课题1---金刚石

课题1---金刚石

课题1 金刚石、石墨和C60（教案）教学目的：

1．知识与技能：

(1)了解金刚石、石墨物理性质和用途.

(2)知道木炭、活性炭、焦炭和炭黑等实际上是由细小的石墨晶体和

杂质组成的，了解木炭、活性炭具有吸附性及原因。

2．过程与方法：

(1)通过几个简单可行的实验探究，培养学生热爱实验、勇于探索

的能力。

(2)能认真观察实验现象，并会对现象分析归纳，总结出重要的知识点。

(3)通过金刚石、石墨物理性质、用途和结构的归纳总结，使学生认

清结构、性质、用途的内在关系。

(4)通过碳的单质的展示使学生了解物质的多样性。

3．情感、态度与价值观：

(1)教会学生透过现象看本质。

(2)树立结构决定性质、性质决定用途的观点。

(3)通过讲述碳-60的发现，使学生明白创新就在身边，要有严谨

的科学态度。

教学重点：石墨物理性质和用途

教学难点：物质的结构、性质、用途之间的关系。

教学方法：实验探究－分析－归纳

教学过程：

[引入]同学们，不知道你们有没有看过这样一段广告。（点击课件播放广告）

广告中展示的主角是谁？（钻石）

它来自哪里？（点击课件进入课题）

今天，就让钻石带领我们扣开碳家族的大门，踏上探索之路，解开它的身世之迷吧！

不用担心前途关卡重重，碳的单质：金刚石、石墨和C60一定会给我们不少帮助的。

大家准备好闯关了吗？（准备好了！）

好！（点击课件）

[过渡]探索第一关：认识金刚石。（板书：1、金刚石）

闯关要求：请同学们仔细观看影片，看完回答问题，答对所有的问题才能进入下一关。

（点击视频，学生观看。）

好，问题来了！（边点课件边问）

第一题，金刚石由什么元素组成？

第二题，金刚石的颜色和状态是怎样的？（学生答完教师点击课件链接展示图片。）第三题，金刚石有哪些用途？（学生答完教师点击课件链接展示图片。）

第四题，金刚石可以用做玻璃刀和钻探机的钻头，体现了金刚石的什么性质？（学生回答完点击出现：自然界中最硬的矿物。）

[过渡]同学们非常棒，顺利进入第二关。（点击课件）

探索第二关：了解石墨（板书：2、石墨）

时间回朔到四百多年前，晶莹剔透的金刚石被历代王公贵族视为高贵与权势的象征。而这时，在英国，人们首次发现了一种深灰色的石头，

闪着金属光泽，稍一碰它就掉落细鳞片状的粉末，它外形有些像铅，当时被称为“黑铅”，现在我们叫它石墨，而化学家则称它为“金刚石的孪生兄弟”。

闯关要求：利用老师所给的石墨粉探究石墨的物理性质。

首先，我想请同学来说说看，我们可以探究石墨的哪些物理性质？（学生回答）

我们研究物质的物理性质时一般的顺序是先“看”后“测”，也就是说先观察它的色、态、形，再测它的密度、硬度、导电性等等。下面请同学们一起动手实验，这里有个“友情提醒”：我们每组都有一个塑料瓶盖，里面填满了石墨并用胶带封口，课前老师已经在上面扎了两个小眼，这是用来测石墨的导电性的，可以把导线直接插入小眼，再用手压胶带，因为石墨粉为松散结构，压一下使它的结构紧密些，现象更明显。另外，实验过程中不要忘了填写学案上探索第二关的相关内容。

（学生实验，教师巡视、指导正确实验。）

（学生实验结束，汇报，教师聆听。）

根据刚才同学们的探究，我们知道了石墨有这

样几个重要的物理性质。（点击课件展示石墨的重要物理性质）

[过渡]其实石墨一直在我们身边，同学们能找出它究竟藏在哪里吗？（学生回答）

对，看来同学们的知识面很广。

（教师边总结边点击课件展示图片）

由于石墨最软，它可用做铅笔芯，（点击链接）那大家知道作画用的6B铅笔、写字用的HB铅笔、绘图专业人员使用的6H铅笔，哪个最硬，哪个最软吗？请同学们自己感受一下。（学生对比铅笔，得出结论：6H最硬，6B最软。）这是怎么回事呢？我请一位同学为大家服务一下。（点击出现：小知识铅笔芯由石墨和黏土组成。铅笔上的H－Hard表示硬度，B－Black表示黑度，Ｈ数越多石墨含量越少，铅笔越硬颜色越浅，Ｂ数越多石墨含量越多，铅笔越软颜色越深，HB是中间的）由此可见6H铅笔石墨含量最少，而6B铅笔石墨含量最高。（点击返回）由于石墨具有导电性（点击链接），它可以用做电极，还可以做有轨电车的电刷，当然，它用于有轨电车还由于它耐高温、有滑腻感。（点击返回）

因为石墨有滑腻感，工业上通常用它做润滑剂。

老师这边有把锈得较厉害的锁，怎么开也开不开，哪位同学能帮帮老师？（学生上台）首先请你告诉大家，你打算怎么做？（学生解释，然后刮铅笔芯灌入锁孔将锁打开）看来非常管用，谢谢这位同学。

（点击进入下一张幻灯片）

[过渡]在同学们的共同努力下，第二关也顺利通过了。两关闯过来，我们认识了金刚石、了解了石墨，并在生活中找出了石墨，接下来请同学们静静地回忆，并填写学案上“简单回顾”的内容，然后我请同学来回答。（教师巡视，学生填写并回答，教师点击出现答案。）

真是不比不知道，一比吓一跳：金刚石、石墨的物理性质差异如此之大，但化学家却非常肯定它们是一对孪生兄弟，这究竟是怎么回事呢？（点击出现金刚石和石墨物理性质差异大，原因是：）让我们借来孙悟空的火眼金睛，透过现象发现本质，揭开这对兄弟身上的秘密吧！（点击出现“结构”，并点击链接）

这是金刚石的结构模型，红色的球代表碳

原子，碳原子排列成空间网状结构，这使得来自任何一方的力都不能使它遭到破坏。这是石墨的结构模型，碳原子排列成层状结构，层与层之间可以自由滑动，电子也可以自由通过。（点击返回，并点击出现金刚石、石墨的结构图片）由此可见，它们物理性质差异大的原因是什么？（学生回答，教师点击出现答案）

金刚石和石墨由于有不同的结构才有不同的性质，也才有不同的用途，那大家能说出物质的结构、性质、用途之间的关系吗？（学生回答，教师点击出现“决定”，并边点边说）很好，事实上反过来用途可以体现性质，性质可以体现结构。前面我们已经学了很多物质，那大家能举出由结构决定性质，由性质推知结构的例子吗？（学生举例）那性质与结构之间关系的例子呢？（学生举例）

大家前面的知识都掌握得不错。天然金刚石的形成极为不易,它是碳在地球深部高温高压的特殊条件下历经亿万年的"苦修"转化而成的，产量极低。很早之前人们就开始研究用石墨来制金刚石，经研究石墨可以在这样的条件下转化为金刚石。（点击链接）