《金刚石、石墨和C60》教案
【教学目标 】
知识与技能
知道不同元素可以形成不同物质，同种元素也可以形成不同物质；了解金刚石、石墨和C60都是由碳元素形成的单质；
了解木炭、活性炭的吸附性
过程与方法
通过对金刚石、石墨和C60中碳原子排列方式的分析，懂得物质结构、性质和用途之间的关系；
通过木炭、活性炭对红墨水的西服实验，学会用对比实验的方法来解决实际问题。
情感态度与价值观
通过对C60、碳钠米管的发现及研究的介绍，学会用发展的眼光看问题、提高学生的科学素质。
【教学重点 】
金刚石、石墨和C60中原子排列方式的分析，物质的结构、性质和用途之间的关系。
【教学难点 】
物质的结构、性质和用途之间的关系
【教材分析】
创设教学情景；
联系日常生活；
联系社会和高科技。
【教学方法】
观察－分析－总结 实验探究－分析－归纳
【课时安排】
2课时
【教具学具准备】
教师用具： 1、[实验6-1]所需的有关器材及药品：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、电视媒体、防毒面具、导线、灯泡。
学生用具；(1)仪器；小锥形瓶、试管(大小各1个)、铁架台、酒精灯、网罩、带导管的塞子；
(2)药品：红墨水、烘烤过的木炭(活性炭)、木炭粉、Cu()粉末、澄清石灰水。
【教学过程 】]
教 师 活 动
学 生 活 动
设计意图
【引入新课】请同学们将铅笔用铅笔刀削好，并注意环境卫生。
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？
【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？
【提问】金刚石有那些性质和用途？
【引导】是否想知道更多有关金刚石的知识呢？观看后请填写相关学案。
【播放视频】金刚石的物理性质和用途。
【提问】通过观看金刚石的用途，你又了解到那些？
学生动手削铅笔，并将铅笔屑放在一张纸上。
学生们积极行动用小刀割玻璃，并产生议论声。
学生思考后回答：
可用玻璃刀将玻璃片割开。
【实验探究】请俩位学生用玻璃刀进行玻璃切割，注意安全，指导操作。学生切割玻璃片
玻璃刀上有金刚石，硬度比玻璃大。
金刚石在自然界中硬度最大。
可以切割玻璃，也可以做钻石（宝石）
兴奋、激动
认真观看，记录金刚石的物理性质和用途。并填写学案。
刀具、轴承、岩石钻头、钟表、武器、光学仪器等。
培养学生的环保意识，并感受小刀的硬度。
考察学生自己的生活经验。
自己动手锻炼实验操作能力和对实验的分析处理能力。
让学生根据自己的生活经验与已有的知识体系对金刚石从感性认识上升到理性认识。]
激发求知欲
学会观察就、记录。
及时激励
【引导】同学们，你们手里的铅笔中的铅芯是铅吗？
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的摸摸，有什么感觉？
【提问】你知道石墨有那些物理性质和用途？
【引导】同学们是否想知道更多有关石墨的知识呢？观看后请填写相关学案。
【播放视频】石墨的物理性质和用途。
【追忆】石墨的物理性质和用途还有那些？
【提示】请用手轻轻摸摸，有什么感觉？
【讨论】1。这种黑色物质是什么？
2．它与石墨是否有联系？
【引导】同学们是否想知道这种黑色物质是什么？它与石墨有何有联系的相关知识呢？
【播放视频】焦炭、木炭、活性炭、炭黑的物理性质和用途。
【提问】你又理解到那些知识呢？
【讨论】
（家庭实验小超市）
设计简易净水器。
铁锁时间长了不易开启，你有办法解决吗？
冰箱去味。
葡萄酒脱色。
【引导】同学们强烈的求知欲望深深的感动了我，近年来，科学家们积极研究，又发现了一种新的物质，同学们一定想知道，对吗？
【播放视频】C60分子介绍。
【提问】你又理解到那些知识呢？
【讲授】随着科技的不断发展，一些新的单质碳又相继发现，碳单质的用途将不断扩大。
【提问】今天我们共同学习了几种物质？
它们之间有什么联系和区别？
【提问】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？
【播放视频】碳的几种单质的比较。
【提问】为什么金刚石、石墨、C60分子在用途上存在很大的差异呢？石墨转化为金刚石是物理变化还是化学变化？
【播放视频】纳米管材料。
【提问】你又理解到那些知识呢？
【引导】学好化学可以为人类制造出更多更新的材料，为人类造福。
【总结】学完本课你知道了什么？
请用一句话对本课所学知识谈谈您的体会？
石墨也有很多用途，并且在一定条件下也可以转化为金刚石。
不是
石墨
很软、滑腻的感觉。
深灰色、有金属光泽、不透明、细鳞片状固体。
能制作铅笔、干电池中的石墨电极说明有良好的导电性。
【实验探究】请同学们将自己桌上的导线、电池、灯泡、铅笔连接起来，学生们很快连接起来，灯泡亮了。
认真观看
火箭的通风管、石墨坩堝（耐高温3000°C－3500°C）石墨电极、电刷、飞机、宇航、核反应减速器等。
【实验探究】请同学们将蜡烛点燃，在火焰上方2－3cm处将刀片烘烤一分钟，熄灭蜡烛，待小刀稍将冷却，仔细观察刀片的变化。
刀片上有一层黑色物质。
