当前位置 :项目首页 > 研修成果 > 正文

金刚石、石墨和C₆₀

【教学目标】

知识与技能：

1、了解金刚石、石墨等碳单质的物理性质和用途

2、知道同一元素可以组成不同的物质。

过程和方法：

1、通过对碳的几种单质的结构、性质和用途的学习，建构“结构—性质—用途”三者之间思维关系模型。

2、通过对碳的物理性质的探究，激发学生的创新意识，并形成以发展的眼光来看待碳的单质的观点。

情感、态度、价值观：

1、使学生感受科学探究的乐趣，树立科学观念。

2、通过对碳单质用途的学习，使学生感受化学与生活息息相关、处处离不开化学，进一步增强他们学习化学的兴趣。

【教学重点】碳单质的物理性质和用途

【教学难点】碳的几种单质性质不同的原因

【教学方法】假说——实证法   类比——归纳法

【教学过程】

【视频导入】有朋友在网上开了一家网店，首先看看销售什么产品？(以前教学习惯直接讲解新课物质,现在以吸引兴趣,学生主动学习为主)

学生观看视频，

[生]有金刚石、石墨、c60

[师]同学们，金刚石、石墨、C60是碳氏家族的主要成员。所以这家的店名就叫:碳家族:，碳家族有这些成员。所以今天我和同学们一起来探究这些宝贝性质和用途,以便以后我能更好设计我的店面网页。

【板书】           　§6.1　金刚石、石墨和C₆₀   

[师]金刚石、石墨和C₆₀是碳氏家族重要的三种单质，它们都是由碳元素组成的。大家想一想，它们的性质会相同吗？

（学生相互议论，交流）

[师]下面 ，我们一起来认识这几种单质，首先学习金刚石。

【板书】  金刚石——高贵华丽的碳单质

[师] 首先来探究一号宝贝金 刚 石，我这有一件金刚石系列产品, 先请同学亲自来免费试用一下。（学生试用划玻璃）小刀  玻璃上有什么现象?  划完后有痕迹，说明什么? 也就说明金刚石很硬。我们再来形象感知一下。(视频)  

（学生思考，回答问题）

[生] 玻璃刀上有金刚石，钻探机钻头 ，还有钻石……

[师] 我的金刚石系列产品还有这个，怎样?漂亮吗?为什么漂亮?很闪?为什么很闪?为什么贵？   

[生]金刚石是无色透明、正八面体的固体。

 [师]从大家列举的例子和老师给大家看到的资料中，大家能总结出金刚石有什么基本的性质呢？下面大家按小组讨论金刚石的性质、用途，请参照下表进行总结。

[投影展示]（表格由学生来完成）

[师] 同学们总结得很好，上面列举的金刚石的用途利用的都是它的物理性质。那么，大家想一想石墨会不会有类似的性质呢？

【板书】 2.石墨——平凡多能的碳单质

[师]我们来看一下石墨的一些用途。

活  动：请大家运用我们学习金刚石性质的方法，推测石墨有哪些物理性质，并通过实验来验证你们的推测。

[师]请注意，各小组验证时必须先设计实验方案，讨论方案可行后，再进行实验。对于石墨性质的推测可参考投影上的问题。

[投影展示]

