第一篇:課題1 金剛石 石墨和C60教案
課題1 金剛石 石墨和C60
教學(xué)目標(biāo):
(一)知識與技能
1、了解金剛石和石墨的物理性質(zhì)和用途。
2、知道碳單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)。
3、知道不同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)。
(二)過程與方法
1、會對展示或演示的資料分析、歸納。
2、能認(rèn)真觀察實驗現(xiàn)象,并會對現(xiàn)象分析歸納,總結(jié)出重要的知識點。
(三)情感、態(tài)度與價值觀
1、以發(fā)展的觀點看待碳的單質(zhì)。
2、樹立物質(zhì)的性質(zhì)決定用途的觀點。教學(xué)重點:
碳單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)。教學(xué)難點:
碳跟某些氧化物的反應(yīng)。教學(xué)方法:
觀察——分析——總結(jié)。
實驗探究——分析——歸納。教具準(zhǔn)備:
教師用具:金剛石、石墨、C60分子模型、玻璃刀、6B鉛筆芯、干電池、石墨電極、投影儀、電視媒體、防毒面具、導(dǎo)線、燈泡。
學(xué)生用具:(1)儀器:小錐形瓶、試管(大小各1個)、鐵架臺、酒精燈、網(wǎng)罩、帶導(dǎo)管的塞子;
(2)藥品:紅墨水、烘烤過的木炭(活性炭)、木炭粉、CuO粉末、澄清石灰水。課時安排: 1課時 教學(xué)過程:
[板書]課題1 金剛石、石墨和C60
[引言]我們知道不同元素可以組成不同物質(zhì),那么,同種元素可以組成不同物質(zhì)嗎? [展示]金剛石,石墨、C60分子模型
[介紹]金剛石、石墨、C60都是由碳元素組成的單質(zhì)。[教師]你能得到什么結(jié)論? [學(xué)生總結(jié)]同種元素可以組成不同的物質(zhì)。[引導(dǎo)]觀察金剛石樣品,試描述有關(guān)物理性質(zhì)。[學(xué)生觀察、討論、總結(jié)]無色透明、正八面體形狀。[展示]玻璃刀
[介紹]刀頭上鑲有金剛石,用它來裁玻璃。[設(shè)問]你想到了什么? [學(xué)生發(fā)言]金剛石很硬,所以可用來裁玻璃。[板書]
一、碳的單質(zhì)
1.金剛石很硬,可用來切割玻璃。
[介紹]金剛石經(jīng)仔細琢磨后,可以成為璀璨奪目的裝飾品——鉆石,它的價格比金剛石還高,現(xiàn)在帶鉆戒的人越來越多,說明人們的生活水平越來越高。[引導(dǎo)]觀察石墨樣品,試描述有關(guān)物理性質(zhì)。
[學(xué)生觀察描述]深灰色、有金屬光澤、不透明、細鱗片狀固體。[引導(dǎo)]用手觸摸一下石墨,有何感覺? [學(xué)生]石墨很軟、有滑膩感。
[介紹]由于石墨很軟,所以常用石墨作鉛筆芯,但由于太軟,光用石墨作筆芯,既易斷又易磨損,因此生產(chǎn)上常在石墨粉末中摻進一些粘土粉以增加硬度。最軟的鉛筆是6B,最硬的鉛筆是6H,HB鉛筆則軟硬適中。
[演示實驗]把一根6B的鉛筆芯和導(dǎo)線連接在一起,接上電池和燈泡,接通電源后,觀察燈泡是否發(fā)亮。[學(xué)生觀察]燈泡發(fā)亮。
[設(shè)問]看到這個現(xiàn)象,你想到了什么? [學(xué)生討論回答]石墨有良好的導(dǎo)電性。
[展示]干電池中的石墨電極。
[教師]石墨有良好的導(dǎo)電性,所以在生活中用途很廣。試總結(jié)石墨的重要性質(zhì)。
[學(xué)生]石墨很軟、有良好的導(dǎo)電性。[板書]2.石墨很軟、有良好的導(dǎo)電性。
[介紹]生活中常接觸到的木炭、活性炭、焦炭、炭黑,這些都是由石墨微小晶體和少量雜質(zhì)構(gòu)成的。其中木炭、活性炭用途很廣,你想知道它們有什么性質(zhì)嗎? [活動探究]在盛有半瓶水的小錐形瓶里,加入一滴紅墨水,使水略顯紅色。投入幾塊烘烤過的木炭(或活性炭),輕輕振蕩,觀察現(xiàn)象。[學(xué)生活動] [交流]我們可以看到淡紅色的水顏色褪去。
