作為一名為他人授業解惑的教育工作者,有必要進行細緻的教案准備工作,藉助教案可以有效提升自己的教學能力。我們該怎麼去寫教案呢?以下是小編幫大家整理的化學《金剛石、石墨和C60》教案 石墨和金剛石,歡迎大家分享。
化學《金剛石、石墨和C60》教案 石墨和金剛石1
教學目標
知識與技能
1.瞭解金剛石和石墨的物理性質和用途。
2.知道碳單質的化學性質。
過程與方法
通過對金剛石、石墨和C60中碳原子排列方式的分析,懂得物質結構、性質和用途之間的關係。
情感、態度與價值觀
通過對C60的發現及研究的介紹,學會用發展的眼光看問題,樹立物質性質決定用途的觀點。
教學重難點
重點 金剛石、石墨和C60中原子排列方式的分析以及碳單質的化學性質。
難點 碳跟某些氧化物的反應。
教學工具
儀器:金剛石的分子模型、石墨的分子模型、C60的分子模型、玻璃刀、鉛筆芯、乾電池、石墨電極、導線、燈泡、小錐形瓶、試管(大小各1個)、鐵架臺、酒精燈、網罩、帶導管的塞子、足球 藥品:紅墨水、烘烤過的木炭(活性炭)、木炭粉、CuO粉末、澄清石灰水
教學過程
一、匯入新課
師:我們知道不同元素可以組成不同物質,同種元素能組成單質,那麼同種元素能否組成不同的物質呢?研究表明,透明的金剛石、灰色的石墨和足球狀的C60都是由碳元素組成的單質(展示玻璃刀、C60的分子模型、鉛筆)。它們之間有什麼聯絡呢?這就是我們今天要學習的內容。
二、推進新課
碳的單質
1.金剛石
師:展示金剛石及模型:
生:學生觀察金剛石樣品後,嘗試描述有關金剛石的物理性質:
金剛石是無色透明的固體,呈現正八面體結構。
師:金剛石可以用來切割玻璃、水泥,甚至大理石等建築材料,製作鑽頭用於地質鑽探、開採石油和打井等。金剛石是自然界中存在的最硬物質。
2.石墨
師:金剛石對光有折射和散射作用,但是同為碳元素組成的石墨,和金剛石相比外表要暗淡許多。
師:展示石墨及模型:
師:(1)用手觸控一下石墨,有什麼感覺?(2)用石墨在紙上劃一下,會有什麼現象?
生:(1)石墨很軟、有滑膩感。
(2)留下深灰色的痕跡。
師:石墨是一種深灰色的有金屬光澤而不透明的細鱗片狀固體,常用石墨作鉛筆芯。此外,石墨還具有優良的導電效能,用來製作石墨電極。
師:展示石墨的用途。投影課本上圖6-2。
實驗探究1:木炭和活性炭的吸附性
在兩個盛有半瓶水的小錐形瓶裡,加入一滴紅墨水,使水略顯紅色,將研細的木炭倒入其中一個小錐形瓶裡,塞上塞子,充分振盪後過濾,注意觀察帶紅色的水中顏色的變化。再與另一個小錐形瓶中未加木炭的原溶液對比。
現象:紅色消失,液體變無色。
結論:紅墨水顏色的褪去是因為木炭的吸附作用。
師:木炭具有疏鬆多孔的結構,表面積大,具有較強的吸附性,因此能吸附一些食品和工業產品裡的色素。活性炭的吸附作用比木炭還強。
師:利用這一性質,活性炭會有什麼用途?
生:製作防毒面具。
師:展示防毒面具圖片(濾毒罐就是利用活性炭來吸附毒氣的)。
師:木炭和活性炭的吸附作用還有哪些用途呢?
