《组成燃料的主要元素——碳》 学习任务单

《组成燃料的主要元素——碳》学习任务单
一、学习目标
1、了解碳的物理性质，包括颜色、状态、硬度、密度等。

2、掌握碳的化学性质，如可燃性、还原性等。

3、认识碳的几种常见单质，如金刚石、石墨、C60 等，并理解它们性质差异的原因。

4、理解碳在自然界中的循环过程，以及碳循环对环境的影响。

二、学习重难点
1、重点
（1）碳单质的物理性质和化学性质。

（2）碳的可燃性和还原性的实验探究。

（3）碳循环的过程和意义。

2、难点
（1）理解碳单质物理性质差异的原因。

（2）分析碳的还原性实验中的化学反应原理和现象。

三、学习内容
（一）碳的物理性质
1、观察金刚石、石墨和 C60 的外观，描述它们的颜色、状态。

金刚石通常是无色透明的正八面体形状，具有很高的硬度；石墨是
深灰色，有金属光泽，呈鳞片状固体，质地较软，有滑腻感；C60 分
子形似足球。

2、比较金刚石和石墨的硬度，可以通过用它们在玻璃上刻画来感受。

3、探究金刚石、石墨的导电性，利用简单的电路装置进行实验。

4、思考并讨论：为什么金刚石和石墨的物理性质有如此大的差异？
（二）碳的化学性质
1、可燃性
（1）回忆生活中使用碳作为燃料的场景，如木炭在烧烤中的应用。

（2）进行木炭在氧气中燃烧的实验，观察实验现象，写出化学方
程式。

碳在氧气充足时燃烧：C ＋ O₂＝点燃= CO₂（发出白光，放出热量）
碳在氧气不充足时燃烧：2C ＋ O₂＝点燃= 2CO（产生蓝色火焰，
放出热量）
2、还原性
（1）学习碳还原氧化铜的实验，了解实验装置、实验步骤和注意事项。

（2）观察实验现象，分析化学反应原理，写出化学方程式。

C ＋ 2CuO ＝高温= 2Cu ＋ CO₂↑（黑色粉末逐渐变成红色，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体）
（三）碳的常见单质
1、金刚石
（1）了解金刚石在工业上的用途，如用于切割玻璃、钻探等。

（2）思考金刚石的用途与其物理性质的关系。

2、石墨
（1）列举石墨在日常生活中的应用，如铅笔芯、润滑剂等。

（2）解释石墨的这些用途是如何由其物理性质决定的。

3、 C60
（1）简单了解 C60 的发现过程和潜在应用。

（四）碳在自然界中的循环
1、讲述碳在自然界中的存在形式，如二氧化碳、碳酸盐等。

2、描述碳在生物体内的循环过程，如光合作用和呼吸作用。

3、探讨人类活动对碳循环的影响，如化石燃料的燃烧、森林砍伐等。

4、思考如何通过人类的努力来维持碳循环的平衡，以保护环境。

四、学习方法
1、实验探究法：通过参与实验，观察现象，得出结论，深入理解碳的化学性质。

2、对比分析法：对比金刚石和石墨的物理性质和用途，分析差异的原因。

3、归纳总结法：对碳的相关知识进行归纳总结，构建知识体系。

五、学习资源
1、教材：相关化学教材中的章节内容。

2、实验视频：网上搜索关于碳的性质实验的视频。

3、科普文章：查阅关于碳的科普文章，拓展知识面。

六、学习评估
1、完成课后练习题，检验对知识的掌握程度。

2、设计一个实验方案，探究碳与其他物质的反应。

3、撰写一篇关于碳在生活中应用的小论文。

七、拓展延伸
1、了解新型碳材料的研究进展，如石墨烯等。

2、探究如何利用碳材料解决能源和环境问题。

希望通过本次学习任务单，同学们能够全面深入地了解组成燃料的主要元素——碳，为今后的学习打下坚实的基础。