[教師]木炭具有疏松多孔的結(jié)構(gòu),表面積大,具有較強的吸附性。另外活性炭的吸附性更強。
[板書]木炭、活性炭有強吸附性。
[設(shè)問]利用這一性質(zhì),活性炭會有什么用途? [學(xué)生發(fā)言]1.防毒面具里的濾毒罐就是利用活性炭來吸附毒氣的; 2.冰箱的除味劑; 3.制糖工業(yè)的脫色劑。[展示]防毒面具
[討論]結(jié)合金剛石、石墨和木炭的性質(zhì)和用途,討論物質(zhì)的性質(zhì)和用途之間有什么關(guān)系。
[結(jié)論并板書]性質(zhì)
用途
[教師]隨著科技的發(fā)展,新形態(tài)的碳單質(zhì)逐漸被人們發(fā)現(xiàn),其中取得重要進展的是C60分子,另外還有碳管。
[板書]3.C60分子 [展示]C60分子模型
[投影]
[介紹]這是一個C60分子,它由60個碳原子構(gòu)成,分子形似足球,又名足球烯。
[設(shè)問]上面我們認(rèn)識了三種碳的單質(zhì),它們的性質(zhì)類似嗎? [學(xué)生回答]性質(zhì)各不相同。
[總結(jié)并板書]*不同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)。
如:金剛石、石墨、C60都是由碳元素組成的單質(zhì),但它們的物理性質(zhì)各不相同,是因為碳原子排列方式不同。
[過渡]在了解了單質(zhì)碳物理性質(zhì)后,本節(jié)課重點了解碳的化學(xué)性質(zhì)。[板書]
二、碳的化學(xué)性質(zhì)
[投影]資料:我國古代一些書法家、畫家用墨書寫或繪制的字畫能保存很長時間而不變色。
[設(shè)問]這說明了什么? [學(xué)生討論回答]常溫下,碳的化學(xué)性質(zhì)不活潑。[板書]1.常溫下,碳的化學(xué)性質(zhì)不活潑。[設(shè)問]若升高溫度,又如何呢? [回顧提問]寫出木炭在氧氣中充分燃燒時的化學(xué)方程式。[學(xué)生板演]C+O2點燃CO2
[介紹]當(dāng)碳不充分燃燒時,生成一氧化碳。[總結(jié)板書]2.高溫下,碳能跟多種物質(zhì)反應(yīng)。(1)跟氧氣反應(yīng):C+O2 2C+O
2點燃CO2(充分燃燒)點燃2CO(不充分燃燒)4
[引導(dǎo)]碳在高溫時還有重要的性質(zhì)。
[活動與探究]把經(jīng)過烘干的木炭粉末和氧化銅粉末混合均勻,小心地鋪放進試管,并將試管固定在鐵架臺上。試管口裝有通入澄清石灰水的導(dǎo)管(如圖),用酒精燈(可加網(wǎng)罩以使火焰集中并提高溫度)加熱混合物幾分鐘。然后先撤出導(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)象并分析。
[學(xué)生活動] [交流]現(xiàn)象:澄清石灰水變渾濁,試管粉末中有紅色物質(zhì)。
分析得產(chǎn)物為二氧化碳、銅。
[設(shè)問]上述反應(yīng)的反應(yīng)物、生成物、條件都已確定,你能寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式嗎? [學(xué)生板演] [板書](2)跟某些氧化物反應(yīng) 2CuO+C高溫2Cu+CO2↑
[分析]從分子組成上看CuO轉(zhuǎn)變?yōu)镃u,發(fā)生了什么變化?是誰導(dǎo)致了這種變化? [討論回答]CuO轉(zhuǎn)變?yōu)镃u失去了氧,是碳奪走了CuO中的氧。[講解并板書]3.還原反應(yīng):含氧化合物里的氧被奪去的反應(yīng)。
還原性:能奪走含氧化合物里氧的物質(zhì)具有還原性。[練習(xí)]焦炭在工業(yè)上可用來煉鐵:2Fe2O3+3C 請問:
這個反應(yīng)是否是還原反應(yīng)?若屬于還原反應(yīng),哪種物質(zhì)具有還原性? [回答]此反應(yīng)是還原反應(yīng),其中碳具有還原性。[介紹]工業(yè)上常利用碳的還原性,制取多種金屬。[反思]通過本節(jié)課的學(xué)習(xí),你有何收獲?
