第一篇:課題1 金剛石 石墨和C60教案
課題1 金剛石 石墨和C60
教學目標:
(一)知識與技能
1、了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。
3、知道不同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。
(二)過程與方法
1、會對展示或演示的資料分析、歸納。
2、能認真觀察實驗現象,并會對現象分析歸納,總結出重要的知識點。
(三)情感、態度與價值觀
1、以發展的觀點看待碳的單質。
2、樹立物質的性質決定用途的觀點。教學重點:
碳單質的化學性質。教學難點:
碳跟某些氧化物的反應。教學方法:
觀察——分析——總結。
實驗探究——分析——歸納。教具準備:
教師用具:金剛石、石墨、C60分子模型、玻璃刀、6B鉛筆芯、干電池、石墨電極、投影儀、電視媒體、防毒面具、導線、燈泡。
學生用具:(1)儀器: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;
(2)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。課時安排: 1課時 教學過程:
[板書]課題1 金剛石、石墨和C60
[引言]我們知道不同元素可以組成不同物質,那么,同種元素可以組成不同物質嗎? [展示]金剛石,石墨、C60分子模型
[介紹]金剛石、石墨、C60都是由碳元素組成的單質。[教師]你能得到什么結論? [學生總結]同種元素可以組成不同的物質。[引導]觀察金剛石樣品,試描述有關物理性質。[學生觀察、討論、總結]無色透明、正八面體形狀。[展示]玻璃刀
[介紹]刀頭上鑲有金剛石,用它來裁玻璃。[設問]你想到了什么? [學生發言]金剛石很硬,所以可用來裁玻璃。[板書]
一、碳的單質
1.金剛石很硬,可用來切割玻璃。
[介紹]金剛石經仔細琢磨后,可以成為璀璨奪目的裝飾品——鉆石,它的價格比金剛石還高,現在帶鉆戒的人越來越多,說明人們的生活水平越來越高。[引導]觀察石墨樣品,試描述有關物理性質。
[學生觀察描述]深灰色、有金屬光澤、不透明、細鱗片狀固體。[引導]用手觸摸一下石墨,有何感覺? [學生]石墨很軟、有滑膩感。
[介紹]由于石墨很軟,所以常用石墨作鉛筆芯,但由于太軟,光用石墨作筆芯,既易斷又易磨損,因此生產上常在石墨粉末中摻進一些粘土粉以增加硬度。最軟的鉛筆是6B,最硬的鉛筆是6H,HB鉛筆則軟硬適中。
[演示實驗]把一根6B的鉛筆芯和導線連接在一起,接上電池和燈泡,接通電源后,觀察燈泡是否發亮。[學生觀察]燈泡發亮。
[設問]看到這個現象,你想到了什么? [學生討論回答]石墨有良好的導電性。
[展示]干電池中的石墨電極。
[教師]石墨有良好的導電性,所以在生活中用途很廣。試總結石墨的重要性質。
[學生]石墨很軟、有良好的導電性。[板書]2.石墨很軟、有良好的導電性。
[介紹]生活中常接觸到的木炭、活性炭、焦炭、炭黑,這些都是由石墨微小晶體和少量雜質構成的。其中木炭、活性炭用途很廣,你想知道它們有什么性質嗎? [活動探究]在盛有半瓶水的小錐形瓶里,加入一滴紅墨水,使水略顯紅色。投入幾塊烘烤過的木炭(或活性炭),輕輕振蕩,觀察現象。[學生活動] [交流]我們可以看到淡紅色的水顏色褪去。
[教師]木炭具有疏松多孔的結構,表面積大,具有較強的吸附性。另外活性炭的吸附性更強。
[板書]木炭、活性炭有強吸附性。
[設問]利用這一性質,活性炭會有什么用途? [學生發言]1.防毒面具里的濾毒罐就是利用活性炭來吸附毒氣的; 2.冰箱的除味劑; 3.制糖工業的脫色劑。[展示]防毒面具
[討論]結合金剛石、石墨和木炭的性質和用途,討論物質的性質和用途之間有什么關系。
[結論并板書]性質
用途
[教師]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,另外還有碳管。
[板書]3.C60分子 [展示]C60分子模型
[投影]
[介紹]這是一個C60分子,它由60個碳原子構成,分子形似足球,又名足球烯。
[設問]上面我們認識了三種碳的單質,它們的性質類似嗎? [學生回答]性質各不相同。
