九年級化學上冊新人教版第六單元第一課《金剛石石墨和C60》教案

第六單元碳和碳的氧化物在引導學生走進化學世界，從化學角度認識了身邊的物質，初步了解了物質構成的奧秘，學習了一些基本的化學概念和化學技能之后，本單元開始深入、細致地研究碳和碳的氧化物。本單元包括三個課題。課題1主要介紹碳的幾種單質：金剛石、石墨和C60等。課題2引導學生探究實驗室中制取二氧化碳的裝置，并利用設計的裝置制取二氧化碳。課題3探究二氧化碳和一氧化碳的性質。在課程標準中，關于碳和碳的氧化物是分散提出的。例如，知道二氧化碳的主要性質和用途；初步學習在實驗室制取二氧化碳；了解自然界中的碳循環(huán)；知道某些物質(如一氧化碳)有損人體健康；認識物質的多樣性等等。本單元根據(jù)全書體系結構的設計，采取了集中編排、集中處理的方式。這樣安排主要基于以下設計思想：第一，碳單質非常重要，有必要介紹。無論是從教材內容現(xiàn)代化、反映化學學科發(fā)展的角度，還是從物質組成多樣性的角度都應該介紹碳的單質：金剛石、石墨和C60等。第二，碳的化合物種類繁多，尤其是有機化合物在國民經濟發(fā)展中起著非常重要的作用。而碳的氧化物(CO和CO2)不僅與學生的日常生活密切相關，同時也是初中化學元素化合物知識中非常重要的一部分：初中化學的許多反應都與碳和碳的氧化物有關。因此，本單元課題3介紹二氧化碳和一氧化碳的性質和用途，可為學生后續(xù)階段化學的學習打基礎。第三，課程改革倡導科學探究?；瘜W實驗是進行科學探究的重要方式，學生具備基本的化學實驗技能是學習化學和進行探究活動的基礎和保證。制取氣體的實驗技能是初中化學實驗的重點和難點。本單元課題2二氧化碳制取的研究，在學生已學過的氧氣的制取的基礎上，探究氣體的制備問題。本單元教材具有以下特點：1注意采用體驗學習與探究學習的方式。例如，課題2在給出了實驗室中制取二氧化碳的反應原理以后，引導學生在制取氧氣的基礎上，探究實驗室中制取二氧化碳的裝置。2教材內容在呈現(xiàn)方式上注意教學情境的創(chuàng)設和聯(lián)系學生的生活實際。例如，在介紹金剛石和石墨的用途時，注意聯(lián)系學生生活中用到或見到的物質，如玻璃刀、鉛筆芯和無軌電車等。3緊密聯(lián)系社會和高新科技。例如，教材中介紹了人造金剛石和金剛石薄膜、C60、管碳和溫室效應等內容。4圖文并茂；教材中許多內容是以圖代文，有利于激發(fā)學生的學習興趣。課題1金剛石、石墨和C60知識與技能1了解金剛石和石墨的物理性質和用途。2知道碳單質的化學性質。過程與方法通過對金剛石、石墨和C60中碳原子排列方式的分析，懂得物質結構、性質和用途之間的關系。情感、態(tài)度與價值觀通過對C60的發(fā)現(xiàn)及研究的介紹，學會用發(fā)展的眼光看問題，樹立物質性質決定用途的觀點。重點金剛石、石墨和C60中原子排列方式的分析以及碳單質的化學性質。難點碳跟某些氧化物的反應。儀器：金剛石的分子模型、石墨的分子模型、C60的分子模型、玻璃刀、鉛筆芯、干電池、石墨電極、導線、燈泡、小錐形瓶、試管(大小各1個)、鐵架臺、酒精燈、網罩、帶導管的塞子、足球藥品：紅墨水、烘烤過的木炭(活性炭)、木炭粉、CuO粉末、澄清石灰水一、導入新課師：我佃知道不同元素可以組成不同物質，同種元素能組成單質，那么同種元素能否組成不同的物質呢？研究表明，透明的金剛石、灰色的石墨和足球狀的C60都是由碳元素組成的單質(展示玻璃刀、C60的分子模型、鉛筆)。它們之間有什么聯(lián)系呢？這就是我們今天要學習的內容。二、推進新課碳的單質1金剛石師：展示金剛石及模型：生：學生觀察金剛石樣品后，嘗試描述有關金剛石的物理性質：金剛石是無色透明的固體，呈現(xiàn)正八面體結構。師：金剛石可以用來切割玻璃、水泥，甚至大理石等建筑材料，制作鉆頭用于地質鉆探、開采石油和打井等。金剛石是自然界中存在的最硬物質。2石墨師：金剛石對光有折射和散射作用，但是同為碳元素組成的石墨，和金剛石相比外表要暗淡許多。師：展示石墨及模型：師：(1)用手觸摸一下石墨，有什么感覺？(2)用石墨在紙上劃一下，會有什么現(xiàn)象？生：(1)石墨很軟、有滑膩感。(2)留下深灰色的痕跡。師：石墨是一種深灰色的有金屬光澤而不透明的細鱗片狀固體，常用石墨作鉛筆芯。此外，石墨還具有優(yōu)良的導電性能，用來制作石墨電極。師：展示石墨的用途。投影課本上圖62。