《課題1 金剛石、石墨和C60》教學(xué)設(shè)計(jì)（附導(dǎo)學(xué)案）

《課題1金剛石、石墨和C60》教學(xué)設(shè)計(jì)第1課時(shí)碳的單質(zhì)【教學(xué)目標(biāo)】知識(shí)要點(diǎn)課標(biāo)要求1.碳的單質(zhì)了解金剛石、石墨的物理性質(zhì)和主要用途，知道C60分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)2.木炭、活性炭、焦炭、炭黑知道活性炭和木炭的吸附性【教學(xué)過程】情景導(dǎo)入“碳氏三兄弟”一天碳氏家族的三個(gè)兄弟在表功，老大說：“我是天然礦物質(zhì)中最硬的，我能破石開山”；老二說：“我是天然礦物質(zhì)中最軟的，我很滑，能導(dǎo)電，但我過后留有痕跡”；老三說：“我在當(dāng)前社會(huì)上具有廣泛應(yīng)用高科技材料”。合作探究探究點(diǎn)一碳的單質(zhì)提出問題金剛石、石墨、C60都是有碳元素組成的單質(zhì)，為什么它們的物理性質(zhì)有很大的差異？交流討論閱讀教材歸納總結(jié)。歸納總結(jié)1.碳的幾種單質(zhì)：金剛石、石墨和C602．金剛石、石墨和C60的性質(zhì)比較及用途：名稱金剛石石墨C60外觀無色透明、正八面體形狀的固體，有璀璨奪目的光澤深灰色不透明的細(xì)鱗片狀的固體，有金屬光澤C60分子形似足球?qū)щ娦詭缀醪粚?dǎo)電良好硬度天然存在的最硬的物質(zhì)質(zhì)軟（最軟的礦物之一）導(dǎo)熱性很差良好用途鉆頭、刻刀、裝飾品等電極、鉛筆芯、潤(rùn)滑劑等超導(dǎo)、催化、材料、醫(yī)學(xué)及生物等領(lǐng)域物理性質(zhì)不同的原因碳原子的排列方式不同課堂討論（1）金剛石和石墨是同一種物質(zhì)嗎？由石墨制造金剛石是物理變化還是化學(xué)變化？（2）一種元素只能組成一種單質(zhì)嗎？這些碳單質(zhì)的性質(zhì)和用途為什么不同？知識(shí)拓展（1）一種元素可以組成不同種單質(zhì)。例如：金剛石、石墨和C60都是由碳元素組成的不同單質(zhì)；白磷、紅磷都是由磷元素組成的不同單質(zhì)；氧氣和臭氧都是由氧元素組成的不同單質(zhì)；同種元素可以組成不同單質(zhì)。因此，我們不能說“由同種元素組成的物質(zhì)叫單質(zhì)”。（2）石墨在一定條件下可以轉(zhuǎn)化為金剛石，該變化屬于化學(xué)變化。探究點(diǎn)一無定形碳提出問題無定形碳是碳的單質(zhì)嗎？它是一種物質(zhì)還是一類物質(zhì)呢？交流討論閱讀教材歸納總結(jié)。歸納總結(jié)木炭、焦炭、活性炭和炭黑主要是由石墨的微小晶體和少量雜質(zhì)構(gòu)成的。因?yàn)樗鼈儧]有固定的幾何形狀，所以叫無定形碳，探究實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論在盛有品紅溶液的燒杯中加入幾塊燒烤過的木炭（或活性炭），輕輕振蕩，觀察現(xiàn)象紅色褪去，溶液變成無色木炭（或活性炭）有吸附能力，此變化屬于物理變化。⑴木炭具有吸附能性，可以吸附氣體、色素，可用來作冰箱的去味劑。（2）活性炭的吸附能力比木炭強(qiáng)，可以用在防毒面具中吸收毒氣、制糖工業(yè)中脫色制白糖、處理水等。（3）焦炭用于冶金工業(yè)，作還原劑。（4）炭黑用于制造油墨、油漆、鞋油、橡膠工業(yè)的填充劑等。知識(shí)拓展1．木炭、活性炭的吸附性是物理性質(zhì)，木炭、活性炭的脫色吸附是物理變化。2.“碳”和“炭”的區(qū)別：“碳”是元素的名稱，是核電荷數(shù)為6的一類原子的總稱。比如碳元素、碳單質(zhì)、含碳化合物、一氧化碳等。而“炭”指的是具體物質(zhì)，它表示由碳元素組成的某種單質(zhì)——木炭、活性炭、焦炭、炭黑等。一般在未指明具體單質(zhì)時(shí)，習(xí)慣上用碳。【板書設(shè)計(jì)】第1課時(shí)碳的單質(zhì)【教學(xué)反思】成功之處本堂課在教學(xué)中設(shè)法把學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)融入社會(huì)生活，引入廣闊的生活實(shí)踐，培養(yǎng)學(xué)生用化學(xué)的眼光來觀察世界，實(shí)踐生活，在生活中學(xué)化學(xué)，使學(xué)生真正體驗(yàn)到知識(shí)的價(jià)值，能有力地促進(jìn)學(xué)生課堂學(xué)習(xí)的自覺性和主動(dòng)性，是激發(fā)和維持學(xué)生課堂學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)的不竭源泉。不足之處學(xué)生生活的經(jīng)驗(yàn)較少，聯(lián)系的生少實(shí)例不夠豐富。