九年級化學(xué)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(dǎo)學(xué)生走進化學(xué)世界，從化學(xué)角度認(rèn)識了身邊的物質(zhì)，初步了解了物質(zhì)構(gòu)成的奧秘，學(xué)習(xí)了一些基本的化學(xué)概念和化學(xué)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(zhì)：金剛石、石墨和C60等。課題2引導(dǎo)學(xué)生探究實驗室中制取二氧化碳的裝置，并利用設(shè)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(zhì)。在課程標(biāo)準(zhǔn)中，關(guān)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(zhì)和用途；初步學(xué)習(xí)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(zhì)(如一氧化碳)有損人體健康；認(rèn)識物質(zhì)的多樣性等等。本單元根據(jù)全書體系結(jié)構(gòu)的設(shè)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(shè)計思想：第一，碳單質(zhì)非常重要，有必要介紹。無論是從教材內(nèi)容現(xiàn)代化、反映化學(xué)學(xué)科發(fā)展的角度，還是從物質(zhì)組成多樣性的角度都應(yīng)該介紹碳的單質(zhì)：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(jīng)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(xué)生的日常生活密切相關(guān)，同時也是初中化學(xué)元素化合物知識中非常重要的一部分：初中化學(xué)的許多反應(yīng)都與碳和碳的氧化物有關(guān)。因此，本單元課題3介紹二氧化碳和一氧化碳的性質(zhì)和用途，可為學(xué)生后續(xù)階段化學(xué)的學(xué)習(xí)打基礎(chǔ)。第三，課程改革倡導(dǎo)科學(xué)探究?；瘜W(xué)實驗是進行科學(xué)探究的重要方式，學(xué)生具備基本的化學(xué)實驗技能是學(xué)習(xí)化學(xué)和進行探究活動的基礎(chǔ)和保證。制取氣體的實驗技能是初中化學(xué)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(xué)生已學(xué)過的氧氣的制取的基礎(chǔ)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(xué)習(xí)與探究學(xué)習(xí)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(yīng)原理以后，引導(dǎo)學(xué)生在制取氧氣的基礎(chǔ)上，探究實驗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)生的生活實際。例如，在介紹金剛石和石墨的用途時，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(yīng)等內(nèi)容。4圖文并茂；教材中許多內(nèi)容是以圖代文，有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)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(zhì)和用途。2知道碳單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)。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(zhì)結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和用途之間的關(guān)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(xué)會用發(fā)展的眼光看問題，樹立物質(zhì)性質(zhì)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(zhì)的化學(xué)性質(zhì)。難點碳跟某些氧化物的反應(yīng)。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(dǎo)線、燈泡、小錐形瓶、試管(大小各1個)、鐵架臺、酒精燈、網(wǎng)罩、帶導(dǎo)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(dǎo)入新課師：我佃知道不同元素可以組成不同物質(zhì)，同種元素能組成單質(zhì)，那么同種元素能否組成不同的物質(zhì)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(zhì)(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(xué)習(xí)的內(nèi)容。二、推進新課碳的單質(zhì)1金剛石師：展示金剛石及模型：生：學(xué)生觀察金剛石樣品后，嘗試描述有關(guān)金剛石的物理性質(zhì)：金剛石是無色透明的固體，呈現(xiàn)正八面體結(jié)構(gòu)。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(zhì)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(zhì)。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(dǎo)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?，F(xiàn)象：紅色消失，液體變無色。結(jié)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(jié)構(gòu)，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(chǎn)品里的色素?；钚蕴康奈阶饔帽饶咎窟€強。師：利用這一性質(zhì)，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(zhì)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(jié)構(gòu)和什么相似？(2)C60是單質(zhì)還是化合物？(3)C60中60表示什么？生：(1)C60分子結(jié)構(gòu)和足球相似。(2)它是一種單質(zhì)。(3)一個C60分子中含有60個碳原子。師：這種足球結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)和性質(zhì)，以及其在材料科學(xué)、超導(dǎo)體等方面的應(yīng)用。師：出示資料：C60在以下幾個方面也具有廣泛的應(yīng)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(xué)應(yīng)用等。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，碳單質(zhì)不斷被發(fā)現(xiàn)，碳單質(zhì)的用途也將不斷擴大。除C60外，一些新的單質(zhì)碳也相繼被發(fā)現(xiàn)，如：C70、C240、C540等。20世紀(jì)90年代初，科學(xué)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(zhì)，物理性質(zhì)為什么有這么大的差異呢？生：三種碳的單質(zhì)中碳原子的排列不同造成了性質(zhì)上的差異。物質(zhì)的結(jié)構(gòu)物質(zhì)的性質(zhì)物質(zhì)的用途單質(zhì)碳的化學(xué)性質(zhì)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(xué)性質(zhì)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(xué)方程式。生：CO2CO2師：當(dāng)碳不充分燃燒時，生成一氧化碳。師：跟氧氣反應(yīng)：CO2CO2(充分燃燒)2CO22CO(不充分燃燒)師：碳在高溫時還有重要的性質(zhì)。師：把經(jīng)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(dǎo)管(如下圖)，用酒精燈(可加網(wǎng)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(dǎo)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(zhì)。分析得出產(chǎn)物為二氧化碳、銅。師：上述反應(yīng)的反應(yīng)物、生成物、條件都已確定，你能寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式嗎？生：2CuOC2CuCO2師：從分子組成上看CuO轉(zhuǎn)變?yōu)镃u，發(fā)生了什么變化？是誰導(dǎo)致了這種變化？生：CuO轉(zhuǎn)變?yōu)镃u失去了氧，是碳奪走了CuO中的氧。師：還原反應(yīng)：含氧化合物里的氧被奪去的反應(yīng)。還原性：能奪走含氧化合物里氧的物質(zhì)具有還原性。練習(xí)：焦炭在工業(yè)上可用來煉鐵：2Fe2O33C4Fe3CO2師：這個反應(yīng)是否是還原反應(yīng)？若屬于還原反應(yīng)，哪種物質(zhì)具有還原性？生：此反應(yīng)是還原反應(yīng)，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(zhì)1金剛石很硬，可用來切割玻璃2石墨很軟，有良好的導(dǎo)電性3C60物質(zhì)的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和用途之間的關(guān)系：結(jié)構(gòu)性質(zhì)用途二、單質(zhì)碳的化學(xué)性質(zhì)1高溫下，碳能跟多種物質(zhì)反應(yīng)。(1)跟氧氣反應(yīng)：CO2CO2(充分燃燒)2CO22CO(不充分燃燒)(2)跟某些氧化物反應(yīng)：2Fe2O33C4Fe3CO22還原反應(yīng)：含氧化合物里的氧被奪去的反應(yīng)。還原性：能奪走含氧化合物里氧的物質(zhì)具有還原性。本節(jié)課以碳的知識為載體，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)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(xué)，讓學(xué)生感受到探究的樂趣，充分調(diào)動學(xué)生的積極性，發(fā)揮其主體作用；從不同的角度引導(dǎo)，進而提出結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、用途之間的關(guān)系，以及一種元素能形成多種單質(zhì)。課堂學(xué)習(xí)氣氛濃厚，較好地完成了教學(xué)任務(wù)。7