九年級(jí)化學(xué)上冊(cè) 第六單元 碳和碳的化合物 6.1 金剛石、石墨和C60教案 （新版）新人教版.doc

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第六單元　碳和碳的氧化物 課標(biāo)要求 1．知識(shí)與技能 (1)了解金剛石、石墨、C60等碳單質(zhì)的物理性質(zhì)和用途。 (2)單質(zhì)碳在常溫下的穩(wěn)定性和升高溫度時(shí)的化學(xué)活潑性。 (3)掌握二氧化碳的實(shí)驗(yàn)室制備原理及方法，學(xué)會(huì)實(shí)驗(yàn)室制取氣體的一般方法。 (4)認(rèn)識(shí)CO、CO2的主要物理性質(zhì)及化學(xué)性質(zhì)。 (5)認(rèn)識(shí)CO2對(duì)人類生活、生產(chǎn)的影響，了解CO的毒性以及對(duì)環(huán)境的污染。 2．過程與方法 (1)通過實(shí)驗(yàn)和對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析，掌握單質(zhì)碳的可燃性和還原性。 (2)通過比較分析歸納O2、CO2的制備方法，學(xué)會(huì)實(shí)驗(yàn)室制取氣體的一般方法和基本思路。 (3)學(xué)會(huì)觀察和描述有關(guān)CO2和CO的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)，并從實(shí)驗(yàn)事實(shí)歸納CO2和CO的某些性質(zhì)特點(diǎn)。 3．情感、態(tài)度與價(jià)值觀 (1)通過介紹碳的多種單質(zhì)在生活、生產(chǎn)及科技中的應(yīng)用，學(xué)會(huì)用發(fā)展的眼光看問題。 (2)通過對(duì)實(shí)驗(yàn)室制取氣體的思路的探究，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)精神及科學(xué)思維能力。 (3)通過學(xué)習(xí)CO2過量排放產(chǎn)生“溫室效應(yīng)”和CO的毒性，增強(qiáng)學(xué)生的環(huán)保意識(shí)。 教材分析 本單元是繼第二、第四單元學(xué)習(xí)空氣、氧氣和水以后，學(xué)習(xí)的又一個(gè)“元素及其化合物知識(shí)”單元，學(xué)習(xí)碳及其氧化物的性質(zhì)以及它們之間的衍變關(guān)系。這里既是對(duì)前一階段啟蒙學(xué)習(xí)能力達(dá)成的檢驗(yàn)——需要全面運(yùn)用啟蒙階段學(xué)習(xí)所積累的化學(xué)知識(shí)與技能，又是為以后學(xué)習(xí)燃料及其利用、酸和堿、鹽和化肥等單元的內(nèi)容打基礎(chǔ)、作鋪墊，具有承上啟下的地位。 本單元知識(shí)主要包括二氧化碳、一氧化碳和碳單質(zhì)的性質(zhì)和用途，實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳所用的藥品、發(fā)生裝置、收集裝置的選擇、檢驗(yàn)和驗(yàn)滿的方法，所用的試劑、裝置及收集方法的原因等。教材注意引導(dǎo)學(xué)生采用體驗(yàn)學(xué)習(xí)與探究學(xué)習(xí)的方式，在呈現(xiàn)方式上注意教學(xué)情境的創(chuàng)設(shè)和聯(lián)系學(xué)生的生活實(shí)際；教材內(nèi)容緊密聯(lián)系社會(huì)和高新科技；教材中許多內(nèi)容是以圖代文，圖文并茂，有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。 教學(xué)重點(diǎn)：碳及碳的氧化物的性質(zhì)；實(shí)驗(yàn)室中制取二氧化碳的裝置；引導(dǎo)學(xué)生以發(fā)展的觀點(diǎn)看待碳的單質(zhì)；培養(yǎng)學(xué)生關(guān)注社會(huì)和環(huán)境的責(zé)任感。 