第2課時(shí)碳的化學(xué)性質(zhì)【教學(xué)目標(biāo)】知識(shí)要點(diǎn)課標(biāo)要求1.單質(zhì)碳的化學(xué)性質(zhì)（重點(diǎn)）知道碳單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)2.還原反應(yīng)認(rèn)識(shí)還原反應(yīng)【教學(xué)過程】情景導(dǎo)入廣告詞“鉆石恒久遠(yuǎn)，一顆永流傳”的出現(xiàn)，鉆戒成了婚禮的必備，成了愛意和忠誠(chéng)的象征。雖然鉆石實(shí)際上也會(huì)被損傷或者掉色，依然被稱以永恒完美品質(zhì)。所以鉆石作為浪漫愛情的象征。合作探究探究點(diǎn)一碳的化學(xué)性質(zhì)提出問題古代書畫家用墨寫的字畫，為什么能完好的保存至今不褪色呢？交流討論閱讀教材歸納總結(jié)。歸納總結(jié)1．穩(wěn)定性：碳原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)為6，原子結(jié)構(gòu)示意圖為，最外層有4個(gè)電子，得失電子達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)時(shí)比較困難，所以常溫下碳單質(zhì)很穩(wěn)定，受日光照射或與空氣、水分接觸，都不容易起變化。所以古代用墨寫的字經(jīng)久不褪色。2．可燃性：碳在點(diǎn)燃的條件下，碳可以在氧氣（或空氣）中燃燒，放出熱量。（1）O2充足時(shí)，完全燃燒：C＋O2CO2（2）O2不充時(shí)，不完全燃燒：2C＋O22CO由此證明反應(yīng)物的濃度不同，產(chǎn)物也不同。3．還原性：探究實(shí)驗(yàn)【實(shí)驗(yàn)裝置】碳還原氧化銅的實(shí)驗(yàn)如圖所示?！緦?shí)驗(yàn)操作】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，并將試管固定在鐵架臺(tái)上，試管口裝有通入澄清石灰水的導(dǎo)管，用酒精燈（最好用噴燈，可加網(wǎng)罩以使火焰集中并提高溫度）加熱混合物少許幾分鐘后，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?！緦?shí)驗(yàn)現(xiàn)象】導(dǎo)出氣體使澄清的石灰水變渾濁；黑色粉末逐漸變成光亮的紅色固體?！緦?shí)驗(yàn)分析】在反應(yīng)中氧化銅失去氧變?yōu)殂~，黑色粉末變成紅色。同時(shí)碳奪得氧化銅中的氧變?yōu)槎趸?，二氧化碳?xì)怏w使澄清的石灰水變渾濁。【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】碳和氧化銅在高溫下反應(yīng)生成銅和二氧化碳。C+2CuO2Cu+CO2↑課堂討論1.火焰上罩網(wǎng)罩的作用是什么？2.實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，為什么要先從石灰水中取出導(dǎo)氣管再熄滅酒精燈？知識(shí)拓展高溫下碳能跟某些氧化物反應(yīng)，奪取某些氧化物中的氧元素，使這些氧化物失去氧而發(fā)生還原反應(yīng)。例如：2CuO＋C2Cu＋CO2↑，在該反應(yīng)中，碳得到氧、被氧化生成二氧化碳，碳是還原劑。氧化銅失去氧、被還原成銅，是氧化劑。1.碳在高溫條件下，還能使二氧化碳變成一氧化碳。CO2＋C2CO【板書設(shè)計(jì)】第2課時(shí)碳的化學(xué)性質(zhì)1．穩(wěn)定性：2．可燃性：（1）O2充足時(shí)，完全燃燒：C＋O2CO2（2）O2不充時(shí)，不完全燃燒：2C＋O22CO3．還原性：C+2CuO2Cu+CO2↑CO2＋C2CO【教學(xué)反思】成功之處本堂課在教學(xué)中盡可能多結(jié)合實(shí)例，為了激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，引導(dǎo)學(xué)生思考，以學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)，講練結(jié)合。教學(xué)中注重對(duì)學(xué)法的指導(dǎo)，能關(guān)注學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握情況。不足之處教材中對(duì)碳的用途資料偏少，缺少學(xué)生自主查閱資料的環(huán)節(jié)。《課題1金剛石、石墨和C60》導(dǎo)學(xué)案一、學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.