碳的几种单质教学设计方案.doc

碳的几种单质教学设计方案
教学目标：通过录像及实物学习金刚石、石墨及木炭的物理性质、化学性质；
通过录像了解金刚石、石墨及木炭的用途，对物质的性质决定物质的用途这一辩证关系有进一步理解；
通过对碳纤维、人造金刚石等知识的介绍激发学生学习化学的兴趣和不断进取的探索精神。
教学重点：碳单质的物理性质和用途的关系。
教学难点：金刚石和石墨物理性质存在较大差异的原因
教学用具：录像机石墨、木炭、活性炭、二氧化氮气体、澄清石灰水、氧化铜、大试管、铁架台、酒精灯。
镶钻石的饰品、普通乒乓球拍、普通羽毛球拍、普通网球拍；碳纤维乒乓球、羽毛球拍、特制的网球拍等、防毒面具模型
教学方法：讲述法与讨论法
教学过程：【引入】让学生观察镶嵌在手表上的钻石、铅笔芯、碳纤维网球拍或钓鱼竿、木炭，提问它们之间有什么相互联系？学习完碳和碳的化合物之后你就明白了。
【讲解】金刚石和石墨还有木炭、活性炭、焦炭等都是由碳元素组成的不同单质。用什么方法能证明这一点呢？
（学生讨论，并提出几种方法）
教师总结、讲解。引导学生看录像《金刚石》在液氧中燃烧
【讲解】同样的方法，可以证明石墨、木炭、焦炭、活性炭等都是由碳元素组成的不同种单质。
【阅读】P79－80《化学》全一册初级中学教科书人民教育出版社
要求：用列表的方式归纳金刚石、石墨的物理性质及用途。
【投影】一金刚石和石墨的物理性质及用途
【讲解】金刚石和石墨物理性质上的差异决定了用途上的差异。
1.利用金刚石硬度大、耐高温可做钻探机的钻头；利用硬度大，可做玻璃刀；由于金刚石对光有优异的折射作用，可做装饰品。
2.利用石墨质软，在纸上划过会留下深灰色的痕迹可做铅笔芯；利用石墨滑腻、质软、耐高温，可做耐高温的润滑剂。
3.利用石墨有良好导电性和耐高温可做高温电炉的电极和普通电极。（展示实物）
4.利用石墨传热性能好，耐腐蚀，耐温度骤然变化的特性可做石墨坩埚。
5.利用石墨耐酸碱的耐腐蚀性强，可做化工管道，耐酸槽、耐碱槽等。
【小结】金刚石和石墨都是由碳元素组成的不同单质，物理性质上有如此大的差异是由于二者中碳原子的排列不同。性质不同因而用途也不相同。即性质决定用途。
【讲解】在碳元素组成的单质中还有一类含杂质较多的叫无定形碳，包括木炭、焦炭、活性炭及炭黑。
介绍：炭与碳的区别。
【展示】木炭
【演示】木炭吸附气的实验
【演示】木炭与红或蓝墨水的吸附实验
（学生讨论，得出木炭性质的结论）
【小结】木炭能吸附某些有色物质，说明木炭具有吸附性，能把大量气体或染料吸附在其表面。加热后，红棕色又出现，说明以上过程属于物理变化。
【投影】二无定形碳（以木炭为例）
1.物理性质：灰黑色多孔、疏松物质，具有吸附性。能大量吸附气体和小微粒。
2.吸附作用：气体或液体里的某些物质被吸附到固体表面的作用。
3.吸附原理：（引导学生阅读课本P81第四段）
4.用途：燃料，黑火药、吸附剂制铅笔（某些）
三、碳单质的新成员--C60：
1985年美国科学家罗伯特·柯尔，理查得·斯莫利和英国科学家哈罗德·克罗特在研究太空物质时，发现了一种碳元素形成的单质，化学式为，形成具有32个面的近似球体，包括20个等六边形和12个等五边形，这同英式足球正好相同，因此又叫足球烯。
近来科学家发现往中嵌入少量的某些金属，可制成超导材料，这为高温超导开辟了崭新的领域。另外，为物质结构的研究提供了新素材。
【小结】金刚石、石墨和等物质都是由碳元素组成的不同单质，性质和用途上存在很大差异，这是由于它们的结构不同所造成的。

探究活动
1.如何由石墨制得金刚石？
2.碳的研究目前有何新进展？
3.撰文介绍人类合成金刚石的历史――《人造金刚石过程》。
4.球碳（C60）又称“富勒烯”。是借一位建筑师的姓名而命名的。这位建筑师就是巴克明斯特·富勒。富勒是美国著名的建筑学家，他设计的著名建筑有加拿大蒙特利尔市万国博览会美国馆。请你通过上网、查资料写一份关于C60分子结构发现史的调查报告。