教學(xué)難點(diǎn)：探究實(shí)驗(yàn)室中制取二氧化碳的裝置，通過比較、歸納，較為系統(tǒng)地認(rèn)識(shí)幾種含碳物質(zhì)間的相互關(guān)系。 二氧化碳的主要性質(zhì)和用途、碳單質(zhì)的物理性質(zhì)及用途一直都是各省市中考考查的重點(diǎn)和熱點(diǎn)。 學(xué)情分析 本單元的學(xué)習(xí)是在學(xué)生具備了一定的化學(xué)基本概念和基本技能之后深入、細(xì)致地研究具體物質(zhì)，內(nèi)容緊密聯(lián)系社會(huì)和高新科技，可以沖淡學(xué)生在學(xué)習(xí)物質(zhì)構(gòu)成以及元素符號(hào)、化學(xué)式、化學(xué)方程式等化學(xué)用語(yǔ)中產(chǎn)生的枯燥感。加之本單元的實(shí)驗(yàn)貼近學(xué)生生活實(shí)際、重視學(xué)科間的聯(lián)系、注重探究能力培養(yǎng)，可以有效地恢復(fù)學(xué)生在第五單元學(xué)習(xí)中受到影響的學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。 教學(xué)建議 (1)注意采用體驗(yàn)學(xué)習(xí)與探究學(xué)習(xí)的方式。例如，課題2在給出了實(shí)驗(yàn)室中制取二氧化碳的反應(yīng)原理以后，引導(dǎo)學(xué)生在制取氧氣的基礎(chǔ)上，探究實(shí)驗(yàn)室中制取二氧化碳的裝置。 (2)教材內(nèi)容在呈現(xiàn)方式上注意教學(xué)情境的創(chuàng)設(shè)和聯(lián)系學(xué)生的生活實(shí)際。例如，在介紹金剛石和石墨用途時(shí)，注意聯(lián)系學(xué)生生活中用到或見到的物質(zhì)，如玻璃刀、鉛筆芯、無(wú)軌電車等。 (3)教材內(nèi)容緊密聯(lián)系社會(huì)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分子及碳納米管和溫室效應(yīng)等內(nèi)容。 課題1　金剛石、石墨和C60(共2課時(shí)) 第1課時(shí)　碳的單質(zhì) 教學(xué)目標(biāo) 知識(shí)與技能 (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。 過程與方法 (1)通過對(duì)金剛石、石墨和C60中碳原子排列方式的分析，懂得物質(zhì)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(duì)紅墨水的吸附實(shí)驗(yàn)，學(xué)會(huì)用對(duì)比實(shí)驗(yàn)的方法來(lái)解決實(shí)際問題。 情感、態(tài)度與價(jià)值觀 通過對(duì)C60、碳納米管的發(fā)現(xiàn)及研究的介紹，學(xué)會(huì)用發(fā)展的眼光看問題，提高學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)。 重點(diǎn)難點(diǎn) 重點(diǎn) 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。 難點(diǎn) 物質(zhì)的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和用途之間的關(guān)系。 