知道金剛石和石墨的主要物理性質(zhì)及相關(guān)的用途（重難點(diǎn)）。2.記住單質(zhì)碳的化學(xué)性質(zhì)（重難點(diǎn)）及對(duì)應(yīng)的用途。3.知道同種元素可以組成不同的物質(zhì)，結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和用途的關(guān)系，且能以發(fā)展的觀點(diǎn)看待碳的單質(zhì)【課前預(yù)習(xí)】1.單質(zhì)是指。請(qǐng)列舉幾種常見的單質(zhì)：。2.你認(rèn)為一種元素能形成多種單質(zhì)嗎？3.木炭燃燒能生成二氧化碳。實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)需要66g的CO2，則至少需要燃燒多少克的木炭才能得到？【情境導(dǎo)入】二、自主探究：知識(shí)點(diǎn)一：碳的單質(zhì)【閱讀】課本P104-106，補(bǔ)充下方表格：金剛石石墨物理性質(zhì)外觀光澤硬度導(dǎo)電性用途【實(shí)驗(yàn)】P105實(shí)驗(yàn)6-1，你觀察到了什么現(xiàn)象？【思考】1.木炭和活性炭為什么可以做吸附劑？2.碳元素除了組成金剛石和石墨外，你知道還能組成哪些單質(zhì)嗎？3.防毒面具的濾毒罐內(nèi)填充的是什么物質(zhì)？【交流討論】1.金剛石和石墨是同一種物質(zhì)嗎？由石墨制造金剛石是物理變化還是化學(xué)變化？2.一種元素只能組成一種單質(zhì)嗎？這些碳單質(zhì)的性質(zhì)和用途為什么不同？3.結(jié)合金剛石、石墨、無定形碳的性質(zhì)和用途，討論物質(zhì)的性質(zhì)和用途的關(guān)系。結(jié)論:【歸納小結(jié)】一、碳的單質(zhì)1.金剛石、石墨（見上表格）2.無定形碳（屬于物）⑴結(jié)構(gòu)：由石墨的微小晶體和少量雜質(zhì)構(gòu)成，主要有：焦炭，木炭，活性炭，炭黑等。⑵性質(zhì)&用途：①活性炭、木炭具有強(qiáng)烈的_________，用于；②焦炭用于；③炭黑加到橡膠里能夠增加輪胎的耐磨性?！镒⒁猓耗咎?、活性炭的吸附性屬于物理性質(zhì)。吸附過程中發(fā)生的變化屬于物理變化?！瘛疤肌焙汀疤俊钡膮^(qū)別：“碳”是元素名稱，指元素；“炭”是指具體的物質(zhì)，由碳元素組成的部分單質(zhì)。如：。二氧化碳由和兩種元素組成。3.新型碳單質(zhì)⑴C60分子是由60個(gè)構(gòu)成的分子，形似。⑵狀的碳單質(zhì)。知識(shí)點(diǎn)二：碳的化學(xué)性質(zhì)【思考】北宋張擇端用墨汁繪制的《清明上河圖》能完好保存至今，說明碳在常溫下有什么性質(zhì)？你是否能從碳的原子結(jié)構(gòu)中獲得啟示？（請(qǐng)畫出碳原子結(jié)構(gòu)示意圖）【閱讀】自學(xué)課本P107、108，請(qǐng)概括出碳的化學(xué)性質(zhì)?！緦?shí)驗(yàn)】觀察教師演示P107實(shí)驗(yàn)6-2，并記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象?，F(xiàn)象：分析：化學(xué)方程式：實(shí)驗(yàn)結(jié)論：【歸納小結(jié)】二、碳的化學(xué)性質(zhì)1.碳的性碳原子的核外電子排布第一層有_____個(gè)電子，第二層（最外層）有_____個(gè)電子，因此常溫下碳的化學(xué)性質(zhì)。2.碳的性①氧氣充足時(shí)：；（請(qǐng)寫化學(xué)方程式）②氧氣不充足時(shí)：。這兩個(gè)反應(yīng)都屬于（填反應(yīng)類型）。3.碳的性⑴實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象⑵酒精燈加鐵絲網(wǎng)罩的目的是。⑶在此反應(yīng)中，被還原的物質(zhì)是，被氧化的物質(zhì)是。說明木炭具有性，可用來。⑷化學(xué)方程式，所以，這類反應(yīng)可表示為：C+金屬氧化物===+。【練習(xí)】用化學(xué)方程式表示：⑴木炭還原氧化鐵⑵木炭還原四氧化三鐵【討論】根據(jù)碳的化學(xué)性質(zhì)說出碳有哪些用途？【課堂小結(jié)】通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，你收獲了什么？三、自我測(cè)評(píng)【課堂練習(xí)】課本P109.1～61.寫標(biāo)語和春聯(lián)用的墨汁是用煙炱做的，煙炱的主要成份是，用墨汁書寫或繪制的字畫，雖年深日久卻不變色，這是因?yàn)椤?.測(cè)得某物質(zhì)中只含有碳元素，這種物質(zhì)(