生:冰箱的除味劑、製糖工業的脫色劑、淨水器等。
3.C60
師:隨著科技的發展,新形態的碳單質逐漸被人們發現,其中取得重要進展的是C60分子,另外還有碳奈米管。
師:展示C60分子模型:
師:(1)C60的分子結構和什麼相似?
(2)C60是單質還是化合物?
(3)C60中60表示什麼?
生:(1)C60分子結構和足球相似。
(2)它是一種單質。
(3)一個C60分子中含有60個碳原子。
師:這種足球結構的碳分子很穩定。目前,人們正在迸一步地研究C60分子的結構和性質,以及其在材料科學、超導體等方面的應用。
師:出示資料:C60在以下幾個方面也具有廣泛的應用前景:①氣體的貯存;②有感覺功能的感測器;③增強金屬的強度;④新型的催化劑;⑤光學應用等。
隨著科學技術的發展,碳單質不斷被發現,碳單質的用途也將不斷擴大。除C60外,一些新的單質碳也相繼被發現,如:C70、C240、C540等。20世紀90年代初,科學家又致力於一種新型的奈米材料——奈米碳管的研究。
師:金剛石、石墨和C60都是由碳元素組成的單質,物理性質為什麼有這麼大的差異呢?
生:三種碳的單質中碳原子的排列不同造成了性質上的差異。
物質的結構決定反映物質的性質決定反映物質的用途
單質碳的化學性質——常溫下不活潑
師:投影資料:我國古代一些書法家、畫家用墨書寫或繪製的字畫能儲存很長時間而不變色。
師:這說明了什麼?
生:常溫下,碳的化學性質不活潑。
師:若升高溫度,又如何呢?
師:寫出木炭在氧氣中充分燃燒時的化學方程式。
生:C+O2CO2
師:當碳不充分燃燒時,生成一氧化碳。
師:跟氧氣反應:C+O2CO2(充分燃燒)
2C+O22CO(不充分燃燒)
師:碳在高溫時還有重要的性質。
師:把經過烘乾的木炭粉末和氧化銅粉末混合均勻,小心地鋪放進試管,並將試管固定在鐵架臺上,試管口裝有通入澄清石灰水的`導管(如下圖),用酒精燈(可加網罩以使火焰集中並提高溫度)加熱混合物幾分鐘。然後先撤出導氣管,待試管冷卻後再把試管裡的粉末倒在紙上。觀察現象並分析。
生:交流現象:澄清石灰水變渾濁,試管粉末中有紅色物質。
分析得出產物為二氧化碳、銅。
師:上述反應的反應物、生成物、條件都已確定,你能寫出反應的化學方程式嗎?
生:2CuO+C2Cu+CO2↑
師:從分子組成上看CuO轉變為Cu,發生了什麼變化?是誰導致了這種變化?
生:CuO轉變為Cu失去了氧,是碳奪走了CuO中的氧。
師:還原反應:含氧化合物裡的氧被奪去的反應。
還原性:能奪走含氧化合物裡氧的物質具有還原性。
練習:焦炭在工業上可用來鍊鐵:
2Fe2O3+3C4Fe+3CO2↑
師:這個反應是否是還原反應?若屬於還原反應,哪種物質具有還原性?
生:此反應是還原反應,其中碳具有還原性。
師:工業上常利用碳的還原性,製取多種金屬。
推薦訪問:
化學《金剛石、石墨和C60》教案 石墨和金剛石2
教學目標
1、 知識目標:知道不同的元素可以組成不同的物質,同一種元素也可以組成不同的物質;瞭解金剛石和石墨的物理性質和主要用途;瞭解木炭和活性炭具有吸附性。
2、 能力目標:通過對金剛石、石墨和C60中碳原子的排列方式及空間結構的分析,知道物質的結構、性質和用途三者之間的相互關係;通過木炭(或活性炭)吸附作用演示實驗的探究,讓學生知道對比實驗是研究問題的常用的方法。
3、 情感目標:通過對案單質新的形態的發現及其簡單的介紹,學生能以發展的觀點看待碳的單質,認識科學的發展具有階段性和侷限性。
教學重難點
物質的結構、性質和用途三者之間的相互關係。
教學過程
實物展示炭雕(活性炭)、鉛筆(石墨)、玻璃刀、鑽石吊墜。
問:從外觀看這些物品區別很大,它們有什麼聯絡呢?