高溫4Fe+3CO2↑
[小結(jié)]本節(jié)課我們學(xué)習(xí)了碳的單質(zhì)。首先認(rèn)識了幾種不同的碳單質(zhì),并了解了它們重要的物理性質(zhì)和用途。然后重點分析總結(jié)了碳的化學(xué)性質(zhì),最后總結(jié)出了還原反應(yīng)及還原性的概念。板書設(shè)計
金剛石、石墨和C60
一、碳的單質(zhì)
1.金剛石很硬,可用來切割玻璃。2.石墨很軟,有良好的導(dǎo)電性。3.木炭、活性炭有強吸附性。4.性質(zhì)用途
二、碳的化學(xué)性質(zhì)
1.常溫下,碳的化學(xué)性質(zhì)不活潑。2.高溫下,碳能跟多種物質(zhì)反應(yīng)。(1)跟氧氣反應(yīng):C+O點燃2CO2(充分燃燒)2C+O點燃22CO(不充分燃燒)(2)跟某些氧化物反應(yīng),2CuO+C
高溫2Cu+CO2↑
3.還原反應(yīng):含氧化合物內(nèi)的氧被奪去的反應(yīng)。
還原性:能奪走含氧化合物里氧的物質(zhì)具有還原性。
第二篇:金剛石石墨C60教案
金剛石 石墨和C60
一、教學(xué)目標(biāo): 1.知識與技能:
(1)理解同一種元素也可以組成不同的物質(zhì)。
(2)知道金剛石、石墨的物理性質(zhì)和用途,了解C60分子的結(jié)構(gòu)特點。(3)知道木炭和活性炭具有吸附作用。2.過程與方法:
(1)利用現(xiàn)代教學(xué)信息技術(shù)整合學(xué)科資料,學(xué)生通過對資料的理解、整理形成知識體系。
(2)通過簡單的實驗探究,培養(yǎng)學(xué)生觀察分析的能力,并鞏固知識。.情感態(tài)度與價值觀:
(1)樹立結(jié)構(gòu)決定其性質(zhì)、性質(zhì)又決定用途的觀點。
(2)通過對C60、碳納米管的發(fā)現(xiàn)及研究的介紹,學(xué)會用發(fā)展的眼光看問題。
二、教學(xué)重點與難點:
重點:金剛石、石墨的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和用途; 難點:金剛石和石墨物性差異很大的原因。
三、教學(xué)用具:
金剛石、石墨、C60分子模型、玻璃刀、6B鉛筆、干電池、投影儀、導(dǎo)線、燈泡 紅墨水、活性炭、水、燒杯、漏斗、鐵架臺、玻璃棒、濾紙、滴管。
四、教學(xué)過程:
[引入新課]物質(zhì)世界是由元素組成的,同種元素組成的純凈物稱為單質(zhì)。如氫元素的單質(zhì)是氫氣,氧元素的單質(zhì)是氧氣。元素種類不同則單質(zhì)不同,會不會有同一種元素組成的不同單質(zhì)存在呢?
[學(xué)生閱讀P106第二段]有;如碳元素的單質(zhì):金剛石、石墨、C60。[過渡]這節(jié)課學(xué)習(xí)金剛石、石墨、C60,先來看一下金剛石 [板書]
一、碳的單質(zhì): 1. 金剛石:
[投影圖片并板書]無色透明,呈正八面體。
[投影圖片講述]天然采集的金剛石經(jīng)仔細琢磨可得到鉆石(介紹南非之星和庫利南)。若含有雜質(zhì)則有顏色。
[展示玻璃刀和圖片]請同學(xué)根據(jù)圖片想想金剛石具有什么性質(zhì)呢? [講解并板書]金剛石天然存在的最硬的物質(zhì),不導(dǎo)電。
[講述]2.石墨:深灰色,略有金屬光澤,不透明,呈細鱗片狀固體。[展示鉛筆在紙上寫字]說明石墨有什么性質(zhì)?學(xué)生回答很軟
[投影圖片2圖片3]分別說明石墨有什么性質(zhì)?可以導(dǎo)電,耐高溫。[講述]接下來我們看一幅圖片(石墨炸彈)。說明石墨可以導(dǎo)電。下面我們一起來小結(jié)金剛石石墨的性質(zhì)和用途。通過比較可以看出雖然金剛石和石墨都是由碳元素組成,但是它們的物理性質(zhì)完全不同,這到底是什么原因呢? [展示金剛石石墨的模型]說明碳原子的排列方式不一樣導(dǎo)致。
[描述結(jié)構(gòu)性質(zhì)用途三者之間的關(guān)系]結(jié)構(gòu)決定性質(zhì),性質(zhì)決定用途,用途可以反映性質(zhì),性質(zhì)可以反映結(jié)構(gòu)。
[板書]3.結(jié)構(gòu)決定性質(zhì),性質(zhì)決定用途。
[講述]生活中常接觸到的木炭、活性炭、焦炭、炭黑,這些都是由石墨微小晶體和少量雜質(zhì)
構(gòu)成的。其中木炭、活性炭用途很廣,你想知道它們有什么性質(zhì)嗎? [活動探究]在盛有半瓶水的小錐形瓶里,加入一滴紅墨水,使水略顯紅色。投入幾塊烘烤過的木炭(或活性炭),輕輕振蕩,觀察現(xiàn)象。[學(xué)生活動] [交流]我們可以看到淡紅色的水顏色褪去。
[教師]木炭具有疏松多孔的結(jié)構(gòu),表面積大,具有較強的吸附性。另外活性炭的吸附性 更強。