教學(xué)準(zhǔn)備 教師用具 金剛石、石墨、C60分子模型、玻璃刀、2B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 儀器：小錐形瓶、試管(大小各1個(gè))、鐵架臺(tái)、酒精燈、網(wǎng)罩、帶導(dǎo)管的塞子； 藥品：紅墨水，燒烤過的木炭(活性炭)、木炭粉、CuO粉末、澄清石灰水 教學(xué)流程 — ↓　　　　↓ — ↓　　　　↓ — 教學(xué)設(shè)計(jì) 續(xù)表 續(xù)表 板書設(shè)計(jì) 教師隨筆 備課資料 化學(xué)知識(shí)卡片 瞧瞧碳單質(zhì)這一家子 使得碳和碳的化合物成為最龐大的家庭，碳單質(zhì)一家子功不可沒。這不，原先以為只有金剛石和石墨兩個(gè)孿生兄弟，現(xiàn)在卻發(fā)現(xiàn)了C28、C32、C50、C60、C70、C78、C84、C90、C94……C240、C540等一系列碳單質(zhì)。這樣一來(lái)，碳單質(zhì)一家子就有了多胞胎兄弟，真可謂人丁興旺。更讓人難以置信的是，碳單質(zhì)這家子個(gè)個(gè)本領(lǐng)出眾，讓人刮目相看。 金剛石具有空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，十分堅(jiān)硬，對(duì)于裁割玻璃、制作鉆頭、鉆鑿巖石、制作切割機(jī)械等絕活是手到擒來(lái)。價(jià)值不菲的裝飾品——鉆石上閃爍著耀眼的光芒，原來(lái)也是金剛石的功勞呢！ 石墨具有層狀結(jié)構(gòu)，深灰色，質(zhì)軟，常用于和黏土粉末按一定比率混合制造鉛筆芯；石墨能導(dǎo)電，可用來(lái)作電極；石墨粉潤(rùn)滑性強(qiáng)，耐高溫，可用來(lái)作高溫作業(yè)下的潤(rùn)滑劑。 第一次世界大戰(zhàn)時(shí)，德國(guó)使用毒氣，對(duì)俄軍造成了威脅。要不是活性炭幫了大忙，數(shù)以萬(wàn)計(jì)的俄國(guó)士兵都難逃毒手。原來(lái)，吸附色素、異味、毒氣等是活性炭的拿手好戲。其疏松多孔的結(jié)構(gòu)使活性炭在防毒面具中大展身手。 1985年英國(guó)薩塞克斯大學(xué)的波譜學(xué)家克羅托與美國(guó)萊斯大學(xué)柯爾、斯莫利兩名教授合作研究，發(fā)現(xiàn)碳元素可以形成由60個(gè)或70個(gè)碳原子構(gòu)成的有籠狀結(jié)構(gòu)的C60和C70分子，這一發(fā)現(xiàn)引起科學(xué)界特別是物理學(xué)和化學(xué)界的強(qiáng)烈反響，成為20世紀(jì)后半葉的重大科學(xué)發(fā)現(xiàn)之一。11年后，三位科學(xué)家因?yàn)榘l(fā)現(xiàn)C60并提出其分子結(jié)構(gòu)模型而榮獲1996年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。 C60分子是由60個(gè)碳原子組成的一個(gè)中空的球形32面體，又稱截角12面體，其表面包含20個(gè)正六邊形和12個(gè)正五邊形。由于該球分子外形酷似由12塊黑色五邊形和20塊白色六邊形拼合而成的足球，所以將這種C60分子結(jié)構(gòu)命名為巴克明斯特富勒烯，簡(jiǎn)稱富勒烯，又稱巴基球或足球烯。現(xiàn)在富勒烯實(shí)際上已成為以C60為代表，包括C70等在內(nèi)的全碳分子家庭的統(tǒng)稱。 自意外地發(fā)現(xiàn)了巴基球以來(lái)，其以新穎、奇特的物理、化學(xué)性質(zhì)及在超導(dǎo)、航天等高新技術(shù)領(lǐng)域的潛在應(yīng)用前景備受青睞。日本科學(xué)家1991年發(fā)現(xiàn)了管狀C60分子——碳納米管。它是碳原子結(jié)成六角形的網(wǎng)狀圓桶形結(jié)構(gòu)，強(qiáng)度大約是鋼的50到100倍，它們只需是銅質(zhì)量的1/6就能達(dá)到以與銅相同的導(dǎo)電性，導(dǎo)熱性能勝過鉆石，因此被視為納米材料中的希望之星。 與巴基球本是“一家子”的煤是地球上最佳的富碳環(huán)境之一。1999年，我國(guó)云南的煤炭中發(fā)現(xiàn)了“巴基蔥”。這中洋蔥狀富勒烯是一種以C60為核心生成的同心多層球面套疊結(jié)構(gòu)的碳分子。