2024秋初中化学九年级上册教学设计(教案)第1课时 碳的单质

第六单元碳和碳的氧化物单元体系设计
学习目标1.能概括金刚石、石墨等常见碳单质和一氧化碳、二氧化碳等碳的氧化物的主要性质，能正确书写相关反应的化学方程式。

2.把握物质变化及相互转化规律，学会研究物质的组成、结构、性质、制取、用途等相关知识的方法，建立“物质组成、结构决定物质的性质，物质性质决定物质的用途”的认识思路，能够应用该思路解决实际问题。

3.以碳单质和一氧化碳、二氧化碳的性质及二氧化碳的制取和检验的探究实验为载体，经历科学探究的过程，体验科学探究的思路和方法。

4.初步形成变化观念和平衡思想的核心素养；另一方面关注碳循环引发的环境问题，关注温室效应，理解低碳生活的意义。

核心知识
课题1 碳单质的多样性
本课题包括两部分。

第一部分介绍碳单质，主要介绍了金刚石、石墨的重要物理性质和C60分子的结构特点。

在介绍石墨的同时又穿插介绍了木炭、活性炭的吸附性及其用途，使学生了解到化学物质的性质决定用途，用途体现结构这一要点。

第二部分通过学生回顾复习引出碳的一个重要化学性质——能与氧气反应，又通过活动探究理解了碳能与某些氧化物反应，并能根据实验现象书写化学方程式，重点分析了木炭还原氧化铜的实验。

第1课时碳的单质
课题碳的单质课型新授课
教学目标知识
目标
1.了解金刚石和石墨的物理性质和用途。

2.知道不同元素可以组成不同的物质，同一种元素也可以组成不同的
物质。

能力
目标
1.对展示或演示的资料进行分析和归纳。

2.通过对C60的发展及研究的介绍，学会用发展的眼光看问题，树立
物质性质决定用途的观点。

素养
目标
1.以发展的观点看待碳的单质。

2.树立物质的性质决定用途的观点。

教学
重点
金刚石、石墨和C60中原子排列方式的分析。

教学
难点
以人类对碳单质的认识为例，引导学生形成“科学促进发展”的观点。

教具准备
教师用具：金刚石、石墨、C60分子模型、玻璃刀、6B铅笔芯、干电池、石墨电极、投影仪、多媒体课件、防毒面具、导线、灯泡。

学生用具：(1)仪器：小锥形瓶；(2)药品：红墨水、烘烤过的木炭(活性炭)、澄清石灰水。

备课笔记
课前预习
1.碳的单质有金刚石、石墨和C60等，其中金刚石是天然存在的最硬的物质，石墨是天然存在的最软的矿物之一。

2.木炭和活性炭都具有吸附性，是因为它们具有疏松多孔的结构。

3.一个C60分子是由60个碳原子构成的，它形似足球，具有特殊的物理和化学性质
新课导入
［思考］我们知道不同元素可以组成不同物质，那么，同种元素可以组成不同物质吗?
［展示］金刚石、石墨、C60分子模型
［介绍］金刚石、石墨、C60都是由碳元素组成的单质。

［提问］你们能得到什么结论?
［回答］同种元素可以组成不同的物质。

［实验探究］请同学们用小刀将玻璃片割开。

［提问］为什么用小刀割不开玻璃片？用玻璃刀可以进行玻璃切割？玻璃刀上是一种什么物质？
［回答］玻璃刀上有金刚石，硬度比玻璃大。

进行新课
知识点一、碳的几种单质的物理性质及用途
为了方便我们学习，下面列举几种常见元素的不同单质：
［讲解］不同的元素可以组成不同的单质，例如，氧气是由氧元素组成的，
氢气是由氢元素组成的。

同一种元素也可以组成不同的单质，金刚石、石墨和C60
都是由碳元素组成的不同单质。

由于碳原子在金刚石、石墨和C60里的排列方式
不同，即结构不同，导致它们的性质尤其是物理性质有很大差异。

［过渡］那么就让我们来探究金刚石、石墨和C60在物理性质上的差异吧。

（1）金刚石
［展示］多媒体展示金刚石的物理性质和用途。

备课笔记
小组问题讨论：
金刚石、石墨都是由碳
元素组成的，所以它们混合
后仍为纯净物，对吗？（不
对，金刚石和石墨里碳原子
的排列方式不同，形成不同
的物质，所以二者混合后，
虽然只含一种元素，但却是
两种物质，属于混合物。