實驗探究1：木炭和活性炭的吸附性在兩個盛有半瓶水的小錐形瓶里，加入一滴紅墨水，使水略顯紅色，將研細的木炭倒入其中一個小錐形瓶里，塞上塞子，充分振蕩后過濾，注意觀察帶紅色的水中顏色的變化。再與另一個小錐形瓶中未加木炭的原溶液對比。現(xiàn)象：紅色消失，液體變無色。結論：紅墨水顏色的褪去是因為木炭的吸附作用。師：木炭具有疏松多孔的結構，表面積大，具有較強的吸附性，因此能吸附一些食品和工業(yè)產品里的色素?；钚蕴康奈阶饔帽饶咎窟€強。師：利用這一性質，活性炭會有什么用途？生：制作防毒面具。師：展示防毒面具圖片(濾毒罐就是利用活性炭來吸附毒氣的)。師：木炭和活性炭的吸附作用還有哪些用途呢？生：冰箱的除味劑、制糖工業(yè)的脫色劑、凈水器等。3C60師：隨著科技的發(fā)展，新形態(tài)的碳單質逐漸被人們發(fā)現(xiàn)，其中取得重要進展的是C60分子，另外還有碳納米管。師：展示C60分子模型：師：(1)C60的分子結構和什么相似？(2)C60是單質還是化合物？(3)C60中60表示什么？生：(1)C60分子結構和足球相似。(2)它是一種單質。(3)一個C60分子中含有60個碳原子。師：這種足球結構的碳分子很穩(wěn)定。目前，人們正在迸一步地研究C60分子的結構和性質，以及其在材料科學、超導體等方面的應用。師：出示資料：C60在以下幾個方面也具有廣泛的應用前景：氣體的貯存；有感覺功能的傳感器；增強金屬的強度；新型的催化劑；光學應用等。隨著科學技術的發(fā)展，碳單質不斷被發(fā)現(xiàn)，碳單質的用途也將不斷擴大。除C60外，一些新的單質碳也相繼被發(fā)現(xiàn)，如：C70、C240、C540等。20世紀90年代初，科學家又致力于一種新型的納米材料納米碳管的研究。師：金剛石、石墨和C60都是由碳元素組成的單質，物理性質為什么有這么大的差異呢？生：三種碳的單質中碳原子的排列不同造成了性質上的差異。物質的結構物質的性質物質的用途單質碳的化學性質常溫下不活潑師：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。師：這說明了什么？生：常溫下，碳的化學性質不活潑。師：若升高溫度，又如何呢？師：寫出木炭在氧氣中充分燃燒時的化學方程式。生：CO2CO2師：當碳不充分燃燒時，生成一氧化碳。師：跟氧氣反應：CO2CO2(充分燃燒)2CO22CO(不充分燃燒)師：碳在高溫時還有重要的性質。師：把經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管(如下圖)，用酒精燈(可加網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。生：交流現(xiàn)象：澄清石灰水變渾濁，試管粉末中有紅色物質。分析得出產物為二氧化碳、銅。師：上述反應的反應物、生成物、條件都已確定，你能寫出反應的化學方程式嗎？生：2CuOC2CuCO2師：從分子組成上看CuO轉變?yōu)镃u，發(fā)生了什么變化？是誰導致了這種變化？生：CuO轉變?yōu)镃u失去了氧，是碳奪走了CuO中的氧。師：還原反應：含氧化合物里的氧被奪去的反應。還原性：能奪走含氧化合物里氧的物質具有還原性。練習：焦炭在工業(yè)上可用來煉鐵：2Fe2O33C4Fe3CO2師：這個反應是否是還原反應？若屬于還原反應，哪種物質具有還原性？生：此反應是還原反應，其中碳具有還原性。師：工業(yè)上常利用碳的還原性，制取多種金屬。第六單元碳和碳的氧化物課題1金剛石、石墨和C60一、碳的單質1金剛石很硬，可用來切割玻璃2石墨很軟，有良好的導電性3C60物質的結構、性質和用途之間的關系：結構性質用途二、單質碳的化學性質1高溫下，碳能跟多種物質反應。(1)跟氧氣反應：CO2CO2(充分燃燒)2CO22CO(不充分燃燒)(2)跟某些氧化物反應：2Fe2O33C4Fe3CO22還原反應：含氧化合物里的氧被奪去的反應。還原性：能奪走含氧化合物里氧的物質具有還原性。本節(jié)課以碳的知識為載體，激發(fā)學生學習化學的興趣，培養(yǎng)學生學會用發(fā)展的眼光看待問題。本節(jié)課采用的是探究法進行教學，讓學生感受到探究的樂趣，充分調動學生的積極性，發(fā)揮其主體作用；從不同的角度引導，進而提出結構、性質、用途之間的關系，以及一種元素能形成多種單質。課堂學習氣氛濃厚，較好地完成了教學任務。7