)A.一定是一種單質(zhì)

B.一定是石墨

C.可能是化合物

D.可能是一種單質(zhì)，也可能是幾種碳的單質(zhì)的混合物3.“鉆石恒久遠(yuǎn)，一顆永流傳”這句廣告詞能體現(xiàn)的鉆石的性質(zhì)是（）A．硬度大B．不能導(dǎo)電

C．化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定

D．熔點(diǎn)低4.最近科學(xué)家制得一種新的分子，它是由碳元素組成的，具有空心的類似足球狀結(jié)構(gòu)的一種分子，化學(xué)式是C60。下列說法中不正確的是（）A.C60是一種新型的化合物B.C60和石墨是不同的碳單質(zhì)C.C60是一種新的碳單質(zhì)D.C60的相對(duì)分子質(zhì)量是7205.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)【中考直通車】6.古代字畫能長(zhǎng)期保存，是由于單質(zhì)碳在常溫下具有（）A、穩(wěn)定性 B、氧化性 C、還原性 D、助燃性7.輕軌電車是近年來城市發(fā)展的一種無污染的新興交通工具，當(dāng)輕軌電車開動(dòng)時(shí)，輕軌電車與架空電線的接觸點(diǎn)由于高速摩擦?xí)a(chǎn)生高溫，因此接觸點(diǎn)上的材料應(yīng)該具有現(xiàn)耐高溫，不易氧化，能導(dǎo)電的性質(zhì)，你認(rèn)為接觸點(diǎn)上的材料應(yīng)選用(

)A．金剛石B．鋁C．石墨D．銅8.下列日常生活中的物質(zhì)屬于純凈物的是(

)+62+624（1）碳原子的結(jié)構(gòu)示意為，碳原子的核電荷數(shù)為。（2）碳的單質(zhì)有多種，具有下列結(jié)構(gòu)的碳單質(zhì)中，由分子構(gòu)成的是。（3）上海世博會(huì)體現(xiàn)的“低碳”亮點(diǎn)主要是降低了氣體的排放。10.已知A、B為兩種黑色粉末，D為紅色單質(zhì)。A、B、C、D、E五種物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖10所示。＋澄清石灰水＋澄清石灰水②ABDC高溫①圖10E↓請(qǐng)回答：（1）C的化學(xué)式為；（2）A中金屬元素的化合價(jià)是

；（3）反應(yīng)①的化學(xué)方程式為；該反應(yīng)的基本類型是。11.用木炭還原氧化銅的實(shí)驗(yàn)如左下圖。(1)酒精燈加燈罩的目的；(2)剛開始預(yù)熱，試管②中立即產(chǎn)生氣泡，但石灰水不變渾濁，原因是；(3)繼續(xù)加熱，觀察到石灰水逐漸變渾濁，黑色粉末中出現(xiàn)紅色物質(zhì)。請(qǐng)你寫出帶點(diǎn)部分的化學(xué)方程式：、；(4)停止加熱時(shí)，應(yīng)先將導(dǎo)管從試管②中撤出，并用彈簧夾夾緊橡皮管，待試管①冷卻后再把試管里的粉末倒出。這樣操作的原因是