人教版化学九上·第六单元 课题1《金刚石、石墨和C60》（第1课时）课件+教案含练习

设计说明

本课题包括两部分。第一部分介绍碳单质，主要介绍了金刚石、石墨的重要物理性质和C60分子的结构特点。这部分知识学生已经具备一定的知识基础，教学过程中采取学生自主探究为主并辅助多媒体视频以及教师演示实验的方式。使学生在自主探究中掌握金刚石、石墨和C60的性质与用途，同时掌握木炭、活性炭的吸附性及其用途，使学生树立性质决定用途，用途体现性质的观点。

第二部分从生活实际（列举古代字画历经千年不褪色等例子）引入，说明单质碳在常温下具有稳定性；通过让学生回顾复习木炭在氧气中的燃烧，引出碳的一种重要化学性质——在加热条件下能与氧气反应；又通过【实验6-2】理解碳能与某些氧化物反应，并能根据实验现象书写化学方程式，分析该类化学反应的特点，然后总结出还原反应的概念，说明碳具有还原性。

教学目标

【知识与技能】

1.了解金刚石和石墨的物理性质和主要用途。

2.知道不同种元素可以组成不同种物质，同一种元素也可以组成不同种物质。

3.知道碳单质的化学性质。

4.理解氧化反应和还原反应，知道氧化反应和还原反应是从得氧失氧的角度去理解化学变化。

【过程与方法】

1.学会对展示或演示的资料进行分析和归纳。

2.进一步学会观察实验现象并记录，学会科学探究的方法，了解碳单质的化学性质。

【情感、态度和价值观】

通过对C60的发展及研究的介绍，学会用发展的眼光看问题，树立物质性质决定物质用途的观点。

重点难点

教学重点

金刚石、石墨的主要物理性质与用途，碳的化学性质。

教学难点

碳跟某些氧化物的反应，还原性与还原反应的判断。

教学方法

探究法：通过学生的自我探究与合作探究，完成对金刚石、石墨、C60以及木炭、活性炭等碳单质的性质与用途的掌握。

推理法：通过对金刚石、石墨、C60的结构、性质、用途的对比，推理得出结构决定性质，性质决定用途的思想。

分析法：通过教师的分析点拨，学会碳的化学性质，理解还原反应与还原性。

教具、学具

1.计算机多媒体教学系统、CAI课件等。

2.仪器：锥形瓶、防毒面具、玻璃刀、金刚石、石墨、C60分子模型、试管（大小各1个）、铁架台、酒精灯、网罩、带导管的塞子、导线、灯泡、6B铅笔芯、干电池、石墨电极。

3.药品：红墨水、烘烤过的木炭（活性炭）、澄清石灰水、木炭粉、CuO粉末。

授课时数

2课时

第一课时  碳的单质

教学过程

导入新课

【教师提问】我们知道不同种元素可以组成不同种物质，那么，同种元素可以组成不同种物质吗?

【多媒体展示】金刚石、石墨、C60分子模型。

【教师讲解】金刚石、石墨、C60都是由碳元素组成的单质。

【教师提问】你能得到什么结论?

【学生回答】同种元素可以组成不同种物质。

【实验探究】1.请同学们将铅笔用铅笔刀削好，将铅笔屑放在一张纸上，并注意环境卫生。

2.请同学们用小刀将玻璃片割开。

【教师提问】为什么用小刀割不开玻璃片？谁知道可用什么工具将玻璃片割开？

【实验探究】请两位学生用玻璃刀进行玻璃切割，注意安全，指导操作。

【小组讨论】为什么玻璃刀能够切割玻璃片？玻璃刀上是一种什么物质？

【学生回答】玻璃刀上有金刚石，其硬度比玻璃大。

讲授新课

【教师提问】同学们认为最昂贵的物质是什么?

