九年級化學上冊 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要求1知識與技能(1)了解金剛石、石墨、C60等碳單質的物理性質和用途。(2)單質碳在常溫下的穩(wěn)定性和升高溫度時的化學活潑性。(3)掌握二氧化碳的實驗室制備原理及方法，學會實驗室制取氣體的一般方法。(4)認識CO、CO2的主要物理性質及化學性質。(5)認識CO2對人類生活、生產的影響，了解CO的毒性以及對環(huán)境的污染。2過程與方法(1)通過實驗和對實驗現象的分析，掌握單質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，學會實驗室制取氣體的一般方法和基本思路。(3)學會觀察和描述有關CO2和CO的性質實驗，并從實驗事實歸納CO2和CO的某些性質特點。3情感、態(tài)度與價值觀(1)通過介紹碳的多種單質在生活、生產及科技中的應用，學會用發(fā)展的眼光看問題。(2)通過對實驗室制取氣體的思路的探究，培養(yǎng)學生的團隊精神及科學思維能力。(3)通過學習CO2過量排放產生“溫室效應”和CO的毒性，增強學生的環(huán)保意識。教材分析本單元是繼第二、第四單元學習空氣、氧氣和水以后，學習的又一個“元素及其化合物知識”單元，學習碳及其氧化物的性質以及它們之間的衍變關系。這里既是對前一階段啟蒙學習能力達成的檢驗需要全面運用啟蒙階段學習所積累的化學知識與技能，又是為以后學習燃料及其利用、酸和堿、鹽和化肥等單元的內容打基礎、作鋪墊，具有承上啟下的地位。本單元知識主要包括二氧化碳、一氧化碳和碳單質的性質和用途，實驗室制取二氧化碳所用的藥品、發(fā)生裝置、收集裝置的選擇、檢驗和驗滿的方法，所用的試劑、裝置及收集方法的原因等。教材注意引導學生采用體驗學習與探究學習的方式，在呈現方式上注意教學情境的創(chuàng)設和聯(lián)系學生的生活實際；教材內容緊密聯(lián)系社會和高新科技；教材中許多內容是以圖代文，圖文并茂，有利于激發(fā)學生的學習興趣。教學重點：碳及碳的氧化物的性質；實驗室中制取二氧化碳的裝置；引導學生以發(fā)展的觀點看待碳的單質；培養(yǎng)學生關注社會和環(huán)境的責任感。教學難點：探究實驗室中制取二氧化碳的裝置，通過比較、歸納，較為系統(tǒng)地認識幾種含碳物質間的相互關系。二氧化碳的主要性質和用途、碳單質的物理性質及用途一直都是各省市中考考查的重點和熱點。學情分析本單元的學習是在學生具備了一定的化學基本概念和基本技能之后深入、細致地研究具體物質，內容緊密聯(lián)系社會和高新科技，可以沖淡學生在學習物質構成以及元素符號、化學式、化學方程式等化學用語中產生的枯燥感。加之本單元的實驗貼近學生生活實際、重視學科間的聯(lián)系、注重探究能力培養(yǎng)，可以有效地恢復學生在第五單元學習中受到影響的學習化學的興趣。教學建議(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、無軌電車等。(3)教材內容緊密聯(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分子及碳納米管和溫室效應等內容。課題1金剛石、石墨和C60(共2課時)第1課時碳的單質教學目標知識與技能(1)知道不同元素可以形成不同物質，同種元素也可以形成不同物質；了解金剛石、石墨和C60都是由碳元素形成的單質。(2)了解木炭、活性炭的吸附性。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，懂得物質結構、性質和用途之間的關系。(2)通過木炭、活性炭對紅墨水的吸附實驗，學會用對比實驗的方法來解決實際問題。情感、態(tài)度與價值觀通過對C60、碳納米管的發(fā)現及研究的介紹，學會用發(fā)展的眼光看問題，提高學生的科學素質。重點難點重點金剛石、石墨和C60中原子排列方式的分析，物質的結構、性質和用途之間的關系。難點物質的結構、性質和用途之間的關系。教學準備教師用具金剛石、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、導線、燈泡。學生用具儀器：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；藥品：紅墨水，燒烤過的木炭(活性炭)、木炭粉、CuO粉末、澄清石灰水教學流程教學設計續(xù)表續(xù)表板書設計教師隨筆備課資料化學知識卡片瞧瞧碳單質這一家子使得碳和碳的化合物成為最龐大的家庭，碳單質一家子功不可沒。這不，原先以為只有金剛石和石墨兩個孿生兄弟，現在卻發(fā)現了C28、C32、C50、C60、C70、C78、C84、C90、C94C240、C540等一系列碳單質。這樣一來，碳單質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，碳單質這家子個個本領出眾，讓人刮目相看。