人教版九年级上册课题1 金刚石、石墨和C60第1课时教案

这是一份人教版九年级上册课题1 金刚石、石墨和C60第1课时教案，共7页。教案主要包含了碳的几种单质的物理性质及用途，木炭和活性炭的吸附性等内容，欢迎下载使用。


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。在介绍石墨的同时又穿插介绍了木炭、活性炭的吸附性及其用途，使学生了解到化学物质的性质决定用途，用途体现结构这一要点。第二部分通过学生回顾复习引出碳的一个重要化学性质——在加热条件下与氧气反应，又通过活动探究理解了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，分析化学反应的特点后又总结出了还原反应的概念。
第1课时 碳的单质
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备课笔记
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备课笔记
小组问题讨论：
金刚石、石墨都是由碳元素组成的，所以它们混合后仍为纯净物，对吗？（不对，金刚石和石墨里碳原子的排列方式不同，形成不同的物质，所以二者混合后，虽然只含一种元素，但却是两种物质，属于混合物。）
特别提醒：
石墨在一定条件下可以转化为金刚石，为化学变化。
备课笔记
知识拓展：
金刚石与石墨是两种不同的单质。石墨在一定条件下可转化为金刚石，为化学变化。
备课笔记
规律总结：
“碳”与“炭”的区别：“碳”是指碳元素，是核电荷数为6的同一类原子的总称，有广泛、概括的含义，并不是具体指某种物质，如二氧化碳中的碳是指二氧化碳中含有碳元素，而炭是指具体的物质——由碳元素形成的单质，如木炭、焦炭、活性炭、炭黑等。
备课笔记
要点提示：
木炭和活性炭的吸附性是物理性质，木炭、活性炭对其他物质的脱色过程是物理变化。
备课笔记
方法点拨：
结构决定性质，如不同碳单质的碳原子排列方式不同，决定了它们的物理性质有很大的差异；性质又决定用途，如活性炭吸附性强，可用作防毒面具中的滤毒罐，电冰箱中的除臭剂等；反之物质的用途又能反映物质的性质，如根据石墨可作电极可推测出石墨的导电性良好。
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布置作业：完成本课时对应练习，并提醒学生预习下一节的内容。
课题
碳的单质
课型
新授课
教学目标
知识与
技能
1.了解金刚石和石墨的物理性质和用途。
2.知道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。
过程与
方法
1.对展示或演示的资料进行分析和归纳。
2.通过对C60的发展及研究的介绍，学会用发展的眼光看问题，树立物质性质决定用途的观点。
情感、态度与价值观
1.以发展的观点看待碳的单质。
2.树立物质的性质决定用途的观点。
教学
重点
金刚石、石墨和C60中原子排列方式的分析。
教学
难点
以人类对碳单质的认识为例，引导学生形成“科学促进发展”的观点。
教具
准备
教师用具：金刚石、石墨、C60分子模型、玻璃刀、6B铅笔芯、干电池、石墨电极、投影仪、多媒体课件、防毒面具、导线、灯泡。
学生用具：(1)仪器：小锥形瓶；(2)药品：红墨水、烘烤过的木炭(活性炭)、澄清石灰水。
课前预习
1.碳的单质有金刚石、石墨和C60等，其中金刚石是天然存在的最硬的物质，石墨是天然存在的最软的矿物之一。
2.木炭和活性炭都具有吸附性，是因为它们具有疏松多孔的结构。
3.一个C60分子是由60个碳原子构成的，它形似足球，被广泛应用于超导方面的研究。
新课导入
［思考］我们知道不同元素可以组成不同物质，那么，同种元素可以组成不同物质吗?
［展示］金刚石、石墨、C60分子模型
［介绍］金刚石、石墨、C60都是由碳元素组成的单质。
［提问］你们能得到什么结论?