【多媒体展示】金刚石“库利南”图片。

【教师讲解】 钻石也叫金刚石，观看最大的金刚石“库利南”。说一说它的主要成分是什么。

【过渡】 金刚石坚硬耐磨、美丽动人，他有个“孪生兄弟”叫石墨。相比金刚石的坚硬耐磨，石墨的质地却很软，又是一副黑黑的模样。既然金刚石和石墨的性质有如此大的差异，为什么把它俩称为“孪生兄弟”。其原因在哪里呢?

一、碳的单质

1.金刚石

【教师提问】金刚石有哪些性质和用途？观看视频后请填写下表。

【多媒体展示】金刚石的物理性质和用途。学生观看、填表、讨论、归纳。

2.石墨

【引导】同学们，你们手里的铅笔，它里面的铅芯是铅吗？

那到底是什么物质？请同学们将刚才削下的黑色粉末用手指轻轻地摸摸，有什么感觉？

【教师讲解】由于石墨很软，所以常用石墨作铅笔芯，但由于太软，只用石墨作笔芯，既易断又易磨损，因此生产上常在石墨粉末中掺进一些黏土粉以增加硬度。常见的铅笔中，最软的铅笔是6B铅笔，最硬的铅笔是6H铅笔，HB铅笔则软硬适中。

【演示实验】把一根6B铅笔的铅笔芯和导线连接在一起，接上电池和灯泡，接通电源后，观察灯泡是否发亮。

【结论】石墨有良好的导电性。

3.无定形碳

无定形碳包括木炭、活性炭、焦炭、炭黑等。它们主要是由石墨的微小晶体和少量杂质构成的。

【教师点拨】注意碳与炭的区别

1.碳是元素的名称，是核电荷数为6的一类原子的总称。比如：碳元素、碳单质、含碳化合物、一氧化碳。（这里不能用“炭”）

2.炭表示主要由碳元素组成的某种物质——木炭、活性炭、焦炭、炭黑等。

【教师提问】石墨还有哪些物理性质和用途？观看视频后请填表。

【多媒体展示】石墨的物理性质和用途。

学生观看、填表、讨论、归纳。

【教师讲解】生活中常接触到的木炭、活性炭、焦炭、炭黑，这些都是由石墨的微小晶体和少量杂质构成的。其中木炭、活性炭用途很广，同学们想知道它们有什么性质吗?

【小组合作探究实验6-1】在盛有半瓶水的小锥形瓶里，加入一滴红墨水，使水略显红色。投入几块烘烤过的木炭（或活性炭），轻轻振荡锥形瓶，观察现象。

【现象】淡红色的水颜色褪去。

【教师点拨】木炭具有疏松多孔的结构，表面积大，具有较强的吸附性。另外活性炭的吸附性更强。

【教师提问】利用这一性质，活性炭会有什么用途?

【学生回答】防毒面具里的滤毒罐就是利用活性炭来吸附毒气的；活性碳可以作冰箱的除味剂、制糖工业的脱色剂。

【多媒体展示】焦炭、木炭、活性炭、炭黑的物理性质和用途。

【小组讨论】结合金刚石、石墨和木炭的性质和用途，讨论物质的性质和用途之间有什么关系。

4. C60

【教师讲解】随着科技的发展，新形态的碳单质逐渐被人们发现，其中取得重要进展的是C60分子，另外还有碳纳米管。

【多媒体展示】C60分子介绍。

【教师总结】C60分子是一种由60个碳原子构成的分子，它的分子形似足球，又名足球烯。这种足球结构的碳分子很稳定。可应用于材料科学、超导体等。

【学生思考】为什么金刚石、石墨、C60分子是碳的三种单质，但物理性质却存在很大的差异呢？

【多媒体展示】观看碳的几种单质结构图。

【学生回答】因为碳原子排列方式不同，所以它们的物理性质有很大差异。

【教师总结】不同元素可以组成不同的物质，同一种元素也可以组成不同的物质。金刚石、石墨、C60都是由碳元素组成的单质，但它们的物理性质各不相同，是因为碳原子排列方式不同。