金剛石具有空間網狀結構，十分堅硬，對于裁割玻璃、制作鉆頭、鉆鑿巖石、制作切割機械等絕活是手到擒來。價值不菲的裝飾品鉆石上閃爍著耀眼的光芒，原來也是金剛石的功勞呢！石墨具有層狀結構，深灰色，質軟，常用于和黏土粉末按一定比率混合制造鉛筆芯；石墨能導電，可用來作電極；石墨粉潤滑性強，耐高溫，可用來作高溫作業(yè)下的潤滑劑。第一次世界大戰(zhàn)時，德國使用毒氣，對俄軍造成了威脅。要不是活性炭幫了大忙，數以萬計的俄國士兵都難逃毒手。原來，吸附色素、異味、毒氣等是活性炭的拿手好戲。其疏松多孔的結構使活性炭在防毒面具中大展身手。1985年英國薩塞克斯大學的波譜學家克羅托與美國萊斯大學柯爾、斯莫利兩名教授合作研究，發(fā)現碳元素可以形成由60個或70個碳原子構成的有籠狀結構的C60和C70分子，這一發(fā)現引起科學界特別是物理學和化學界的強烈反響，成為20世紀后半葉的重大科學發(fā)現之一。11年后，三位科學家因為發(fā)現C60并提出其分子結構模型而榮獲1996年諾貝爾化學獎。C60分子是由60個碳原子組成的一個中空的球形32面體，又稱截角12面體，其表面包含20個正六邊形和12個正五邊形。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分子結構命名為巴克明斯特富勒烯，簡稱富勒烯，又稱巴基球或足球烯?，F在富勒烯實際上已成為以C60為代表，包括C70等在內的全碳分子家庭的統(tǒng)稱。自意外地發(fā)現了巴基球以來，其以新穎、奇特的物理、化學性質及在超導、航天等高新技術領域的潛在應用前景備受青睞。日本科學家1991年發(fā)現了管狀C60分子碳納米管。它是碳原子結成六角形的網狀圓桶形結構，強度大約是鋼的50到100倍，它們只需是銅質量的1/6就能達到以與銅相同的導電性，導熱性能勝過鉆石，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，我國云南的煤炭中發(fā)現了“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構的碳分子。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。碳單質的孿生兄弟們以多種迥異的形態(tài)存在，是化學中的一大奇觀。更為令人贊嘆的是，它們都是高新技術的行家里手，這不能不說是奇上加奇了。第2課時單質碳的化學性質教學目標知識與技能知道單質碳的化學性質，并能根據碳單質的物理性質、化學性質開發(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，和升高溫度碳也能發(fā)生化學反應的實驗探究，使學生明白物質化學性質的活潑與穩(wěn)定都是相對的。情感、態(tài)度與價值觀通過對碳的不同單質有不同用途的討論探究，體會物盡所用、人盡其才的道理。重點難點重點碳的化學性質可燃性、還原性。難點碳跟氧化銅等金屬氧化物的反應表明碳具有還原性。教學準備課本第110頁實驗62所需的有關器材及藥品。教學流程教學設計板書設計教師隨筆備課資料趣味化學資料孿生兄弟比高低不知何年何月，碳家庭養(yǎng)育了一對孿生兄弟。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，長得黑不溜秋，柔軟無比，毫無男兒陽剛之氣。自古孿生七分似，怎耐這對兄弟猶如天壤之別，讓人好生狐疑。其實，兄弟倆的身份千真萬確，容不得懷疑。金剛石和石墨都是由碳元素形成的單質，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。金剛石是結晶碳，每個碳原子周圍有4個碳原子，距離都是相等的，原子之間組成一個強有力的整體。而石墨內部的碳原子同相鄰的碳原子的距離是不相等的。離得較遠的兩個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了硬和軟的不同“個性”。在化學王國里，像金剛石和石墨這種由一種元素(即碳元素)形成的不同性質的物質，叫做同素異形體。其實，金剛石和石墨只是它們許多孿生兄弟中的兩個呢，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。金剛石身價百倍，價值連城，風流國王用來裝飾皇冠，點綴權杖，耀武揚威達四方。它一身鋼筋鐵骨，銅頭鐵腦，刀砍不入，槍打不進，鉆石如土，削鐵如泥。它充當鉆探機的鉆頭，開鑿堅硬的巖層銳不可當，切割大理石、堅硬的金屬真是手到擒來。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、耐酸本領無與倫比，傳熱、導電獨懷絕技。它可制成鉛筆、干電池的電極，它也有十八般武藝?！把獫庥谒?。畢竟是同根同宗同種，外形雖有差別，內質并無兩樣。通過一定的外科“整形手術”，這對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，它們再也不會有什么遺憾的了。