）
特别提醒：
石墨在一定条件下可以
转化为金刚石，为化学变化。

知识拓展：
金刚石与石墨是两种不同的单质。

石墨在一定条件下可转化为金刚石，为化学
变化。

进行新课
［思考］为什么金刚石、石墨、C60分子是碳的三种单质，但物理性质却存在
很大的差异呢？
［视频播放］观看碳的几种单质结构图。

［回答］因为每种碳单质的碳原子排列方式不同，所以它们的物理性质有很
大差异。

［总结］不同元素可以组成不同的物质，同一种元素也可以组成不同的物质。

金刚石、石墨、C60都是由碳元素组成的单质，但它们的物理性质各不相同，是因
为碳原子排列方式不同。

知识点二、木炭和活性炭的吸附性
［介绍］生活中常接触到的木炭、活性炭、焦炭、炭黑，它们都是由石墨微
小晶体和少量杂质组成的，没有固定的几何形状，所以叫无定形炭。

其中木炭、
活性炭用途很广，你想知道它们有什么性质吗?
［实验6-1］在盛有半瓶水的小锥形瓶里，加入一滴红墨水，使水略显红色。

投入几块烘烤过的木炭(或活性炭)，轻轻振荡，观察现象。

［现象］淡红色的水颜色褪去。

［分析］木炭具有疏松多孔的结构，表面积大，具有较强的吸附性。

另外活
性炭的吸附性更强。

［设问］利用这一性质，活性炭会有什么用途?
［回答］防毒面具里的滤毒罐就是利用活性炭来吸附毒气的；冰箱的除味剂；
制糖工业的脱色剂等都利用了活性炭的吸附性。

［讨论］结合金刚石、石墨和木炭的性质和用途，讨论物质的性质和用途之
间有什么关系。

［视频播放］焦炭、木炭、活性炭、炭黑的物理性质和用途。

备课笔记
“碳”与“炭”的区别：
6的同一类原子的总
并不是具体指某种物质，
而“炭”
焦炭、活性炭、炭黑等。

木炭和活性炭的吸附性
教学板书
第六单元碳和碳的氧化物
课题1 碳单质的多样性
第1课时碳的单质
1.物质具有多样性。

同一种元素可以组成不同的物质，如金刚石、石墨和
C60等都是由碳元素组成的单质。

2.金刚石、石墨和C60
3.其他含杂质的碳单质
木炭：疏松多孔，具有吸附能力，可作燃料和吸附剂等。

焦炭：冶炼金属。

活性炭：吸附性比木炭还要强，可用于净化气体和液体等。

炭黑：黑鞋油、墨汁等。

注意：碳单质物理性质差异大的原因是碳原子排列方式不同。

4.结构、性质与用途的关系：
课堂小结
本节课我们学习了碳的单质，认识了几种不同的碳单质，并了解了它们重要
的物理性质和用途。

知道不同种元素可以组成不同的物质，同一种元素也可以组
成不同的物质。

备课笔记
教材习题解答
练习与应用（P134）
1.D
2. 硬度大作电极活性炭可燃性
3.（1）b （2）在常温下，碳单质的化学性质不活泼（3）吸附
4.（1）abe （2）储气、作催化剂、生产超导材料等.
6. （1）b （2）在受电弓滑板的研究和应用方面，其材料主要经历了软钢滑板碳滑板、粉末冶金滑板和浸金属碳滑板等发展过程。

近年来，又出现了一些新的受电弓滑板潜在应用材料，如Ti3SiC2材料、碳-金属纤维和C/C复合材料等。

难题解答
例1下列关于金刚石、石墨、C60、活性炭的说法中，不正确的是( )
A．它们都是电的良导体
B．石墨质软，可做铅笔芯
C．金刚石硬度大，可用它切割大理石
D．活性炭具有吸附性，可作防毒面具的滤毒剂
【解析】金刚石不导电，不是电的良导体，A项不正确；石墨质软可以做铅
笔芯；金刚石硬度大，可以用来切割大理石；活性炭具有吸附性，能吸附有毒的
气体，可以作防毒面具的滤毒剂。

【答案】A
例2下列关于碳的几种单质的组成和用途的说法错误的是（）
A.璀璨夺目的天然钻石是由碳元素组成的
B.长期未用而难开启的铁锁，可在锁孔中加入少量铅笔芯粉末作润滑剂
C.铅笔芯是用铅和少量炭粉制成的
D.活性炭可作防毒面具的滤毒剂
【解析】这道题目考查的是单质碳的用途。

铅笔芯的主要成分是石墨。

其实
铅笔的笔芯是用石墨和黏土按一定比例混合制成的。

故正确答案为C。

【答案】C
例3如图所示，向盛有二氧化氮（NO2）气体（红棕色）的烧瓶内投入若干
小块木炭，连接好装置，稍待片刻，能看到的现象是_____________________，
原因是__________________________________________________。

备课笔记
方法点拨：
结构决定性质，如不同
碳单质的碳原子排列方式不
同，决定了它们的物理性质
有很大的差异；性质又决定
用途，如活性炭吸附性强，
可用作防毒面具中的滤毒
罐，电冰箱中的除臭剂等；
反之物质的用途又能反映物
质的性质，如根据石墨可作
电极可推测出石墨的导电性
良好。

【解析】木炭具有疏松多孔的结构，具有吸附能力，它可以吸附有色气体二氧化氮（NO2）,导致烧瓶内气体压强减小，烧杯内的水被压入烧瓶里。

【答案】烧瓶内红棕色的气体颜色逐渐变浅，甚至消失；水从烧杯内沿着导管进入烧瓶内由于木炭具有吸附能力，它可以吸附有色气体二氧化氮（NO2）,
所以瓶内气体颜色变浅，甚至消失；外界大气压大于烧瓶内气体的压强，水就被压入烧瓶内。

布置作业：完成本课时对应练习，并提醒学生预习下一节的内容。

教学反思
联系实际生活、联系科学研究进行教学提高学生的学习兴趣，运用
网上资料拓展学生的学习空间，激发学生学习兴趣，引导学生关注生活
关注社会。

学生应善于观察身边的生活，从生活中学习化学，同时将所
学化学运用于社会中解决科学问题。

教学过程中老师的疑问：
教师点评和总结：
备课笔记。