[總結并板書]*不同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。
如:金剛石、石墨、C60都是由碳元素組成的單質,但它們的物理性質各不相同,是因為碳原子排列方式不同。
[過渡]在了解了單質碳物理性質后,本節課重點了解碳的化學性質。[板書]
二、碳的化學性質
[投影]資料:我國古代一些書法家、畫家用墨書寫或繪制的字畫能保存很長時間而不變色。
[設問]這說明了什么? [學生討論回答]常溫下,碳的化學性質不活潑。[板書]1.常溫下,碳的化學性質不活潑。[設問]若升高溫度,又如何呢? [回顧提問]寫出木炭在氧氣中充分燃燒時的化學方程式。[學生板演]C+O2點燃CO2
[介紹]當碳不充分燃燒時,生成一氧化碳。[總結板書]2.高溫下,碳能跟多種物質反應。(1)跟氧氣反應:C+O2 2C+O
2點燃CO2(充分燃燒)點燃2CO(不充分燃燒)4
[引導]碳在高溫時還有重要的性質。
[活動與探究]把經過烘干的木炭粉末和氧化銅粉末混合均勻,小心地鋪放進試管,并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(如圖),用酒精燈(可加網罩以使火焰集中并提高溫度)加熱混合物幾分鐘。然后先撤出導氣管,待試管冷卻后再把試管里的粉末倒在紙上。觀察現象并分析。
[學生活動] [交流]現象:澄清石灰水變渾濁,試管粉末中有紅色物質。
分析得產物為二氧化碳、銅。
[設問]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? [學生板演] [板書](2)跟某些氧化物反應 2CuO+C高溫2Cu+CO2↑
[分析]從分子組成上看CuO轉變為Cu,發生了什么變化?是誰導致了這種變化? [討論回答]CuO轉變為Cu失去了氧,是碳奪走了CuO中的氧。[講解并板書]3.還原反應:含氧化合物里的氧被奪去的反應。
還原性:能奪走含氧化合物里氧的物質具有還原性。[練習]焦炭在工業上可用來煉鐵:2Fe2O3+3C 請問:
這個反應是否是還原反應?若屬于還原反應,哪種物質具有還原性? [回答]此反應是還原反應,其中碳具有還原性。[介紹]工業上常利用碳的還原性,制取多種金屬。[反思]通過本節課的學習,你有何收獲?
高溫4Fe+3CO2↑
[小結]本節課我們學習了碳的單質。首先認識了幾種不同的碳單質,并了解了它們重要的物理性質和用途。然后重點分析總結了碳的化學性質,最后總結出了還原反應及還原性的概念。板書設計
金剛石、石墨和C60
一、碳的單質
1.金剛石很硬,可用來切割玻璃。2.石墨很軟,有良好的導電性。3.木炭、活性炭有強吸附性。4.性質用途
二、碳的化學性質
1.常溫下,碳的化學性質不活潑。2.高溫下,碳能跟多種物質反應。(1)跟氧氣反應:C+O點燃2CO2(充分燃燒)2C+O點燃22CO(不充分燃燒)(2)跟某些氧化物反應,2CuO+C
高溫2Cu+CO2↑
3.還原反應:含氧化合物內的氧被奪去的反應。
還原性:能奪走含氧化合物里氧的物質具有還原性。
第二篇:金剛石石墨C60教案
金剛石 石墨和C60
一、教學目標: 1.知識與技能:
(1)理解同一種元素也可以組成不同的物質。
(2)知道金剛石、石墨的物理性質和用途,了解C60分子的結構特點。(3)知道木炭和活性炭具有吸附作用。2.過程與方法:
(1)利用現代教學信息技術整合學科資料,學生通過對資料的理解、整理形成知識體系。
(2)通過簡單的實驗探究,培養學生觀察分析的能力,并鞏固知識。.情感態度與價值觀:
(1)樹立結構決定其性質、性質又決定用途的觀點。
(2)通過對C60、碳納米管的發現及研究的介紹,學會用發展的眼光看問題。
二、教學重點與難點:
重點:金剛石、石墨的結構、性質和用途; 難點:金剛石和石墨物性差異很大的原因。
三、教學用具:
金剛石、石墨、C60分子模型、玻璃刀、6B鉛筆、干電池、投影儀、導線、燈泡 紅墨水、活性炭、水、燒杯、漏斗、鐵架臺、玻璃棒、濾紙、滴管。
四、教學過程:
[引入新課]物質世界是由元素組成的,同種元素組成的純凈物稱為單質。如氫元素的單質是氫氣,氧元素的單質是氧氣。元素種類不同則單質不同,會不會有同一種元素組成的不同單質存在呢?