［回答］同种元素可以组成不同的物质。
［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。
［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。
［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？
［回答］玻璃刀上有金刚石，硬度比玻璃大。
进
行
新
课
知识点一、碳的几种单质的物理性质及用途
为了方便我们学习，下面列举几种常见元素的不同单质：
［讲解］不同的元素可以组成不同的单质，例如，氧气是由氧元素组成的，氢气是由氢元素组成的。同一种元素也可以组成不同的单质，金刚石、石墨和C60都是由碳元素组成的不同单质。由于碳原子在金刚石、石墨和C60里的排列方式不同，即结构不同，导致它们的性质尤其是物理性质有很大差异。
［过渡］那么就让我们来探究金刚石、石墨和C60在物理性质上的差异吧。（1）金刚石
［提问］金刚石有哪些性质和用途？观看视频后请填写下表。
进
行
新
课
［视频播放］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，你们手里铅笔中的铅芯是铅吗？
［回答］不是。
［提问］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？
［介绍］由于石墨很软，所以常用石墨作铅笔芯，但由于太软，光用石墨作笔芯，既易断又易磨损，因此生产上常在石墨粉末中掺进一些粘土粉以增加硬度。最软的铅笔是6B，最硬的铅笔是6H，HB铅笔则软硬适中。
［演示实验］把一根6B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。
［实验结果］小灯泡发光。
［结论］石墨有良好的导电性。
［提问］石墨还有哪些物理性质和用途？观看视频后请填表。
［视频播放］石墨的物理性质和用途。学生观看、填表、讨论、归纳。
（3）C60
［介绍］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。
［视频播放］C60分子介绍。观看视频后请填表。
［归纳］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。
进
行
新
课
［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？
［视频播放］观看碳的几种单质结构图。
［回答］因为每种碳单质的碳原子排列方式不同，所以它们的物理性质有很大差异。
［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。
知识点二、木炭和活性炭的吸附性
［介绍］生活中常接触到的木炭、活性炭、焦炭、炭黑，它们都是由石墨微小晶体和少量杂质组成的，没有固定的几何形状，所以叫无定形炭。其中木炭、活性炭用途很广，你想知道它们有什么性质吗?
［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，观察现象。
［现象］淡红色的水颜色褪去。
［分析］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。
［设问］利用这一性质，活性炭会有什么用途?
［回答］防毒面具里的滤毒罐就是利用活性炭来吸附毒气的；冰箱的除味剂；制糖工业的脱色剂等都利用了活性炭的吸附性。
［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。
［视频播放］焦炭、木炭、活性炭、炭黑的物理性质和用途。
教
学
板
书
第六单元 碳和碳的氧化物 课题1 金刚石、石墨和C60
第1课时 碳的单质
金刚石、石墨和C60
其他含杂质的碳单质
木炭：疏松多孔，具有吸附能力，可作燃料和吸附剂等。
焦炭：冶炼金属。
活性炭：吸附性比木炭还要强，可用于净化气体和液体等。
炭黑：黑鞋油、墨汁等。
注意：碳单质物理性质差异大的原因是碳原子排列方式不同。
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的物质，同一种元素也可以组成不同的物质。
教
材
习
题
解
答
练习与应用（P112）
1.金刚石、石墨和C60都是由碳元素组成的单质。
2.根据下列物质的性质，写出其对应的一种或几种用途：(1)金刚石的硬度很大：金刚石可用来裁玻璃、作刀具等；(2)石墨的导电性能好：石墨可作电极、电刷等；(3)活性炭的吸附性强：活性炭可用于防毒面具及制糖工业等；(4)单质碳具有还原性：焦炭可以从铁的氧化物矿石中还原出铁；(5)常温下碳的化学性质不活泼：可用墨书写或绘制字画；(6)碳燃烧时放出大量的热：可用煤(主要成分是碳)燃烧放出的热来取暖、发电等。
教
材
习
题
解
答
3.金刚石、石墨和C60的化学性质相似，物理性质却有很大差异。其原因是（D）。
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、石墨和C60由不同种原子构成
D.金刚石、石墨和C60里碳原子的排列方式不同
4.铅笔芯是用不同比率的石墨粉末和黏土粉末混合而制成的。为什么铅笔芯在纸上画过会留下黑色痕迹？
解：因为铅笔芯是用不同比率的石墨粉末和黏土粉末混合制成的，石墨很软且为深灰色，故铅笔芯在纸上画过会留下黑色痕迹。
难
题
解
答
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，可做铅笔芯
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；石墨质软可以做铅笔芯；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】这道题目考查的是单质碳的用途。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。故正确答案为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；外界大气压大于烧瓶内气体的压强，水就被压入烧瓶内。
教学反思
联系实际生活、联系科学研究进行教学提高学生的学习兴趣，运用网上资料拓展学生的学习空间，激发学生学习兴趣，引导学生关注生活关注社会。学生应善于观察身边的生活，从生活中学习化学，同时将所学化学运用于社会中解决科学问题。
教学过程中老师的疑问：
教师点评和总结：