介紹這些物品的組成
它們是一家人,都是由碳元素組成的,是我們今天學習的內容。碳家族人丁興旺,是組成物質最多的元素。其中最光耀的是老大金剛石。
問:根據老師展示的物品和你的生活經驗,你知道金剛石的哪些應用?追問相關的性質是什麼?
關於金剛石的用途還有補充的嗎?
金剛石確實硬嗎?想看看嗎
演示實驗:玻璃刀割玻璃
結論:真是沒有金剛鑽不攬瓷器活 板書:硬
請看視訊
通過視訊我們知道金剛石還有什麼用途?對應的性質是什麼?
問:性質與用途是什麼關係?
板書:性質決定用途;用途可以體現性質
碳老大骨頭硬光彩照人身價百萬,有多少人對它愛不釋手
請看視訊
金剛石的同胞兄弟石墨有什麼用途呢?
老師演示實驗:
用鉛筆芯連線使音樂賀卡歌唱
鑽石連線觀察賀卡唱歌
板書:軟 導電(石墨)
金剛石:不導電
石墨的用途還有補充的嗎?
請看視訊。
上面的資料告訴我們
石墨在生產生活和航天領域中都有應用。你知道它可以用來制炸彈嗎?1999年美國在科索沃戰爭中使用了石墨炸彈。請看視訊
通過以上了解你能說出石墨有什麼用途?對應什麼性質?
都是碳元素組成的單質,為什麼性質有這麼大的區別呢?
展示原子模型和課件
板書:結構 決定性質 決定用途
展示金剛石石墨原子模型問:哪個是金剛石?
放在學生手上,問他是科學家,他會怎麼做?
石墨能製成金剛石麼?
重新組裝
問題:石墨製成金剛石是什麼變化?(討論)
石墨在高溫高壓及催化劑的條件下可以轉化為人造金剛石
問:C60也是碳的單質,能否轉化為金剛石?課件給出C60 原子圖
請看視訊C60
C60,由於其特殊的性質和用途深得科技工作者的喜愛。
碳家還有新成員,請看
介紹科技前沿(視訊)
主要介紹碳奈米管
如果要你選一根繩子登上月球,你先鋼繩還是碳奈米管?
和石墨結構相似的物質還有木炭、活性炭等
演示實驗:活性炭除去紅棕色氣體中的顏色
看看這瓶子是什麼顏色的?
加活性炭有什麼現象?
過一會再觀察
展示紅色的溶液
問:用什麼方法能讓其變成無色呢?
我們用含碳的物質把顏色去掉
木炭與石頭放在學生抽屜裡
同學們找找你的抽屜裡有什麼?
有什麼區別?
木炭體積大而質量小說明了什麼
板書:木炭 活性炭疏鬆多孔
活性炭是由木炭經過處理後得到的,其表面積更大,吸附效果更好。
比較哪一組做的好
再觀察紅棕色的瓶子
觀察紅棕色瓶子裡的色變淺了,變癟了的原因是什麼?
吸附性,壓強減小
板書:活性炭具有吸附性
活性炭的用途:淨水器,炭雕
防毒面具
防毒面具為何可以吸附毒氣,不吸附氧氣呢?
與沸點有關,沸點越高,越容易被吸附
鑽石的廣告語是:鑽石恆久遠,一顆永流傳
你能不能給石墨一句廣告語呢?
一首小詩,在家一起讀一下
你有什麼感受?
石墨平凡而蘊藏著偉大,普通而無麼奉獻。
學完本課你有什麼收穫?