第六單元 課題1《金剛石、石墨和C60》教案設(shè)計

第六單元 課題1金剛石、石墨和C60教案設(shè)計一一、教學(xué)目標(biāo)1、 知識目標(biāo)：知道不同的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)；了解金剛石和石墨的物理性質(zhì)和主要用途；了解木炭和活性炭具有吸附性。2、 能力目標(biāo)：通過對金剛石、石墨和C60中碳原子的排列方式及空間結(jié)構(gòu)的分析，知道物質(zhì)的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和用途三者之間的相互關(guān)系；通過木炭（或活性炭）吸附作用演示實驗的探究，讓學(xué)生知道對比實驗是研究問題的常用的方法。3、 情感目標(biāo)：通過對案單質(zhì)新的形態(tài)的發(fā)現(xiàn)及其簡單的介紹，學(xué)生能以發(fā)展的觀點看待碳的單質(zhì)，認(rèn)識科學(xué)的發(fā)展具有階段性和局限性。二、重點和難點 物質(zhì)的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和用途三者之間的相互關(guān)系。三、實驗準(zhǔn)備1、 實物展示：玻璃刀、鉛筆（不同型號）、一幅素描作品、一張白紙2、 石墨電極的導(dǎo)電性實驗3、 燃燒蠟燭制炭黑實驗4、 活性炭吸附二氧化氮氣體實驗四、教學(xué)過程引言提問回答投影討論講解回答小結(jié)引入投影提問回答展示投影 過渡投影提問回答 投影講解投影展示講解演示投影回答投影小結(jié)講解投影講解過渡投影講解演示投影講解演示提問回答講解分析投影展示講解講解回答講解投影提問回答投影過渡投影講解展示投影總結(jié)投影通過前一段時間的學(xué)習(xí)我們了解到物質(zhì)都是由元素組成的，已經(jīng)被發(fā)現(xiàn)的元素有100多種，這些元素通過不同的方式組成了我們絢麗多彩的物質(zhì)世界。仡今為止，我們發(fā)現(xiàn)和發(fā)明的物質(zhì)已經(jīng)超過了3000萬種，其中，含有碳元素的物質(zhì)種類是最多的。今天我們開始學(xué)習(xí)第六單元“碳和碳的氧化物”。我們已經(jīng)知道，物質(zhì)由元素組成，由同中元素組成的純凈物叫什么？單質(zhì) 同種元素可以組成不同的單質(zhì)嗎？1、 不可以。一種元素只能形成一種單質(zhì)。2、 可以的能舉例說明嗎/氧元素可以形成氧氣和臭氧兩種單質(zhì)。磷元素可以形成紅磷和白磷同種元素可以組成不同的單質(zhì) 碳元素能否組成不同的單質(zhì)呢？研究表明：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”。播放金剛石的視頻。剛才同學(xué)們觀看了金剛石的視頻資料。你能從以下幾個方面談一談金剛石的性質(zhì)嗎？金剛石的主要成分是碳，它是無色透明、具有正八面體結(jié)構(gòu)的晶體，是自然界最硬的物質(zhì)，它不導(dǎo)電?？梢杂脕碇谱魇罪?，用來切割高硬度的物質(zhì)，比如玻璃、大理石等。玻璃刀上的金剛石金剛石的性質(zhì)和用途。金剛石是單質(zhì)家族中最璀璨奪目的，但是同為碳元素組成的石墨和它相比，外表要暗淡的多。下面我們來看一段有關(guān)于石墨的視頻資料。播放石墨的視頻。能談一談石墨有哪些性質(zhì)和用途嗎？石墨的主要成分是碳，它是深灰色的細(xì)鱗片狀固體，有金屬光澤，有滑膩感，有導(dǎo)電性。熔點高，抗腐蝕性好，在生產(chǎn)和生活中具有廣泛的用途。石墨的性質(zhì)和用途（至導(dǎo)電性）石墨有哪些用途呢？我們先來看一個小故事俄羅斯宇航員帶鉛筆的故事一幅用“6B”鉛筆繪制的素描。鉛筆是我們最熟悉的學(xué)習(xí)用品，鉛筆里面有“鉛”嗎？實際上，鉛筆芯是石墨和黏土混合而成的，其組成中不含鉛元素。畫畫用的鉛筆常用“6B”的，寫字用的通常是“HB”的，我們涂答題卡多規(guī)定用“3B”的，工程師制圖用的多為“6H”的?！?B”最軟，顏色最深； “HB”軟硬適中， “6H”最硬，顏色最淡。在白紙上涂畫演示幾種不同型號的鉛筆的顏色深淺。在資料中我們知道了石墨有很好的導(dǎo)電性。你可以設(shè)計一個實驗來證明石墨的導(dǎo)電性嗎？學(xué)生演示實驗生活小常識：用鉛筆芯開鎖。石墨的用途比較金剛石和石墨的性質(zhì)和用途都是由碳元素組成的單質(zhì)，金剛石和石墨的物理性質(zhì)為什么會有這么大的差異呢？這就要從它們的結(jié)構(gòu)談起，請大家看金剛石和石墨的原子排列結(jié)構(gòu)模型。金剛石和石墨的原子排列結(jié)構(gòu)模型。金剛石的碳原子在空間構(gòu)成連續(xù)、堅固的骨架結(jié)構(gòu)，所以堅硬。石墨的碳原子呈平面層狀結(jié)構(gòu)，層與層之間的作用力小，所以很軟，能導(dǎo)電，有滑膩感。除了金剛石和石墨以外，在生活當(dāng)中我們還常用到另外一些由碳元素組成的物質(zhì)，如木炭、活性炭、焦炭、炭黑等，它們主要由石墨的微小晶體和少量雜質(zhì)構(gòu)成，因此，它們都是混合物。我們把它們稱為無定形碳。播放無定形碳的視頻資料。前面在講水的凈化時我們就知道了活性炭的吸附性，能夠過濾、吸附水中的雜質(zhì)，我們也來做一個活性炭的吸附性實驗，看看是否和剛剛看見的一樣?；钚蕴课蕉趸獨怏w實驗我們再來看一幅與活性炭有關(guān)的圖片防毒面具的發(fā)明炭黑是一種黑色的極細(xì)粉末，由含碳的有機化合物不完全燃燒或強熱分解制得。蠟燭就是一種含碳元素的有機物，我們來試一下讓它不完全燃燒能否制得炭黑？燃燒蠟燭制炭黑實驗看到什么現(xiàn)象？在蒸發(fā)皿的底部有黑色固體生成。這就是炭黑，它可用來制造墨、油墨、油漆、鞋油、顏料以及橡膠輪胎的填料。我們在生活中可以看到許多類似的例子，如鍋底的黑色固體，這就可以說明我們用的燃料中含有碳元素。幾種無定形碳的用途碳精棒（繪畫用木炭壓縮棒）、木炭的吸附性、焦炭的還原性結(jié)合金剛石、石墨和木炭的性質(zhì)和用途，想一想物質(zhì)的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和用途三者之間有什么樣的關(guān)系結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)、性質(zhì)決定用途?？茖W(xué)家發(fā)現(xiàn)，除了金剛石、石墨外，還有一些新的以單質(zhì)形式存在的碳。其中，發(fā)現(xiàn)較早且在研究中取得重要進(jìn)展的是C60分子。播放C60的視頻。C60中的60表示的意義是什么呢？每個C60分子中含有60個碳原子。C60的用途。20世紀(jì)90年代初，科學(xué)家又致力于一種新型納米材料