实验用品：石墨棒、木炭、活性炭、小刀、导线、干电池、铅笔芯、小灯泡、红墨水、烧杯、药匙

[问题1]石墨的外观是什么样的，它的硬度怎么样？

[问题2]石墨的导电性怎么样？

[问题3]活性炭有什么性质？（净水器中为什么要使用活性炭？）

学生可能的假设：

石墨具有深灰色鳞片状固体； 较软； 能够导电；

活性炭能使滴有红墨水的水褪色。

学生可能的实验设计方案：

方案1： 用小刀切割石墨棒，观察它的颜色。

方案2： 用导线将干电池，铅笔芯和小灯泡连起来，观察小灯泡的发光情况。

方案3： 滴有红墨水的水加入活性炭后，观察颜色变化。

学生做验证实验，教师进行巡回指导。

[小组汇报]  石墨是深灰色鳞片状固体；略有金属光泽；质软；能导电；活性碳能使滴有红墨水的水颜色褪去。

（各小组基本上可以将石墨物理性质总结出来，如有不严密的地方，老师帮助补充完整。）

[师生共同总结]石墨的物理性质：（板书置于石墨下面）

        外  观：深灰色细鳞片状固体

        光  泽：有金属光泽

        硬  度：较软

[师]通过这个练习，请同学们对比一下金刚石和石墨的这些性质，从中能够发现什么明显的区别吗？

（引导学生质疑，思考）

[生1]（举手回答）老师，金刚石和石墨的这些性质差别很大。

[生2]老师，金刚石和石墨的用途也大不相同

……

[师]同学们总结的很好。我们先来看屏幕上的两幅结构图。

[投影展示]

[师]这两幅图是金刚石和石墨的原子结构示意图，大家通过上面我们总结出来的性质结合这两副图，能够推演出什么样的关系吗？

（学生交流、互相讨论）

[生]金刚石和石墨的结构不同所以它们的性质也不同。

[师]对。结构不同就使得它们的性质也不同。那么，大家能够发现这两个结构不同在什么地方吗？

（学生相互议论）

[生]老师，在金刚石和石墨的原子结构中，它们的原子排列不同。

[师]很好！是因为其中的原子在排列的方式上不一样。那么，大家可不可以把这两个不一样的结构与它们的性质联系起来呢？

（学生再次议论，之后纷纷的发言）

[生1]石墨结构是一层一层的，所以质软。

[生2]石墨结构是层状的，所以能够导电。

……

[生3]金刚石的结构中原子之间相互交错相连，所以它很硬。

[生4]金刚石稳定也是它结构稳定导致的。

……

（教师引导，得出结论）

 [师]这两位同学和大家做的一样吗？他们做的对吗？

（做对，加以肯定，并鼓励。若有不对的地方，师生共同予以纠正。）

[师]木炭和活性炭都是由石墨的微小晶粒和少量杂质构成的，那么大家有没有思考过活性炭是如何使滴有红墨水的水褪色的呢？请大家结合老师给出的木炭在显微镜下的结构分析。

（学生思考讨论）

[生]是因为木炭的结构决定了它具有吸附性质，所以可以用在净水器中。

[师]大家知道的木炭和活性炭的用途还有哪些呢？

[生]燃烧、净水器、防毒面具……

[师]好，大家知道很多，老师这里也收集了一些用途，我们一同来看一下。

[师]其实，碳氏家族的单质中还有很多神奇的结构，这些结构导致它们具有不同的性质和特殊的性质。C₆₀和纳米碳管就是其中的两种。

（边展示图片，边介绍。）

[师]这就是本节课我们共同学习的主要内容。

【小结】

1、金刚石、石墨的物理性质及用途。

2、碳的不同单质物理性质不同的原因是因为构成它们的碳原子的排列方式不同。

3、物质的结构、性质和用途之间的关系。

【拓展】

通过本节课的学习，同学们能谈谈对本课题学习的收获吗？

（学生发言，畅谈感受，教师整理，概括。）

【课后作业】

作一展板，主题“庞大的碳氏家族”（可附加子标题）。两人一组，合作完成，一周后全班展出。

【板书设计】

§6.1　金刚石、石墨和C₆₀

                                   金刚石                             石墨

                ——高贵华丽的碳单质                     ——平凡多能的碳单质

（学生举例）     （师生共同总结）              （学生举例）     （师生共同总结）

外  观      钻  戒    无色透明    正八面体状晶体        铅笔芯        深灰色(鳞片状)固体

硬  度      钻  头    天然存在最硬的物质                润滑剂        最软矿物质之一

导电性      玻璃刀    不能导电                          电车电刷      电极优良的导体

           ……                                        ……         

关  系