[板書]4.木炭、活性炭有強吸附性。
[設(shè)問]利用這一性質(zhì),活性炭會有什么用途? [學(xué)生發(fā)言] 1.防毒面具里的濾毒罐就是利用活性炭來吸附毒氣的;
2.冰箱的除味劑; 3.制糖工業(yè)的脫色劑。
[投影]小結(jié)幾種碳單質(zhì)的用途。[投影]小資料:碳和炭的區(qū)別。
走進新科技:人工能否制造金剛石。[教師]隨著科技的發(fā)展,新形態(tài)的碳單質(zhì)逐漸被人們發(fā)現(xiàn),其中取得重要進展的是C60分子,另外還有碳管。[展示]C60分子模型
[介紹]這是一個C60分子,它由60個碳原子構(gòu)成,分子形似足球,又名足球烯。[投影]一些新型的碳單質(zhì)。[投影]學(xué)生練習(xí)
[小結(jié)]學(xué)完本節(jié)課我們應(yīng)該知道:
1、不同種元素組成不同單質(zhì),同種元素也可組成不同單質(zhì);
2、木炭有吸附性;
3、物質(zhì)的結(jié)構(gòu)決定性質(zhì),性質(zhì)決定用途。
第三篇:課題1金剛石、石墨C60教案示例
課題1金剛石、石墨C60教案示例
教學(xué)目標(biāo):
1.知識目標(biāo):⑴了解幾種碳的性質(zhì)和用途。
⑵了解金剛石、石墨、C60的微觀結(jié)構(gòu)。
⑶掌握單質(zhì)碳的化學(xué)性質(zhì)
2.能力目標(biāo):學(xué)生辨別解決問題的能力;認(rèn)識到同一元素可以組成不同的物質(zhì),初步認(rèn)識物質(zhì)組成的多樣性。
3.情感目標(biāo):通過物質(zhì)的結(jié)構(gòu)影響其性質(zhì),性質(zhì)又決定用途,增強學(xué)生對事物是相互聯(lián)系相互制約的辨證唯物主義觀點認(rèn)識。
教學(xué)重點:單質(zhì)碳的化學(xué)性質(zhì)
教學(xué)難點:單質(zhì)碳的化學(xué)性質(zhì)
教學(xué)方法:演示實驗法、討論法
教學(xué)過程:
(一)導(dǎo)入新課:前面我們學(xué)習(xí)的不同元素可以組成物質(zhì),不同元素可以組成不同物質(zhì),那么同幾種元素是可以組成不同物質(zhì)嗎?同學(xué)們請討論一下并將其結(jié)果匯報好嗎?
(二)講授新課:
[板書課題] [板 書]
一、碳的單質(zhì)]⑴金剛石: ⑵ 石墨: ⑶C60
[學(xué)生自學(xué)]觀看軟件
[提 問]
(1)上述三種單質(zhì)有哪些物理性質(zhì)?
(2)它們的性質(zhì)和用途之間有什么關(guān)系?
[板 書]
二、碳的化學(xué)性質(zhì):
[師生討論]用墨(用碳黑制成)書寫或繪制的字畫能保存很長時間而不變色,木樁埋在地下之前,常要把埋入地下的一部分的表面稍稍烤焦?)
[板 書]
1、常溫下化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定
[學(xué)生討論](1)冬天生煤爐能引起煤氣中毒,為什么?
(2)氧氣的有哪些化學(xué)性質(zhì)?
[板 書]
2、碳跟氧氣的反應(yīng) 可燃性
(1)反應(yīng)現(xiàn)象:
(2)反應(yīng)方程式:碳完全燃燒: 碳不完全燃燒:
[方程式由學(xué)生板演] [演示(6—2)]木炭與氧化銅的反應(yīng)。
[學(xué)生活動](1)觀察實驗現(xiàn)象
(2)共同分析反應(yīng)原理
(3)板演方程式。
[板 書]
3、碳跟—某些氧化物的反應(yīng) ——還原性
(1)反應(yīng)現(xiàn)象
(2)反應(yīng)方程式:
[師生共同分析]這個反應(yīng)的特點:在這個反應(yīng)中,氧化銅(含氧化合物)失去氧而變成單質(zhì)銅;木炭得到氧化銅中的氧而使氧化銅還原為銅
導(dǎo)出:a還原反應(yīng),b.氧化反應(yīng)c.木炭具有還原性
[拓 展]木炭的還原性在冶金工業(yè)上的應(yīng)用
(三)課堂練習(xí):
(四)小結(jié):(師生共同完成)
(五)布置作業(yè):書P109習(xí)題1-6
課后記:本節(jié)內(nèi)容簡單,學(xué)生比較容易掌握。
第四篇:課題1 金剛石、石墨和C60 教學(xué)設(shè)計 教案
教學(xué)準(zhǔn)備
1.教學(xué)目標(biāo)
① 知道不同元素可以形成不同物質(zhì),同種元素也可以形成不同物質(zhì);了解金剛石、石墨和C60都是由碳元素形成的單質(zhì);
② 了解木炭、活性炭的吸附性。1.2過程與方法:
① 通過對金剛石、石墨和C60中碳原子排列方式的分析,懂得物質(zhì)的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和用途之間的關(guān)系;
② 通過木炭、活性炭對紅墨水的吸附實驗,學(xué)會用對比實驗的方法來解決實際問題。1.3 情感態(tài)度與價值觀:
通過對C60、碳鈉米管的發(fā)現(xiàn)及研究的介紹,學(xué)會用發(fā)展的眼光看問題、提高學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)。
2.教學(xué)重點/難點
2.1 教學(xué)重點
金剛石、石墨和C60中原子排列方式的分析,物質(zhì)的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和用途之間的關(guān)系。2.2 教學(xué)難點
物質(zhì)的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和用途之間的關(guān)系
3.教學(xué)用具
教師用具: [實驗6-1]所需的有關(guān)器材及藥品:金剛石、石墨、C60分子模型、玻璃刀、6B鉛筆芯、干電池、石墨電極、投影儀、電視媒體、防毒面具、導(dǎo)線、燈泡。學(xué)生用具:(1)儀器;小錐形瓶、試管(大小各1個)、鐵架臺、酒精燈、網(wǎng)罩、帶導(dǎo)管的塞子;(2)藥品:紅墨水、烘烤過的木炭(活性炭)、木炭粉、CuO粉末、澄清石灰水。
4.標(biāo)簽
教學(xué)過程
碳單質(zhì)(金剛石、石墨、球碳等)是初中學(xué)生學(xué)習(xí)氧氣、氫氣之后首次全面學(xué)習(xí)的固態(tài)非金屬單質(zhì)。此節(jié)內(nèi)容起著承上啟下的作用,它是氧氣、氫氣學(xué)習(xí)的繼續(xù),同時為后面學(xué)習(xí)金屬單質(zhì)打下基礎(chǔ)。
碳單質(zhì)有定型碳和無定型碳兩類。金剛石、石墨是重要的定型碳,做重點介紹。從學(xué)生較熟悉的金剛石、石墨入手學(xué)習(xí),而后介紹球碳,符合學(xué)生認(rèn)知規(guī)律,由宜到難,由遠及近,又熟悉到陌生,使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中體驗化學(xué)與社會的關(guān)系、體驗化學(xué)科學(xué)的發(fā)展。
另外,教材編排首先對碳的典型單質(zhì)——金剛石和石墨的結(jié)構(gòu)物理性質(zhì)、用途進行學(xué)習(xí),而后再簡介無定型碳,最后安排碳單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)學(xué)習(xí),旨在使學(xué)生從感性上理解碳單質(zhì)結(jié)構(gòu)不同,物理性質(zhì)不同,但化學(xué)性質(zhì)幾乎相同。
為了更能體現(xiàn)教材編寫的意圖,充分體現(xiàn)對比分析法,設(shè)計適當(dāng)?shù)谋砀?,讓學(xué)生根據(jù)表格分組討論、自主學(xué)習(xí);
第五篇:課題1 金剛石、石墨和C60教學(xué)實錄
第六單元 碳和碳的氧化物
課題1 金剛石、石墨和C60教學(xué)實錄
山東平原師范附中 王冰
讓課堂充分發(fā)揮學(xué)生潛能與智慧,讓每一個學(xué)生都得到發(fā)展。關(guān)注學(xué)生學(xué)習(xí)過程和情感體驗,采用自主、合作、探究的學(xué)習(xí)方式。學(xué)習(xí)碳單質(zhì)有關(guān)知識的同時,注重過程、方法,突出實驗手段,讓學(xué)生在感知、感受、感悟之中去學(xué)習(xí)新知,主動建構(gòu)人本課堂。
一、教學(xué)實錄 [新課導(dǎo)入] 看看老師手里是什么?(實物展示手上的鉆石戒指),這是老師還在上小學(xué)的女兒在今年母親節(jié)時給她媽媽買的禮物,價值二塊錢,看鉆石都白菜價了!是嗎?讓我們來看一下這么大的鉆石價值多少,(觀看鉆石圖片),真是不看不知道,一看真嚇一跳,價值連城的鉆石是由金剛石雕琢而成。
同學(xué)們在生活之中見過金剛石嗎?它是什么樣的?如果沒有見過,建議你平時生活中到商場鉆石柜臺轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)。(引導(dǎo)學(xué)生多留心生活,從生活中獲取知識)
今天老師給真帶了金剛石(拿出玻璃刀),金剛石可用作玻璃刀來切割玻璃。[新知探究] 1.探究活動1(玻璃刀刻劃玻璃,體驗金剛石的硬度)
(1)(實物展示,玻璃刀的刀頭上鑲有金剛石)兩位學(xué)生上臺演示分別用削鉛筆的小刀和玻璃刀裁玻璃。
