初中化學(xué)人教版九年級上冊碳和碳的氧化物金剛石石墨和C60 微課

金剛石、石墨和C60一、教學(xué)目標(biāo)知識與技能1、通過對金剛石、石墨和C60的了解，初步認(rèn)識結(jié)構(gòu)與性質(zhì)，性質(zhì)與用途之間的關(guān)系。2、知道不同種元素可以組成不同種物質(zhì)，同一種元素也可以組成不同種物質(zhì)，能以發(fā)展的觀點(diǎn)看待碳的單質(zhì)，領(lǐng)悟物質(zhì)的多樣性和復(fù)雜性。3、了解木炭、活性炭的吸附性，知道與此相關(guān)的一些用途。4、了解碳單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)，并能根據(jù)碳單質(zhì)的性質(zhì)認(rèn)識其不同用途。過程與方法1、會對展示或演示的資料分析、歸納。2、通過探究實(shí)驗(yàn)主動的獲得知識。3、通過實(shí)驗(yàn)事實(shí)明白碳的化學(xué)性質(zhì)的活潑和穩(wěn)定都是相對的。情感態(tài)度與價(jià)值觀1、以發(fā)展的觀點(diǎn)看待碳的單質(zhì)。2、通過對金剛石石墨和C60的學(xué)習(xí)，加深學(xué)生對共性與個性之間的關(guān)系的認(rèn)識3、通過對碳的不同單質(zhì)有不同用途的探討探究，體會性質(zhì)決定用途，用途反映性質(zhì)的學(xué)科思想。二、教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)：重點(diǎn)：物質(zhì)的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和用途之間的相互關(guān)系。碳與氧氣及某些氧化物的反應(yīng)——碳的可燃性和還原性。難點(diǎn)：1、認(rèn)識結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)2、碳與某些氧化物的反應(yīng)。三、教學(xué)過程：教師活動學(xué)生活動教學(xué)意圖【引入】什么叫單質(zhì)？舉出幾種單質(zhì)。不同種元素可以組成不同種單質(zhì)，例如鐵元素可以組成鐵這種物質(zhì)，硫元素可以組成硫單質(zhì)。氫元素組成氫氣，氮元素組成氮?dú)??！締枴磕敲赐环N元素能否組成不同種單質(zhì)呢？如果能請舉例說明。講述：氧氣和臭氧，紅磷和白磷結(jié)論：一種元素可以組成多種單質(zhì)。【實(shí)物展示】木炭、干電池中的碳棒（石墨）問：你知道木炭、石墨是由什么元素組成的嗎？回憶所學(xué)知識討論回答觀察思考通過復(fù)習(xí)所學(xué)的知識，使學(xué)生認(rèn)識到同種元素可以組成多種單質(zhì)。然后遷移到本節(jié)所學(xué)的碳單質(zhì)?！局v述】早在公元一世紀(jì)的文獻(xiàn)中就有了關(guān)于金剛石的記載，然而人們一直不知道金剛石的成分是什么，直到18世紀(jì)法國化學(xué)家拉瓦錫等人進(jìn)行在氧氣中燃燒金剛石的實(shí)驗(yàn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)得到的氣體是二氧化碳，而且碳就是來自于金剛石。終于知道了金剛石的組成元素就是碳元素。圖片展示：金剛石、石墨、C60一、金剛石和石墨的物理性質(zhì)、用途【問】通過課前預(yù)習(xí)，你對這兩種物質(zhì)的物理性質(zhì)有哪些認(rèn)識？你認(rèn)為他們的物理性質(zhì)有哪些不同？【問】你知道金剛石有哪些主要的用途？這些用途與它的哪些性質(zhì)有關(guān)？舉例說明【PPT】金剛石的用途【問】你知道石墨有哪些主要用途嗎？這些用途與什么性質(zhì)有關(guān)？舉例說明?！綪PT】石墨的用途【介紹】2H、2B、HB等鉛筆型號及用途。金剛石和石墨的物理性質(zhì)的比較【PPT】物質(zhì)名稱金剛石石墨組成元素CC外觀無色透明正八面體狀晶體深灰色不透明細(xì)鱗片狀固體硬度天然最硬較軟導(dǎo)電性不導(dǎo)電導(dǎo)電性良好用途裝飾品鉆石——對光發(fā)生折射劃玻璃——硬度大鉆探機(jī)的鉆頭——硬度大鉛筆芯——軟，留下痕跡電極、電刷——導(dǎo)電性好潤滑劑——軟，滑膩感提問：為什么金剛石和石墨的物理性質(zhì)有這么大差異呢？【PPT】兩者的結(jié)構(gòu)圖【分析】從圖中可以看出，金剛石中碳原子呈連續(xù)、堅(jiān)固的骨架結(jié)構(gòu)，所以堅(jiān)硬。而石墨中碳原子呈平面層狀結(jié)構(gòu)，層與層之間作用力小，易滑動，所以石墨較軟，有滑膩感?？梢娢锢硇再|(zhì)差別較大的原因是它們中碳原子排列方式不同?！窘榻B】C60的結(jié)構(gòu)、用途。特殊的電子材料，超導(dǎo)材料。觀察思考思考思考填寫練習(xí)理解微觀結(jié)構(gòu)對比介紹金剛石和石墨的元素組成通過學(xué)生在生活中對金剛石和石墨的了解，總結(jié)金剛石和石墨的物理性質(zhì)上的差異以及它們的主要用途。對比掌握物質(zhì)的性質(zhì)與用途從三種物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)圖示，分析三種物質(zhì)性質(zhì)不同的原因。使學(xué)生理解結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)。