[學生閱讀P106第二段]有;如碳元素的單質:金剛石、石墨、C60。[過渡]這節課學習金剛石、石墨、C60,先來看一下金剛石 [板書]
一、碳的單質: 1. 金剛石:
[投影圖片并板書]無色透明,呈正八面體。
[投影圖片講述]天然采集的金剛石經仔細琢磨可得到鉆石(介紹南非之星和庫利南)。若含有雜質則有顏色。
[展示玻璃刀和圖片]請同學根據圖片想想金剛石具有什么性質呢? [講解并板書]金剛石天然存在的最硬的物質,不導電。
[講述]2.石墨:深灰色,略有金屬光澤,不透明,呈細鱗片狀固體。[展示鉛筆在紙上寫字]說明石墨有什么性質?學生回答很軟
[投影圖片2圖片3]分別說明石墨有什么性質?可以導電,耐高溫。[講述]接下來我們看一幅圖片(石墨炸彈)。說明石墨可以導電。下面我們一起來小結金剛石石墨的性質和用途。通過比較可以看出雖然金剛石和石墨都是由碳元素組成,但是它們的物理性質完全不同,這到底是什么原因呢? [展示金剛石石墨的模型]說明碳原子的排列方式不一樣導致。
[描述結構性質用途三者之間的關系]結構決定性質,性質決定用途,用途可以反映性質,性質可以反映結構。
[板書]3.結構決定性質,性質決定用途。
[講述]生活中常接觸到的木炭、活性炭、焦炭、炭黑,這些都是由石墨微小晶體和少量雜質
構成的。其中木炭、活性炭用途很廣,你想知道它們有什么性質嗎? [活動探究]在盛有半瓶水的小錐形瓶里,加入一滴紅墨水,使水略顯紅色。投入幾塊烘烤過的木炭(或活性炭),輕輕振蕩,觀察現象。[學生活動] [交流]我們可以看到淡紅色的水顏色褪去。
[教師]木炭具有疏松多孔的結構,表面積大,具有較強的吸附性。另外活性炭的吸附性 更強。
[板書]4.木炭、活性炭有強吸附性。
[設問]利用這一性質,活性炭會有什么用途? [學生發言] 1.防毒面具里的濾毒罐就是利用活性炭來吸附毒氣的;
2.冰箱的除味劑; 3.制糖工業的脫色劑。
[投影]小結幾種碳單質的用途。[投影]小資料:碳和炭的區別。
走進新科技:人工能否制造金剛石。[教師]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,另外還有碳管。[展示]C60分子模型
[介紹]這是一個C60分子,它由60個碳原子構成,分子形似足球,又名足球烯。[投影]一些新型的碳單質。[投影]學生練習
[小結]學完本節課我們應該知道:
1、不同種元素組成不同單質,同種元素也可組成不同單質;
2、木炭有吸附性;
3、物質的結構決定性質,性質決定用途。
第三篇:課題1金剛石、石墨C60教案示例
課題1金剛石、石墨C60教案示例
教學目標:
1.知識目標:⑴了解幾種碳的性質和用途。
⑵了解金剛石、石墨、C60的微觀結構。
⑶掌握單質碳的化學性質
2.能力目標:學生辨別解決問題的能力;認識到同一元素可以組成不同的物質,初步認識物質組成的多樣性。
3.情感目標:通過物質的結構影響其性質,性質又決定用途,增強學生對事物是相互聯系相互制約的辨證唯物主義觀點認識。
教學重點:單質碳的化學性質
教學難點:單質碳的化學性質
教學方法:演示實驗法、討論法
教學過程:
(一)導入新課:前面我們學習的不同元素可以組成物質,不同元素可以組成不同物質,那么同幾種元素是可以組成不同物質嗎?同學們請討論一下并將其結果匯報好嗎?