(2)匯報實驗現(xiàn)象(小刀不能在玻璃上留下痕跡,玻璃刀可以輕松地在玻璃上劃出痕跡)。
(3)學(xué)生通過實驗,結(jié)合所觀察的鉆石,歸納金剛石的物理性質(zhì)和用途。
金剛石是自然界最硬的物質(zhì)!可謂名副其實。
金剛石非常稀有,下面介紹的可就常見啦!石墨!你在生活之中見過石墨嗎?有的同學(xué)見過,有的同學(xué)說沒見過。石墨可是從大家上學(xué)時就一直伴隨在你的左右噢!對了,有的同學(xué)已經(jīng)說出了,我們使用的鉛筆的鉛筆芯的主要成分就是石墨,下面我們就用手中的鉛筆來感受一下石墨的性質(zhì)。(讓學(xué)生感悟石墨原來就在我們身邊)
2.探究活動2(鉛筆芯開啟銹鎖、連接電路,體驗石墨的潤滑性和導(dǎo)電性)
(1)學(xué)生實驗:①觸摸鉛筆芯;③先用鑰匙試開生銹的鐵鎖,再向鎖芯中加入少量鉛筆芯粉末。②將鉛筆芯連接到電路中(由小燈泡、干電池、導(dǎo)線組成),接通電源;
(2)匯報實驗感受與現(xiàn)象:滑膩;燈泡發(fā)光;開始銹鎖不容易打開,向其中加入鉛筆芯粉后再次開鎖;不費力即打開。(3)引導(dǎo)學(xué)生歸納石墨的物理性質(zhì)和用途。
結(jié)合金剛石、石墨性質(zhì)和用途,討論物質(zhì)的性質(zhì)與用途之間有什么關(guān)系。從金剛石的用途中我們推測出它很硬,從石墨具有的性質(zhì)中,我們知道它具有廣泛的用途,性質(zhì)決定了用途,用途反映了性質(zhì)。
下面這幅圖,反映了石墨的哪些性質(zhì)?可用做電車上的電刷說明石墨具有什么性質(zhì)?導(dǎo)電性和潤滑性。特別給大家介紹下石墨炸彈!石墨炸彈實際上是集束炸彈的變種,它在目標(biāo)上空爆炸,釋放出無數(shù)“易拉罐”大小的小炸彈,這些內(nèi)裝碳纖維的小炸彈隨即在更大的區(qū)域爆炸,形成大范圍的碳纖維云,這些碳纖維可使供電系統(tǒng)短路而癱瘓。
這反映了石墨的什么性質(zhì)?
我們不希望石墨制成炸彈,破壞我們?nèi)祟惖纳?!而是希望它為我們?nèi)祟惿罘?wù)。面對堅硬的金剛石和黑色的石墨,老師想告訴大家一個秘密!一般人我不告訴他,金剛石和石墨都是碳的單質(zhì),也就是說他們都是由碳元素組成的。啊,都知道?。。▋r值觀教育,老師故弄玄虛,用幽默的方式告訴一個公開的秘密,讓學(xué)生感受快樂學(xué)習(xí))
質(zhì)疑:這我可就納了悶了,金剛石和石墨都是由碳元素組成的單質(zhì),同樣是碳元素組成,為什么物理性質(zhì)差別咋就這么大呢?(語言詼諧幽默引發(fā)學(xué)生的質(zhì)疑)
學(xué)生討論:(實物和課件同時展示金剛石、石墨的微觀結(jié)構(gòu)模型)學(xué)生總結(jié):金剛石與石墨的結(jié)構(gòu)不同的原因!
教師講解:對,讓我們來一起觀察它們的結(jié)構(gòu)模型,金剛石是這種交錯結(jié)構(gòu),而石墨是層疊的結(jié)構(gòu),碳原子的排列方式不同。那結(jié)構(gòu)與性質(zhì)又有什么樣的關(guān)系呢?
學(xué)生回答:結(jié)構(gòu)決定了性質(zhì)。
教師講解:這樣結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、用途三者的關(guān)系我們就明晰了,結(jié)構(gòu)決定了性質(zhì),性質(zhì)決定了用途,而且用途反映了性質(zhì),性質(zhì)反映出結(jié)構(gòu)。
為了再次體會結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系,讓我們一起來做個小游戲。
學(xué)生活動:交叉的雙手與平行放置的雙手哪一個能夠輕易的拆開。(輕松愉快的游戲之中,進一步感受結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系)
走進生活:生活中,還有一些物質(zhì)的主要成分也是碳單質(zhì),它們的結(jié)構(gòu)與石墨類似,如木炭、焦炭、活性炭、炭黑等。(課件展示)前面我們知道可以用活性炭來凈化水,用活性炭來吸附水中的氣味和顏色,那木炭有沒有這樣的性質(zhì)呢?
3.探究活動3(木炭吸附紅墨水,體驗其吸附性)
(1)學(xué)生實驗:實驗桌上備有一支針筒,在里面裝有木炭粉,向針筒中注入滴加幾滴紅墨水的水。推動活塞,將液體分別推入小瓶中,觀察小瓶中液體的顏色。
(2)學(xué)生匯報實驗現(xiàn)象:通過木炭的紅墨水顏色褪去。
(3)引導(dǎo)分析:實驗后顏色顏色褪去的原因(課件展示電子顯微鏡下木炭的微觀結(jié)構(gòu))。
多孔的結(jié)構(gòu)決定了它具有吸附性,再一次證明結(jié)構(gòu)決定了性質(zhì)!
