金刚石、石墨和C60一、教学目标1.知识与技能（1）了解金刚石和石墨的物理性质和用途，初步认识结构与性质，性质与用途之间的关系。（2）知道碳单质的化学性质。2.过程与方法通过木炭吸附性的实验和碳高温还原氧化铜的实验，学会观察，记录，分析实验现象等进行科学探究实验的方法。3.情感、态度与价值观通过对C60的发现及研究的介绍，学会用发展的眼光看问题，树立物质性质决定用途的观点。三、重点、难点1.重点金刚石、石墨和C60中原子排列方式的分析以及碳单质的化学性质。难点碳跟某些氧化物的反应。四、教学准备1.仪器：金刚石的分子模型、石墨的分子模型、C60的分子模型、玻璃刀、铅笔芯、干电池、石墨电极、导线、灯泡、小锥形瓶、试管(大小各1个)、铁架台、酒精灯、网罩、带导管的塞子、足球2.药品：红墨水、烘烤过的木炭(活性炭)、木炭粉、CuO粉末、澄清石灰水五、教学方法观察－分析－总结、实验探究－分析－归纳、多媒体六、教学过程（一）导入新课同学们，我们知道不同元素可以组成不同物质，同种元素能组成单质，那么同种元素能否组成不同的物质呢？答案是肯定的，例如我们之前学过氧气和臭氧，红磷和白磷等，都是由同种元素组成的。研究表明，透明的金刚石、灰色的石墨和足球状的C60都是由碳元素组成的单质(展示玻璃刀、C60的分子模型、铅笔)。它们之间有什么联系呢？这就是我们今天要学习的内容。（二）推进新课1.碳的单质（1）金刚石利用多媒体展示金刚石及模型：（设计意图：学生观察金刚石样品后，尝试描述有关金刚石的物理性质。）金刚石是无色透明的固体，呈现正八面体结构。经典广告：钻石恒久远，一颗永流传。金刚石可以用来切割玻璃、水泥，甚至大理石等建筑材料，制作钻头用于地质钻探、开采石油和打井等。金刚石是自然界中存在的最硬物质。（2）石墨金刚石对光有折射和散射作用，但是同为碳元素组成的石墨，和金刚石相比外表要暗淡许多。利用多媒体展示石墨及模型：（设计意图：学生观察石墨样品后，尝试描述有关石墨的物理性质。）提问：(1)用手触摸一下石墨，有什么感觉？用石墨在纸上划一下，会有什么现象？（设计意图：调动学生的积极性，教师引导，更能体现学生的主体性。）回答：(1)石墨很软、有滑腻感。留下深灰色的痕迹。……石墨是一种深灰色的有金属光泽而不透明的细鳞片状固体，常用石墨作铅笔芯。此外，石墨还具有优良的导电性能，用来制作石墨电极。利用多媒体展示石墨的用途。（设计意图：通过观察、分析、总结，引导学生自己得出：结构决定性质，性质决定用途。）实验探究1：木炭和活性炭的吸附性（让学生自己做）（设计意图：培养学生的动手能力和简单的实验操作技能，同时也体现学生的主体性，还能活跃课堂气氛。）在两个盛有半瓶水的小锥形瓶里，加入一滴红墨水，使水略显红色，将研细的木炭倒入其中一个小锥形瓶里，塞上塞子，充分振荡后过滤，注意观察带红色的水中颜色的变化。再与另一个小锥形瓶中未加木炭的原溶液对比。现象：红色消失，液体逐渐变为无色。结论：红墨水颜色的褪去是因为木炭的吸附作用。木炭具有疏松多孔的结构，表面积大，具有较强的吸附性，因此能吸附一些食品和工业产品里的色素。活性炭的吸附作用比木炭还强。提问：利用这一性质，活性炭会有什么用途？利用多媒体展示防毒面具图片(滤毒罐就是利用活性炭来吸附毒气的)。引导：木炭和活性炭的吸附作用还有哪些用途呢？例如：冰箱的除味剂、制糖工业的脱色剂、净水器等。（设计意图：体现理论知识联系实际生活，让学生更好的学以致用。）金刚石中碳原子排列紧密，所以我们班的同学要向金刚石一样紧密团结，一定很棒，不要向石墨一样松散。（3）C60随着科技的发展，新形态的碳单质逐渐被人们发现，其中取得重要进展的是C60分子，另外还有碳纳米管。利用多媒体展示C60分子模型：请同学们自学教材，找出以下问题的答案。提问：①C60的分子结构和什么相似？②C60是单质还是化合物？③C60中60表示什么？答案：①C60分子结构和足球相似。②它是一种单质。③一个C60分子中含有60个碳原子。这种足球结构的碳分子很稳定。目前，人们正在迸一步地研究C60分子的结构和性质，以及其在材料科学、超导体等方面的应用。出示资料：C60在以下几个方面也具有广泛的应用前景：①气体的贮存；②有感觉功能的传感器；③增强金属的强度；④新型的催化剂；⑤光学应用等。随着科学技术的发展，碳单质不断被发现，碳单质的用途也将不断扩大。除C60外，一些新的单质碳也相继被发现，如：C70、C240、C540等。20世纪90年代初，科学家又致力于一种新型的纳米材料——碳纳米管的研究。（设计意图：了解有关C60和碳纳米管的知识，拓展学生的知识面，激发学生学科学，爱科学，勇于探索的精神。）金刚石、石墨和C60都是由碳元素组成的单质，物理性质为什么有这么大的差异呢？因为三种碳的单质中碳原子的排列方式不同造成了性质上的差异。结构性质用途金刚石、石墨和C60，它们的物理性质差异如此之大，那么它们的化学性质怎么样呢？接下来我们一起探究：2.单 |