(二)講授新課:
[板書課題] [板 書]
一、碳的單質]⑴金剛石: ⑵ 石墨: ⑶C60
[學生自學]觀看軟件
[提 問]
(1)上述三種單質有哪些物理性質?
(2)它們的性質和用途之間有什么關系?
[板 書]
二、碳的化學性質:
[師生討論]用墨(用碳黑制成)書寫或繪制的字畫能保存很長時間而不變色,木樁埋在地下之前,常要把埋入地下的一部分的表面稍稍烤焦?)
[板 書]
1、常溫下化學性質穩定
[學生討論](1)冬天生煤爐能引起煤氣中毒,為什么?
(2)氧氣的有哪些化學性質?
[板 書]
2、碳跟氧氣的反應 可燃性
(1)反應現象:
(2)反應方程式:碳完全燃燒: 碳不完全燃燒:
[方程式由學生板演] [演示(6—2)]木炭與氧化銅的反應。
[學生活動](1)觀察實驗現象
(2)共同分析反應原理
(3)板演方程式。
[板 書]
3、碳跟—某些氧化物的反應 ——還原性
(1)反應現象
(2)反應方程式:
[師生共同分析]這個反應的特點:在這個反應中,氧化銅(含氧化合物)失去氧而變成單質銅;木炭得到氧化銅中的氧而使氧化銅還原為銅
導出:a還原反應,b.氧化反應c.木炭具有還原性
[拓 展]木炭的還原性在冶金工業上的應用
(三)課堂練習:
(四)小結:(師生共同完成)
(五)布置作業:書P109習題1-6
課后記:本節內容簡單,學生比較容易掌握。
第四篇:課題1 金剛石、石墨和C60 教學設計 教案
教學準備
1.教學目標
① 知道不同元素可以形成不同物質,同種元素也可以形成不同物質;了解金剛石、石墨和C60都是由碳元素形成的單質;
② 了解木炭、活性炭的吸附性。1.2過程與方法:
① 通過對金剛石、石墨和C60中碳原子排列方式的分析,懂得物質的結構、性質和用途之間的關系;
② 通過木炭、活性炭對紅墨水的吸附實驗,學會用對比實驗的方法來解決實際問題。1.3 情感態度與價值觀:
通過對C60、碳鈉米管的發現及研究的介紹,學會用發展的眼光看問題、提高學生的科學素質。
2.教學重點/難點
2.1 教學重點
金剛石、石墨和C60中原子排列方式的分析,物質的結構、性質和用途之間的關系。2.2 教學難點
物質的結構、性質和用途之間的關系
3.教學用具
教師用具: [實驗6-1]所需的有關器材及藥品:金剛石、石墨、C60分子模型、玻璃刀、6B鉛筆芯、干電池、石墨電極、投影儀、電視媒體、防毒面具、導線、燈泡。學生用具:(1)儀器;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;(2)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。
4.標簽
教學過程
碳單質(金剛石、石墨、球碳等)是初中學生學習氧氣、氫氣之后首次全面學習的固態非金屬單質。此節內容起著承上啟下的作用,它是氧氣、氫氣學習的繼續,同時為后面學習金屬單質打下基礎。
碳單質有定型碳和無定型碳兩類。金剛石、石墨是重要的定型碳,做重點介紹。從學生較熟悉的金剛石、石墨入手學習,而后介紹球碳,符合學生認知規律,由宜到難,由遠及近,又熟悉到陌生,使學生在學習過程中體驗化學與社會的關系、體驗化學科學的發展。
另外,教材編排首先對碳的典型單質——金剛石和石墨的結構物理性質、用途進行學習,而后再簡介無定型碳,最后安排碳單質的化學性質學習,旨在使學生從感性上理解碳單質結構不同,物理性質不同,但化學性質幾乎相同。
為了更能體現教材編寫的意圖,充分體現對比分析法,設計適當的表格,讓學生根據表格分組討論、自主學習;
第五篇:課題1 金剛石、石墨和C60教學實錄