(4)結(jié)合課件講述:吸附性的生活應(yīng)用:活性炭的吸附性要比木炭的吸附性強。生活中常用它做吸附劑如①水的的凈化;(通過本課也了解活性炭吸附原理)②冰箱去味劑;③防毒面具的濾毒罐;④蔗糖、食品添加劑、生物制藥過程產(chǎn)品的精制、脫色等。另外,椰殼、果殼活性炭、竹炭等新一代活性炭被譽為“21世紀(jì)環(huán)保新衛(wèi)士”,不僅可以凈化室內(nèi)空氣,而且可以裝飾和美化環(huán)境,可謂一舉兩得,看看我們的工匠是多么的智慧啊。(展示:由果殼活性炭制成的炭雕藝術(shù)品“芙蓉”花盤、“龍柱”花瓶;由竹炭制成的枕頭、掛飾等)。
4.活動4(認(rèn)識碳元素的其它單質(zhì))
碳單質(zhì)不僅在生活用途廣泛,在尖端領(lǐng)域也發(fā)揮重要的作用,下面讓我們來認(rèn)識其他新型的碳單質(zhì),比如C60。
教師講述:(實物和課件同時展示C60微觀結(jié)構(gòu)模型)它又被稱為“足球烯”,這種足球結(jié)構(gòu)的分子很穩(wěn)定,是良好的超導(dǎo)體材料。20世紀(jì)90年代初,C70、C740和納米碳管等碳的單質(zhì)相繼被發(fā)現(xiàn)(課件展示其相應(yīng)微觀結(jié)構(gòu)),它們在生產(chǎn)生活中也發(fā)揮著重要作用。如C70在一定條件下吸收可見光后可高效殺滅癌細胞,有望成為癌癥治療藥物的候選材料,石墨烯強度比鋼鐵要高100倍。它們具有特殊性質(zhì)原因是什么?(結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)的應(yīng)用)
可見碳單質(zhì)的前景廣闊,相信隨著科技的發(fā)展,還會發(fā)現(xiàn)更多的碳單質(zhì),更加神奇的性質(zhì),來為我們?nèi)祟惙?wù)!
過渡:剛才我們介紹了一些碳單質(zhì)的物理性質(zhì),性質(zhì)決定了它的用途,我們常用炭黑制成墨汁,用黑汁書寫字畫,這種用途反映了碳的什么性質(zhì)呢,下面我們來學(xué)習(xí)碳的化學(xué)性質(zhì)。
引導(dǎo)思考:透過淡淡的墨香我們欣賞到了古代的字畫,這些字畫已歷經(jīng)千百年,紙或布 都已破損,但墨跡卻清晰如初;有這樣一則廣告語:“鉆石恒久遠,一顆永流傳?!蓖瑢W(xué)們從這兩個事例中能感悟出碳具有怎樣的化學(xué)性質(zhì)呢?(碳的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。)5.表達交流
(l)讓學(xué)生交流和表達日常生活中利用碳的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的實例。
學(xué)生①:填寫檔案資料時用碳素墨水筆;學(xué)生②:用墨汁書寫在紅紙上的對聯(lián)或標(biāo)語,貼在墻上一段時間后,黑色的字顏色不變,但紅色的紙已經(jīng)褪色或變成白紙。
思考交流:可見,碳的化學(xué)性質(zhì)是在“常溫下”穩(wěn)定。設(shè)問:常溫下,碳的化學(xué)性質(zhì)不活潑。若升高溫度,又如何呢? 回顧提問:寫出木炭在氧氣中充分燃燒時的化學(xué)方程式。
(3)設(shè)問:我們常常在煤爐里煤層的上方看到藍色的火焰,這是不是炭燃燒產(chǎn)生的現(xiàn)象?(不是。)原來,當(dāng)氧氣不足時,碳與氧氣反應(yīng),生成CO,藍色火焰就是CO在燃燒。
過渡:木炭具有可燃性,看到紅熱的炭火,你想到了什么?有的同學(xué)想到了那另人垂涎欲滴的羊肉串!老師想到的是如果在熊熊燃燒的炭火堆中投入孔雀石,在灰燼中會有紅色的銅出現(xiàn)。我國古人受此偶然發(fā)現(xiàn)的啟發(fā),發(fā)明了煉銅的方法,鑄造出聞名中外的司母戊銅鼎(課件展示),顯示了我國古人的勤勞與智慧。請大家展開想象的翅膀,猜想其中的銅是由哪些物質(zhì)在什么條件下反應(yīng)生成的?(提示:孔雀石是一種銅礦石,灼燒后會生成黑色的CuO。)
學(xué)生猜想:可能是高溫下炭和CuO反應(yīng)生成的。下面就讓我們來體驗一下古人是如何煉銅的。6.探究活動5(木炭與氧化銅反應(yīng),體驗其還原性)
(1)學(xué)生實驗:需組裝實驗裝置。你能設(shè)計一套木炭和CuO反應(yīng)的實驗裝置嗎?點撥:根據(jù)反應(yīng)物的狀態(tài)、反應(yīng)條件等,結(jié)合實驗室制取氧氣的有關(guān)裝置考慮。
(3)學(xué)生設(shè)計實驗裝置:教師巡視點評,然后展示、交流學(xué)生的設(shè)計成果。
師生共同確定本實驗的操作步驟:①檢查裝置的氣密性;②試管中裝入約2g木炭粉和CuO;③塞緊帶導(dǎo)管的橡皮塞,固定在鐵架臺上;④在另一試管中倒入約2 mL澄清石灰水以檢驗生成物;⑤用酒精燈給試管加熱;⑥待試管稍冷卻,取出粉末觀察。
(4)學(xué)生完成實驗(教師巡視,提醒操作注意事項,幫助和調(diào)控學(xué)生的實驗操作。5 min左右整個實驗結(jié)束);學(xué)生匯報實驗現(xiàn)象:黑色變成紅色,澄清石灰水變渾濁;板演有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式。
教師講解:此反應(yīng)中,CuO失去氧變成銅,發(fā)生了還原反應(yīng)。這種含氧化合物里的氧被 奪去的反應(yīng),叫做還原反應(yīng)。木炭奪走CuO里的氧,它具有還原性。
(5)引導(dǎo)質(zhì)疑:為什么先拿出導(dǎo)管,然后再熄滅酒精燈?
