn)正八面體構(gòu)造；金剛石裝在鉆探機(jī)的鉆頭上鉆鑿堅(jiān)硬的巖層；金剛石砂輪用來磨削硬質(zhì)合金；金剛石是天然存在最硬的物質(zhì)。金剛石經(jīng)過仔細(xì)的琢磨加工后，折光性能大大加強(qiáng)，就成了商店里價(jià)格昂貴的鉆石。拓展：設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明金剛石中含有碳元素。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟：1使金剛石燃燒；2搜集其燃燒后生成的氣體，再往氣體中倒入澄清石灰水。2石墨金剛石對(duì)光有折射和散射作用，但是同為碳元素組成的石墨，和金剛石相比外表要暗淡許多。投影展示石墨及模型。介紹石墨是一種深灰色、有金屬光澤的細(xì)鱗片狀的固體。提問：生活中哪些物質(zhì)中含

3、有石墨？鉛筆、電池電極1質(zhì)軟設(shè)問：為什么石墨可以用作鉛筆芯？石墨也是由碳元素組成的，但跟金剛石相反，它是硬度最小的礦物之一。由于石墨太軟，只用石墨做鉛筆芯，易斷又易磨損，所以參加黏土。鉛筆是石墨和黏土混合而成的。鉛筆的型號(hào)用“H和“B區(qū)分?！癏代表Hard，堅(jiān)硬，數(shù)字越大，黏土含量越高，越硬；“B代表 Black，黑的，數(shù)字越大，石墨含量越高，越黑；畫畫用的鉛筆常用“6B。提問：有人說：“不小心吃了鉛筆芯就會(huì)中毒，因?yàn)殂U筆芯中含有鉛。你同意嗎？2導(dǎo)電性提問：石墨可做電極，由此推知它具有什么性質(zhì)？演示鉛筆芯6B導(dǎo)電實(shí)驗(yàn)：把一根6B的鉛筆芯和導(dǎo)線連接在一起，接上電池和燈泡，接通電源后，觀察燈泡是否

4、發(fā)亮。3光滑性提問：假如有一把長期不用而生銹的鐵鎖，怎樣輕易翻開它呢？想一想？把鉛筆芯的粉末放到鎖孔里4構(gòu)造和性質(zhì)的關(guān)系設(shè)疑：金剛石和石墨都是由碳元素組成，但它們的物理性質(zhì)差異很大外觀、硬度、導(dǎo)電性等，這是什么原因呢？ 投影展示金剛石和石墨的構(gòu)造示意圖。金剛石和石墨都是由碳原子構(gòu)成的，但碳原子的排列方式不一樣，金剛石的碳原子排列成網(wǎng)狀構(gòu)造，這種構(gòu)造很鞏固，所以金剛石的硬度很大；而石墨中的碳原子是排列成平面層狀構(gòu)造，層與層之間是可以滑動(dòng)的，所以石墨具有滑膩感，這種感覺我們摸鉛筆芯就可以體會(huì)到。小結(jié)：構(gòu)造決定性質(zhì)。讓學(xué)生閱讀課本P109“化學(xué)技術(shù)社會(huì)。木炭、活性炭都是由石墨的微小晶體和少量雜質(zhì)組成

5、的。木炭是一種黑色多孔的固體。在隔絕空氣的條件下加熱木材，可以制得木炭。木炭具有吸附性，吸附顏色、異味，如吸附食品和工業(yè)產(chǎn)品中的色素。設(shè)疑：為什么木炭具有吸附性？展示：因?yàn)槟咎烤哂惺杷啥嗫椎臉?gòu)造，能把氣體或溶液中的一些物質(zhì)吸附在它的外表。聯(lián)絡(luò)我們前面學(xué)過的知識(shí)，活性炭具有什么性質(zhì)？演示實(shí)驗(yàn)61：在兩個(gè)盛有半瓶水的小錐形瓶里，參加一滴紅墨水，使水略顯紅色，將烘烤過的木炭或活性炭倒入其中一個(gè)小錐形瓶里，塞上塞子，充分振蕩，注意觀察帶紅色的水中顏色的變化。再與另一個(gè)小錐形瓶中未加烘烤過的木炭或活性炭的原溶液比照。現(xiàn)象：紅色消失，液體變無色。結(jié)論：紅墨水顏色的褪去是因?yàn)槟咎炕蚧钚蕴康奈阶饔谩＠眠@一

