化学人教版（2024版）九年级上册6.1 碳单质的多样性 教学教案 教学设计01.docxVIP

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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．核心素养

（1）了解金刚石和石墨的物理性质和主要作用。

（2）知道不同的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。

（3）以碳的单质为载体，引导学生形成观念：①物质的性质在很大程度上决定了物质的用途；②科学发展是无止境的。

2．教学重点

金刚石、石墨、木炭和活性炭的物理性质和用途。

3．教学难点

物质的结构与性质、性质与用途的关系。

4．教学建议

【建议1】有关物质的结构与性质、性质与用途的关系。

（1）观察下列图片，总结物质的结构与性质的关系。

（2）石墨为什么能作干电池的电极？石墨为什么可制铅笔芯？用金刚石制玻璃刀利用了它的什么性质？

（3）通过对问题（2）的理解，请你总结一下物质的性质和用途的关系。

（4）你知道为什么食品包装用氮气作保护气，金属铜能作导线，H2O和H2O2的组成元素相同而性质却不同吗？

【建议2】比较木炭和活性炭吸附性的强弱。

教师演示木炭吸附性实验，同时做一个活性炭吸附性的对比实验：取两个50mL的烧杯，各加入20mL蒸馏水，然后各滴入2滴红墨水，分别放入相同质量的木炭和活性炭，比较溶液中红色褪去所需的时间，进而确定两者吸附性的强弱。

教学过程

一、情景导入

【师讲解】物质是由元素组成的。例如氧气是由氧元素组成的，氢气是由氢元素组成的，水是由氢、氧两种元素组成的。不同的元素组成不同的物质。那么，有没有同一种元素组成不同种物质的例子呢？

【师问】氧元素能组成哪些单质？

【师问】磷元素能组成哪些单质？

【师问】由此说明什么？

【师讲解】碳元素能不能组成不同的单质呢？研究表明：金刚石、石墨和C60都是由碳元素组成的单质。今天，我们就来学习金刚石、石墨和C60。

二、合作探究

探究点①碳的单质

（1）金刚石

【提出问题】通过前面的学习，我们知道不同的元素可以组成不同的物质，如氧气是由氧元素组成的，氢气是由氢元素组成的，那么，同种元素可以组成不同的物质吗？

【归纳总结】同种元素可以组成不同的物质，如氧气和臭氧（O3）都是由氧元素组成的，红磷和白磷都是由磷元素组成的。

【过渡】金刚石、石墨和C60是庞大的碳家族成员，它们均是由碳元素组成的单质。

【投影展示】

【归纳总结】纯净的金刚石是无色透明、正八面体形状的固体。金刚石是天然存在的最硬的物质，故其可用来裁玻璃、切割大理石、加工坚硬的金属等。

（2）石墨

【过渡】金刚石对光有折射和散射作用，但同样由碳元素组成的石墨和金刚石相比，外表要暗淡许多。同样是由碳元素组成的，石墨会有哪些不同的性质呢？同学们请用铅笔刀削点铅笔芯粉末，用手触摸一下有何感觉？

【课堂实验】验证石墨的导电性。

【提供器材】利用实验材料（2B铅笔芯、干电池、导线、小灯泡）设计实验，探究石墨的导电性。（教师巡视指导）

【思考】通过实验和阅读教材，完成下表。

物质性质

用途

石墨

颜色

形状

硬度

导电性

【提出问题】生活中可能会接触到木炭、活性炭、焦炭、炭黑等物质，这些物质的主要成分也是碳单质，它们的结构与石墨类似，它们都具有哪些主要性质呢？

【演示实验】如图所示，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），轻轻振荡锥形瓶，观察现象。

【归纳总结】

现象

水的颜色逐渐变浅，最终褪为无色

分析

木炭（或活性炭）具有吸附性，吸附了水中的色素，色素减少，导致水的颜色逐渐变浅直至无色

【讨论交流】物质的性质决定用途，根据木炭（或活性炭）具有很强吸附性这一性质，你能推测出木炭（或活性炭）有哪些用途吗？

【归纳总结】木炭可用来吸附食品或工业产品里的色素，也可以吸附异味。活性炭的吸附作用比木炭强，主要用途如下：①作防毒面具里的滤毒罐；②作冰箱的除味剂；③作制糖工业的脱色剂。

【演示实验】将一根2B铅笔的铅笔芯和导线连接在一起，接上电池和灯泡，电路接通后，观察灯泡是否发亮。

【提出问题】结合物理学中的相关知识，想一想灯泡为什么会发亮？

【归纳总结】石墨具有良好的导电性。

【讨论交流】石墨具有良好的导电性，在生产、生活中用途很广。列举出生活中利用石墨导电性的一些实例。

（3）C60

【过渡】随着科技的发展，新形态的碳单质逐渐被人们发现，其中发现较早并已在研究中取得重要进展的是C60。

【归纳总结】每个C60分子由60个碳原子构成，形似足球，又被称为足球烯。

【拓展延伸】金刚石、石墨和C60的性质比较及用途：

物质

金刚石

石墨

C60

物理

性质

外形

无色透明、正八面体形状的固体

深灰色、不透明的细鳞片状固体

形似足球

光泽

加工研磨后有璀璨夺目光泽

有金属光泽

硬度

天然存在的最硬的物质

很软

用途

裁玻璃、做钻头、做装饰品等

做