有一种滑腻感。
认真观看。
焦炭、木炭、活性炭、炭黑主要是由石墨的微小晶体和少量杂质构成的，它们是混合物。
活性炭、木炭具有吸附能力，是因为具有疏松多孔的结构…
【实验探究】设计如何除去红墨水中的颜色？
学生自行设计并实验，对实验结果进行分析，将结论进行交流，并对比。
对。
C60分子具有金属光泽、抗腐蚀、导电力极低与绝缘体相差无几……
金刚石、石墨、C60分子、焦炭、木炭、活性炭、炭黑。
金刚石、石墨、C60分子是碳的三种单质，焦炭、木炭、活性炭、炭黑是石墨的微小晶体和少量杂质构成的，它们是混合物。
默不出声，
恍然大悟
密度是钢的四分之一，硬度却是钢的100倍。
不同的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。如金刚石、石墨、C60分子等都是由碳元素组成的单质。
木炭和活性炭具有吸附性。……
金刚石中碳原子排列紧密，所以我们班的同学要向金刚石一样紧密团结，一定很棒。
不要向石墨一样松散。
亲自感受
考察学生自己的生活经验。
分析归纳能力
培养学生的探究能力和探索能力。
培养爱国爱科学的热情
培养学生的探究能力和探索能力。
学生积积极回忆，培养分析问题、处理问题、认真思考的能力。
激发求知欲望。
感受新知识，激发求知欲。
培养分析归纳
学会总结
学会归纳、并交流
将所学知识与人生观、价值观结合在一起，是一种学习的升华。
教师活动
学生活动
设计意图
[引入]
1、利用多媒体展示几幅古画或古人真迹。问：这些字画都已几百年乃至几千年，纸或布都已破损，但黑色（墨中含有碳）仍然不变，这说明了什么问题？
2、利用多媒体展示我国一些古建筑被埋入地下且被火将表面烧成黑色的柱子。
[讲述]上述两个现象都与碳的化学性质有关，说明了在常温下，碳的化学性质不活泼。经得起风吹、日晒、雨淋。
思考
讨论
交流
简单明了地切入正题，吸引学生的注意力，引发学说思考。
体会化学与社会关系的密切，激发学生学好化学的愿望。
解开学生的疑问
[讨论]是什么决定了碳在常温下化学性质不活泼的呢？
1、能决定元素化学性质的是什么？
2、碳原子最外层有4个电子，它要成为稳定结构，得4个电子或失4个电子都不容易，所以化学性质不活泼。
[过渡]如果升高温度，碳是否会发生反应？回忆木炭再氧气中燃烧的实验，写出反应的化学方程式，说出反应的现象。
积极思考
讨论交流
查阅资料（教材或笔记），讨论交流
C+O2 CO2
此处讨论是针对基础交好的学生设计的，可根据实际情况，选择使用，目的在于透过现象看本质，考虑问题更深刻。
回忆旧知识
引出新知识
教师活动
学生活动
设计意图
[点拨]
1、当氧气不充足时，碳燃烧就不充分，这时生成一氧化碳，放出热量。
2C+O2 2CO
2、这是碳的化学性质之一——可燃性，除此之外，碳还能与某些氧化物反应，引入新知。
听课、思考
体会化学变化中量与质的关系（量变引起质变）
引出碳的还原性
按照教师用书的方法演示[实验6-2]，在这个反应中，氧化铜失去氧变成铜，发生还原反应；木炭得到氧，发生氧化反应。这个实验说明木炭具有还原性。
观察实验现象
写出方程式：
C+CuOCu+CO2↑
培养学生的观察能力，参与意识
利用上述反应，可将氧化铜炼成金属铜。
1、请你们思考，到目前为止，人类以有哪些炼铜的方法？
2、如果将氧化铜换成氧化铁、三氧化钨，就可炼得铁和钨。请你们写出用木炭炼铁、炼钨的化学方程式。
思考
讨论
交流
动笔练习
使学生能将学到的知识灵活运用，举一反三
【课堂练习】 ：见课后习题
【板书设计】
课题1 金刚石、石墨和C60
碳的几种单质
1. 金刚石、石墨和C60
金刚石: 无色透明正八面固体、非常坚硬、不导电钻探机的钻头，刻划玻璃
石墨: 深灰色、有金属光泽、细鳞片状固体、质软、导电、润滑剂、铅笔芯、
C60 : 分子结构跟足球相似，也叫“足球烯”材料科学、超导体
碳单质
结构
性质
用途
金刚石
网状结构
硬度大
作玻璃刀、钻探机的钻头
石墨
层状结构[
导电性
电池电极等
质软
铅笔芯等
木炭
吸附性
食品和工业产品中吸附产品和异味等
活性炭
吸附性
防毒面具、制糖工业等
小结
结构 性质 用途
2.不定形碳:
木炭:作燃料和吸附剂等
焦碳:冶炼金属
活性炭:净化气体和液体,防毒面具
碳的化学性质
稳定性
常温下,化学性质不活泼(用于绘制书画和档案填写)
可燃性
充分燃烧:生成二氧化碳 跟氧气反应：(充分燃烧)
不充分燃烧:生成一氧化碳 (不充分燃烧)
还原性
C + CuO Cu + CO2 ↑
C + 2Fe2O3 4Fe + 3CO2 ↑
注意：碳单质物理性质差异大——原因：碳原子排列方式不同；
碳单质化学性质类似，燃烧均生成二氧化碳——原因：都有碳元素组成。
【教后小记】学生是学习的主体，教师只是组织者，学生通过的亲身体验和实践，在实践过程中不断的发现问题，提出假设，制定计划，进行实验（查阅资料），总结归纳，得出结论，进行交流。要充分相信学生的能力，体现学生的自主学习、合作学习、探究性学习。逐步培养学生的科学素养和创新能力。
科学素养和创新能力的培养不是一次或两次就能完成，需要我们在教学实践中不断的强化，培养更多的创造性人才。