金剛石和石墨都屬于碳單質(zhì)，他們的物理性質(zhì)差別很大，原因是碳原子的排列方式不同。它們的化學(xué)性質(zhì)是否也有較大差異呢？為什么？問：碳單質(zhì)在常溫下化學(xué)性質(zhì)是否活潑？試從原子結(jié)構(gòu)角度分析?！痉治觥刻荚拥淖钔鈱与娮訑?shù)為4，既不易失去電子，也不易得到電子，化學(xué)性質(zhì)相對不活潑?！締枴可钪杏心男├涌梢哉f明碳單質(zhì)在常溫下化學(xué)性質(zhì)不活潑？【舉例】用碳素墨水書寫的字跡不易褪色，所以檔案材料用碳素墨水書寫。古代字畫歷經(jīng)千年不褪色。歸納思考思考，舉例結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，從碳原子的核外電子排布分析，找出常溫下穩(wěn)定的原因。三、碳單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)常溫下，碳單質(zhì)化學(xué)性質(zhì)不活潑【問】如果改變溫度條件，碳單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)是否會有不同呢？回憶碳燃燒實(shí)驗(yàn)：【問】為何要先將木炭在酒精燈上加熱？加熱后為何發(fā)紅？在充足氧氣中燃燒產(chǎn)物是什么？如何檢驗(yàn)？說明碳單質(zhì)有什么化學(xué)性質(zhì)？⑴可燃性：點(diǎn)燃C+O2====CO2點(diǎn)燃2C+O2=====2CO【問】含碳的物質(zhì)燃燒可以生成CO2，也可以生成CO，從環(huán)保和經(jīng)濟(jì)的角度考慮，你希望發(fā)生哪一個反應(yīng)？為什么？【指出】煤爐中燃料是煤炭，主要成分是C。當(dāng)打開風(fēng)門時(shí)，O2充足，C完全燃燒，生成CO2；當(dāng)關(guān)閉風(fēng)門時(shí)，O2不足；C不完全燃燒會生成CO?！締枴浚憾緸榱巳∨?，有人在室內(nèi)生煤爐，但往往會發(fā)生煤氣中毒事件，這是為什么？怎樣預(yù)防中毒事故？【小結(jié)】注意室內(nèi)通風(fēng)，安裝密封性好的煙囪?！締枴拷饎偸褪际翘紗钨|(zhì)，也都有可燃性，你能否據(jù)此證明金剛石、石墨都是由碳元素組成的？設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?！局v解】利用碳單質(zhì)的可燃性，可以將其作為燃料使用，但它燃燒后會生成二氧化碳，導(dǎo)致溫室效應(yīng)加劇，所以應(yīng)當(dāng)合理使用含碳的燃料?！締枴吭搶?shí)驗(yàn)應(yīng)選擇哪種發(fā)生裝置？為什么導(dǎo)管要通入澄清石灰水？【問】在實(shí)驗(yàn)中看到哪些現(xiàn)象？從現(xiàn)象可以推測可能生成哪些物質(zhì)？試管中剩余的黑色固體可能成分是什么？做完實(shí)驗(yàn)后要結(jié)束實(shí)驗(yàn)應(yīng)按進(jìn)行怎樣順序操作？【小結(jié)】黑色固體中出現(xiàn)紅色物質(zhì)，澄清石灰水變渾濁。說明生成了銅和二氧化碳。【布置練習(xí)】：請根據(jù)產(chǎn)物寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式?！景鍟竣七€原性高溫C+2CuO=====2Cu+CO2↑【分析】在反應(yīng)中氧化銅失去氧變成銅，所以黑色粉末中出現(xiàn)紅色物質(zhì)。同時(shí)在反應(yīng)中碳奪得氧化銅中的氧變成二氧化碳，所以生成的氣體使石灰水變渾濁。對比H2+CuOCu+H2O，在這兩個反應(yīng)中，CuO都是失去了氧，C和H2都是得到了氧。我們將物質(zhì)得到氧發(fā)生的反應(yīng)叫氧化反應(yīng)，含氧化合物中的氧被奪去的反應(yīng)叫還原反應(yīng)。所以此反應(yīng)也叫氧化還原反應(yīng)。像CuO這樣在反應(yīng)中提供氧的物質(zhì)，叫氧化劑。像C和H2這樣的在反應(yīng)中奪取氧的物質(zhì)叫還原劑。【舉例】利用C的還原性，可以冶煉金屬?！締枴恳陨戏磻?yīng)中哪種物質(zhì)是氧化劑，哪種物質(zhì)是還原劑？哪種物質(zhì)發(fā)生氧化反應(yīng)，哪種物質(zhì)發(fā)生還原反應(yīng)？【本節(jié)小結(jié)】碳單質(zhì)的性質(zhì)【練習(xí)】學(xué)案回憶思考練習(xí)思考理解學(xué)會應(yīng)用觀察思考猜測推理練習(xí)理解練習(xí)應(yīng)用從學(xué)生熟悉的碳燃燒出發(fā)，引出碳完全燃燒和不完全燃燒兩種情況，再從燃燒后的產(chǎn)物對環(huán)境的影響分析，應(yīng)當(dāng)使碳充分燃燒。學(xué)生已經(jīng)知道了化學(xué)反應(yīng)前后元素種類不變，也大致可以猜到碳與氧化銅反應(yīng)后的產(chǎn)物，教師要引導(dǎo)學(xué)生如何檢驗(yàn)反應(yīng)產(chǎn)物即可。讓學(xué)生知道具有還原性的物質(zhì)是反應(yīng)中的還原劑板書設(shè)計(jì)一、金剛石和石墨的物理性質(zhì)、用途物質(zhì)名稱金剛石石墨組成元素CC外觀無色透明正八面體狀晶體深灰色不透明細(xì)鱗片狀固體硬度天然最硬較軟導(dǎo)電性不導(dǎo)電導(dǎo)電性良好用途裝飾