碳的单质教学设计

4.2 碳的单质

一、教学目标

1、知识与技能

（1）了解金刚石、石墨和C60的微观构成、物理性质和用途；

（2）掌握碳单质的化学性质。

2、过程与方法

（1）初步学会运用比较、归纳等方法对获取的信息进行加工；

（2）通过实验探究过程，提高实验的观察与分析能力。

3、情感态度与价值观

（1）感受物质的微观结构美，进一步体会化学使生活更美好，提高学习化学的兴趣；

（2）能以发展的观点看待碳的单质，领悟物质的多样性和复杂性，体会结构决定性质、性质决定用途的化学学科思想。

二、教学重、难点

从碳与氧的亲和性角度理解高温时碳的化学性质

三、教学用品

1、多媒体、黑板、结构模型；

2、实验仪器：酒精灯、火柴、试管夹、试管架、W管(微型实验管)、小气球，硬质玻璃管、

铁架台、针筒、干燥管。

实验药品：木炭、氧化铜、澄清石灰水，活性炭、氧气、红墨水。

四、教学流程

五、教学过程

【师】中国成功地举办了奥运会，作为一名化学老师，我发现一个庞大的家族在奥运会中大显身手，它是谁的家族呢？

【幻灯】图片

【师】这节课我们就来学习碳的单质。

【板书】一、碳的单质

【幻灯】水立方的图片

【师】活性炭有什么作用呢？

【生】略

【实验】师生合作完成吸附红墨水的实验

【生】仔细观察

【师】活性炭的内部疏松多孔，使得它的表面积非常大， 1克活性炭表面积大概是多少呢？【师】有半个足球场之大，所以它能捕捉到固体杂质或气体。在防毒面具中就有活性炭。【幻灯】火桶、徽墨和烧烤等图片

【师】烧烤用的燃料时什么物质呢？

【生】略

【师】这种炭是含有杂质的碳，被人们统称为无定形碳。纯净的碳单质有金刚石、石墨和C60。

【师】金刚石在生活中有哪些用途呢？

【生】略

【幻灯】金镶玉的奖牌

【师】今年奥运会的奖牌金镶玉，上面镶的环形玉石就是用金刚石刀具切割而成的，金刚石为什么能够切割坚硬的玉石呢？

【生】略

【师】石墨有什么用途呢？

【幻灯】射箭图片

【师】这反映了石墨的什么性质？

【生】略

【幻灯】无轨电车

【师】为了响应绿色奥运的理念奥运期间北京市至少使用了1000辆无轨电车，在电车与电路连接的部位就有石墨滑块，这利用了它的什么性质呢？

【生】略

【师】归纳两种碳单质的性质和用途

【幻灯】两种碳单质的物理性质和用途

【师】物质的性质和用途之间有什么关系呢？

【生】略

【师】科学家在1985年发现了一种新的碳单质C60，它的应用前景很广泛。它们都是同一种元素组成的单质，为什么性质差异这么大呢？

【师】仔细看看他们的结构模型。

【师】这只球是谁的结构模型呢？

【生】略

【师】这只球很小，它的中间是空的，在这样一个艺术花篮中可以插入氢分子，它就是一种很好的储氢的材料。我国在C60的研究方面也取得了不少的成就。

【师】剩下的两种模型，哪个更容易破坏？

【师】展示并分析石墨的结构模型

【师】每一层上都有如此对称的正六边形连在一起在平面上无限延伸，而层与层之间结合得不牢固容易滑动所以石墨才很滑很软容易磨损。

【师】金刚石内部的碳原子排列得有规律吗？

【师】金刚石是天然存在的最硬的物质。

【师】物质的结构与性质间有什么关系吗？

【幻灯】关系

【师】刚才从碳单质的结构中找到了不同点，他们的结构里有没有相同点呢？

【生】略

【师】他们的结构中都含有碳原子的，所以他们具有一些相同的化学性质。

【板书】二、碳的化学性质

【师】木炭能够燃烧，金刚石能燃烧吗？

【视频】金刚石燃烧的视频

【师】金刚石燃烧生成什么呢？

【生】略

【演示实验】在燃烧管中完成碳不充分燃烧生成一氧化碳并点燃一氧化碳的实验

【师】碳与氧气反应产生的气体为什么能燃烧？

【生】略

【师】氧气不足的情况下会产生可燃的有剧毒的一氧化碳气体。碳与氧气的质量比不同，产物也不同。这体现了化学学科中的量变引起质变。

【师】碳能结合氧气中的氧元素，碳会不会结合氧化铜中的氧呢？

【生】略

【师】我们通过实验来探究

【生】开始实验

【生】描述现象（略）

【幻灯】C+Fe2O3

【师】碳能抢夺氧化铜中的氧，也能抢夺氧化铁中的氧。

【生】完成碳和氧化铁反应的化学方程式

【幻灯】三个化学方程式

【师】直到现代社会人类冶炼最多的是铁，雄伟的鸟巢用了11万吨的钢，钢的主要成分也是铁。

【师】从这三个反应中，不难发现碳喜欢结合氧。既有游离态的氧也有化合态的氧，今天学习了它与某些氧化物反应，高中可能学到它与其他的含氧化合物反应

【板书】与某些氧化物反应

【师】既然碳很愿意结合氧为什么人们还要用这样的语言赞美他们呢？

【幻灯】钻石恒久远，一颗永流传，国画恒久远，一幅永流传？

【师】这反映了常温下碳具有什么样的性质？

【板书】常温下稳定性

【师】碳在常温时具有稳定性，什么情况下喜欢结合氧？碳与氧结合的反应一定要注意反应的条件。

与氧气反应

【板书】2、高温时：

与某些氧化物反应

【师】这节课我们运用对比的方法找到了碳单质结构中的不同点，知道了同一种元素可以形成不同的单质，而且他们的性质和用途也是丰富多彩的，结构中的相同点也使得碳单质具有一些相同的化学性质。物质的结构、性质和用途是化学研究的主旋律。