由于其碳原子一層套一層就像洋蔥似的，故名“巴基蔥”。它是除球狀、管狀外，富勒烯的又一種存在形式。 碳單質(zhì)的孿生兄弟們以多種迥異的形態(tài)存在，是化學(xué)中的一大奇觀。更為令人贊嘆的是，它們都是高新技術(shù)的行家里手，這不能不說(shuō)是奇上加奇了。  第2課時(shí)　單質(zhì)碳的化學(xué)性質(zhì) 教學(xué)目標(biāo) 知識(shí)與技能 知道單質(zhì)碳的化學(xué)性質(zhì)，并能根據(jù)碳單質(zhì)的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)開發(fā)其不同用途。 過程與方法 通過古人用炭或墨作的字畫久不褪色的事實(shí)，和升高溫度碳也能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)探究，使學(xué)生明白物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的活潑與穩(wěn)定都是相對(duì)的。 情感、態(tài)度與價(jià)值觀 通過對(duì)碳的不同單質(zhì)有不同用途的討論探究，體會(huì)物盡所用、人盡其才的道理。 重點(diǎn)難點(diǎn) 重點(diǎn) 碳的化學(xué)性質(zhì)——可燃性、還原性。 難點(diǎn) 碳跟氧化銅等金屬氧化物的反應(yīng)表明碳具有還原性。 教學(xué)準(zhǔn)備 課本第110頁(yè)[實(shí)驗(yàn)6－2]所需的有關(guān)器材及藥品。 教學(xué)流程 — ↓　　　　　↓ — ↓　　　　　↓ — ↓　　　　　↓ — 教學(xué)設(shè)計(jì) 板書設(shè)計(jì) 教師隨筆 備課資料 趣味化學(xué)資料 孿生兄弟比高低 不知何年何月，碳家庭養(yǎng)育了一對(duì)孿生兄弟。老大名叫金剛石，生得通體透亮，膀闊腰圓，英俊之氣咄咄逼人；老二名叫石墨，長(zhǎng)得黑不溜秋，柔軟無(wú)比，毫無(wú)男兒陽(yáng)剛之氣。 自古孿生七分似，怎耐這對(duì)兄弟猶如天壤之別，讓人好生狐疑。 其實(shí)，兄弟倆的身份千真萬(wàn)確，容不得懷疑。金剛石和石墨都是由碳元素形成的單質(zhì)，兄弟倆的性格之所以不同，只是由于組成它們的碳原子的排列方式不同而已。金剛石是結(jié)晶碳，每個(gè)碳原子周圍有4個(gè)碳原子，距離都是相等的，原子之間組成一個(gè)強(qiáng)有力的整體。而石墨內(nèi)部的碳原子同相鄰的碳原子的距離是不相等的。離得較遠(yuǎn)的兩個(gè)原子之間的拉力較弱，容易斷裂分手，這樣，金剛石和石墨就出現(xiàn)了硬和軟的不同“個(gè)性”。 在化學(xué)王國(guó)里，像金剛石和石墨這種由一種元素(即碳元素)形成的不同性質(zhì)的物質(zhì)，叫做同素異形體。其實(shí)，金剛石和石墨只是它們?cè)S多孿生兄弟中的兩個(gè)呢，它們的兄弟還有炭黑、木炭、活性炭、焦炭等，碳元素真是一位偉大的母親。 金剛石身價(jià)百倍，價(jià)值連城，風(fēng)流國(guó)王用來(lái)裝飾皇冠，點(diǎn)綴權(quán)杖，耀武揚(yáng)威達(dá)四方。它一身鋼筋鐵骨，銅頭鐵腦，刀砍不入，槍打不進(jìn)，鉆石如土，削鐵如泥。它充當(dāng)鉆探機(jī)的鉆頭，開鑿堅(jiān)硬的巖層銳不可當(dāng)，切割大理石、堅(jiān)硬的金屬真是手到擒來(lái)。 石墨雖貌不如兄，卻也能以柔克剛，是最軟的礦物之一。耐熱、耐火、耐酸本領(lǐng)無(wú)與倫比，傳熱、導(dǎo)電獨(dú)懷絕技。它可制成鉛筆、干電池的電極，它也有十八般武藝。 “血濃于水”。畢竟是同根同宗同種，外形雖有差別，內(nèi)質(zhì)并無(wú)兩樣。通過一定的外科“整形手術(shù)”，這對(duì)孿生兄弟居然能互換面孔，金剛石可以變成石墨，石墨也可以變成金剛石，它們?cè)僖膊粫?huì)有什么遺憾的了。