6、性質(zhì)，活性炭的用處：防毒面具、冰箱的除味劑、制糖工業(yè)的脫色劑。提問：木炭和活性炭來吸附色素和異味是物理變化還是化學(xué)變化？只是把被吸附物吸附到疏松多孔的細(xì)孔管里，沒有生成新物質(zhì)。討論：結(jié)合金剛石、石墨和木炭的性質(zhì)和用處，討論物質(zhì)的性質(zhì)和用處之間有什么關(guān)系。性質(zhì)用處3C60隨著科技的開展，新形態(tài)的碳單質(zhì)逐漸被人們發(fā)現(xiàn)，其中獲得重要進(jìn)展的是C60分子，另外還有碳納米管。提問：1觀察它的化學(xué)式，你認(rèn)為它是單質(zhì)還是化合物？2該物質(zhì)由哪種微粒構(gòu)成？3“60的含義？投影展示C60分子的構(gòu)造模型，介紹這種分子形狀與足球相似，也成為“足球烯這種構(gòu)造很穩(wěn)定，這決定了C60具有穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì)。C60的用處：目前，人

7、們正在進(jìn)一步地研究C60分子的構(gòu)造和性質(zhì)，以及在材料科學(xué)、超導(dǎo)體等方面的應(yīng)用，C60具有廣泛的應(yīng)用前景。閱讀課本P108109資料卡片：碳單質(zhì)的研究進(jìn)展。理解碳納米管以及單層石墨片二單質(zhì)碳的化學(xué)性質(zhì)投影資料：我國古代一些書法家、畫家用墨書寫或繪制的字畫能保存很長時(shí)間而不變色。設(shè)問：1這說明了什么？常溫下，碳的化學(xué)性質(zhì)不活潑。2假設(shè)升高溫度，又如何呢？1碳與氧氣的反響碳在氧氣中充分燃燒時(shí)，生成二氧化碳，同時(shí)放出大量的熱。CO2CO2當(dāng)碳燃燒不充分時(shí)，生成氧化碳，同時(shí)放出熱。2CO22CO2碳與某些氧化物的反響演示實(shí)驗(yàn)62：把經(jīng)過烘干的木炭粉末和氧化銅粉末混合均勻，小心地鋪放進(jìn)試管，并將試管固定在

8、鐵架臺(tái)上。試管口裝有通入澄清石灰水的導(dǎo)管如圖，用酒精燈可加網(wǎng)罩以使火焰集中并進(jìn)步溫度加熱混合物幾分鐘。然后先撤出導(dǎo)氣管，待試管冷卻后再把試管里的粉末倒在紙上。觀察現(xiàn)象并分析?，F(xiàn)象：澄清石灰水變渾濁，試管粉末中有紅色物質(zhì)。分析：產(chǎn)物為二氧化碳、銅。提問：1上述反響的反響物、生成物、條件都已確定，你能寫出反響的化學(xué)方程式嗎？2CuOC2CuCO22從分子組成上看CuO轉(zhuǎn)變?yōu)镃u，發(fā)生了什么變化？是誰導(dǎo)致了這種變化？CuO轉(zhuǎn)變?yōu)镃u失去了氧，是碳奪走了CuO中的氧。這種含氧化合物里的氧被奪去的反響，叫做復(fù)原反響。能奪走含氧化合物里氧的物質(zhì)具有復(fù)原性。練習(xí)：焦炭在工業(yè)上可用來煉鐵：2Fe2O33C4Fe3CO2 這個(gè)反響是否是復(fù)原反響？假設(shè)屬于復(fù)原反響，哪種物質(zhì)具有復(fù)原性？此反響是復(fù)原反響，其中碳具有復(fù)原性工業(yè)上常利用碳的復(fù)原性，制取多種金屬。碳除了可以復(fù)原金屬氧化物，還能復(fù)原一些非金屬氧化物CCO22CO三、