二、典例剖析

例1  下列关于金刚石、石墨、C60、活性炭的说法中，不正确的是（    ）

A.它们都是电的良导体

B.石墨质软，可作铅笔芯

C.金刚石硬度大，可用它切割大理石

D.活性炭具有吸附性，可作防毒面具的滤毒剂

解析：金刚石不导电，不是电的良导体，A项不正确；石墨质软，可以作铅笔芯；金刚石硬度大，可以用来切割大理石；活性炭具有吸附性，能吸附有毒的气体，可以作防毒面具的滤毒剂。

答案：A

例2  下列关于碳的几种单质的组成和用途的说法错误的是（　　）

A.璀璨夺目的天然钻石是由碳元素组成的

B.长期未用而难开启的铁锁，可在锁孔中加入少量铅笔芯粉末作润滑剂

C.铅笔芯是用铅和少量炭粉制成的

D.活性炭可作防毒面具的滤毒剂

解析：铅笔芯的主要成分是石墨。其实铅笔的笔芯是用石墨和黏土按一定比例混合制成的。故答案为C。

答案：C

例3  如图所示，向盛有二氧化氮（NO2）气体（红棕色）的烧瓶内投入若干小块木炭，连接好装置，稍待片刻，能看到的现象是                         

                     ，原因是                                。

解析：木炭具有疏松多孔的结构，具有吸附能力，它可以吸附有色气体二氧化氮（NO2），导致烧瓶内气体压强减小，烧杯内的水在外界大气压强的作用下被压入烧瓶里。

答案：烧瓶内红棕色的气体颜色逐渐变浅，甚至消失；水从烧杯内沿着导管进入烧瓶内　由于木炭具有疏松多孔的结构，具有吸附能力，它可以吸附有色气体二氧化氮（NO2），所以瓶内气体颜色变浅，甚至消失；外界大气压强大于烧瓶内气体的压强，烧杯内的水就被压入烧瓶内

课堂小结

本节课我们学习了碳的单质，认识了几种不同的碳单质，并了解了它们重要的物理性质和用途。知道不同种元素可以组成不同种物质，同一种元素也可以组成不同种物质。

当堂达标

A.C60可用作超导材料         B.木炭可用作电池电极

C.石墨可用于制铅笔芯        D.金刚石可用于裁割玻璃

答案：B

2.金刚石、石墨、C60的化学性质相似，物理性质却有很大差异。其原因是（　　）

A.构成它们的原子大小不同                    

B.构成它们的原子数目不同

C.金刚石、石墨、C60由不同种原子构成 

D.金刚石、石墨、C60中碳原子的排列方式不同

答案：D

3.石墨炸弹爆炸时释放出大量石墨纤维，易造成输电线、电厂设备损坏。是由于石墨（    ）

A.质软       B.有吸附性     C.能导电     D.易燃易爆

答案：C

4.下列说法中正确的是（　　）

A.由一种元素组成的物质，一定是纯净物

B.吸附是化学变化

C.在一定条件下，石墨可转化为人造金刚石，这种变化是化学变化

D.一种元素只能形成一种单质

答案：C

5.在盛有冷水的烧杯中放入少量品红，一段时间后，烧杯中的水逐渐变为红色，而在盛有热水的烧杯中则迅速变红，这是因为___________________；然后再向烧杯中放几块木炭， 稍等片刻之后， 发现__________________

_________，说明木炭具有_____作用。

答案：温度高，分子运动速率快   红色逐渐变浅甚至消失   吸附

板书设计

第六单元　碳和碳的氧化物

课题1  金刚石、石墨和C60

第一课时  碳的单质

碳的单质

1.金刚石：无色透明正八面体形状固体，天然存在的最硬的物质。

2.石墨：深灰色的有金属光泽而不透明的细鳞片状固体，质软，具有良好的导电性。

3.C60：足球结构。