學(xué)生討論分析:防止石灰水倒吸入熱的試管使試管炸裂。
(6)發(fā)散拓展:對這個實驗,同學(xué)們還能提出什么問題?
學(xué)生認(rèn)真思考后提出:木炭還原CuO的生成物中有CO2,那么是否也有CO生成呢?
教師肯定其質(zhì)疑精神并引導(dǎo)學(xué)生討論分析:木炭與試管中的氧氣發(fā)生不完全燃燒,可能生成CO;如果木炭過量,生成物CO2也可能再與木炭反應(yīng)生成CO。
[鞏固新知]
1.用什么方法可以證明金剛石、石墨和C60分別是由碳元素組成的單質(zhì)?
2.春秋時期,我國古人用木炭和鐵的氧化物反應(yīng)來煉鐵,試寫出木炭和氧化鐵反應(yīng)的化學(xué)方程式。
[課堂小結(jié)] 學(xué)生談收獲、感悟,歸納總結(jié)本節(jié)課學(xué)習(xí)內(nèi)容,形成知識體系。
總結(jié):我們學(xué)習(xí)了碳單質(zhì)和碳的化學(xué)性質(zhì),用對比和比較的方法研究了金剛石與石墨性質(zhì)的異同。認(rèn)識了同種元素也可以組成不同的物質(zhì)。對于本課你還有哪些問題?(通過本課的學(xué)習(xí),學(xué)生更深入的了解物質(zhì)的組成,豐富了元素觀,結(jié)構(gòu)很大程度上決定性質(zhì)的觀點,科學(xué)的發(fā)展觀念以及不同條件下的化學(xué)反應(yīng)。同時引導(dǎo)學(xué)生提出問題,讓學(xué)生能夠解決問題的同時還能帶著問題走出課堂)
[布置作業(yè)]
家庭小實驗:用火柴梗自制木炭并試驗其吸附性。(方法:用方形雙層薄鋁箔裹緊已去掉火藥的火柴梗7~8根,用坩堝鉗夾持鋁箔卷,在酒精燈上加熱2 min左右制得木炭。)
二、教學(xué)反思
本課題中碳單質(zhì)的物理性質(zhì)和用途屬于了解性知識,教師在教學(xué)中并沒有簡單再現(xiàn)教材內(nèi)容,也沒有以枯燥、呆板的形式把碳的化學(xué)性質(zhì)傳授給學(xué)生,而是把教學(xué)內(nèi)容放在聯(lián)系現(xiàn)實世界的情境中加以呈現(xiàn),引發(fā)學(xué)生的認(rèn)知需要。如以觸摸鉛筆芯、向鎖芯中加入鉛筆芯粉末開啟銹鎖,并將鉛筆芯連接到電路等活動,增加學(xué)生的感性認(rèn)識;由學(xué)生親自動手向紅墨水的溶液中加入木炭粉,體驗?zāi)咎康奈叫?;由千百年前古人的字畫至今仍清晰如初和廣告語“鉆石恒久遠,一顆永流傳”感悟常溫下碳化學(xué)性質(zhì)的穩(wěn)定;均充分體現(xiàn)了以學(xué)生為主體的新課程理念。
在教學(xué)中教師以問題為載體創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)契機,將教學(xué)內(nèi)容轉(zhuǎn)化為問題,喚起學(xué)生的探究欲望和探究興趣。在學(xué)生已了解金剛石、石墨都是由碳元素組成的單質(zhì)后,陸續(xù)拋出幾個問題:為什么金剛石、石墨的物理性質(zhì)存在差異?體悟到化學(xué)的學(xué)科觀念“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”,而且從元素視角認(rèn)識了化學(xué)物質(zhì)的多樣性與統(tǒng)一性。