第六單元 碳和碳的氧化物
課題1 金剛石、石墨和C60教學實錄
山東平原師范附中 王冰
讓課堂充分發揮學生潛能與智慧,讓每一個學生都得到發展。關注學生學習過程和情感體驗,采用自主、合作、探究的學習方式。學習碳單質有關知識的同時,注重過程、方法,突出實驗手段,讓學生在感知、感受、感悟之中去學習新知,主動建構人本課堂。
一、教學實錄 [新課導入] 看看老師手里是什么?(實物展示手上的鉆石戒指),這是老師還在上小學的女兒在今年母親節時給她媽媽買的禮物,價值二塊錢,看鉆石都白菜價了!是嗎?讓我們來看一下這么大的鉆石價值多少,(觀看鉆石圖片),真是不看不知道,一看真嚇一跳,價值連城的鉆石是由金剛石雕琢而成。
同學們在生活之中見過金剛石嗎?它是什么樣的?如果沒有見過,建議你平時生活中到商場鉆石柜臺轉一轉。(引導學生多留心生活,從生活中獲取知識)
今天老師給真帶了金剛石(拿出玻璃刀),金剛石可用作玻璃刀來切割玻璃。[新知探究] 1.探究活動1(玻璃刀刻劃玻璃,體驗金剛石的硬度)
(1)(實物展示,玻璃刀的刀頭上鑲有金剛石)兩位學生上臺演示分別用削鉛筆的小刀和玻璃刀裁玻璃。
(2)匯報實驗現象(小刀不能在玻璃上留下痕跡,玻璃刀可以輕松地在玻璃上劃出痕跡)。
(3)學生通過實驗,結合所觀察的鉆石,歸納金剛石的物理性質和用途。
金剛石是自然界最硬的物質!可謂名副其實。
金剛石非常稀有,下面介紹的可就常見啦!石墨!你在生活之中見過石墨嗎?有的同學見過,有的同學說沒見過。石墨可是從大家上學時就一直伴隨在你的左右噢!對了,有的同學已經說出了,我們使用的鉛筆的鉛筆芯的主要成分就是石墨,下面我們就用手中的鉛筆來感受一下石墨的性質。(讓學生感悟石墨原來就在我們身邊)
2.探究活動2(鉛筆芯開啟銹鎖、連接電路,體驗石墨的潤滑性和導電性)
(1)學生實驗:①觸摸鉛筆芯;③先用鑰匙試開生銹的鐵鎖,再向鎖芯中加入少量鉛筆芯粉末。②將鉛筆芯連接到電路中(由小燈泡、干電池、導線組成),接通電源;
(2)匯報實驗感受與現象:滑膩;燈泡發光;開始銹鎖不容易打開,向其中加入鉛筆芯粉后再次開鎖;不費力即打開。(3)引導學生歸納石墨的物理性質和用途。
結合金剛石、石墨性質和用途,討論物質的性質與用途之間有什么關系。從金剛石的用途中我們推測出它很硬,從石墨具有的性質中,我們知道它具有廣泛的用途,性質決定了用途,用途反映了性質。
下面這幅圖,反映了石墨的哪些性質?可用做電車上的電刷說明石墨具有什么性質?導電性和潤滑性。特別給大家介紹下石墨炸彈!石墨炸彈實際上是集束炸彈的變種,它在目標上空爆炸,釋放出無數“易拉罐”大小的小炸彈,這些內裝碳纖維的小炸彈隨即在更大的區域爆炸,形成大范圍的碳纖維云,這些碳纖維可使供電系統短路而癱瘓。
這反映了石墨的什么性質?
我們不希望石墨制成炸彈,破壞我們人類的生活!而是希望它為我們人類生活服務。面對堅硬的金剛石和黑色的石墨,老師想告訴大家一個秘密!一般人我不告訴他,金剛石和石墨都是碳的單質,也就是說他們都是由碳元素組成的。啊,都知道?。。▋r值觀教育,老師故弄玄虛,用幽默的方式告訴一個公開的秘密,讓學生感受快樂學習)
質疑:這我可就納了悶了,金剛石和石墨都是由碳元素組成的單質,同樣是碳元素組成,為什么物理性質差別咋就這么大呢?(語言詼諧幽默引發學生的質疑)
學生討論:(實物和課件同時展示金剛石、石墨的微觀結構模型)學生總結:金剛石與石墨的結構不同的原因!
教師講解:對,讓我們來一起觀察它們的結構模型,金剛石是這種交錯結構,而石墨是層疊的結構,碳原子的排列方式不同。那結構與性質又有什么樣的關系呢?
學生回答:結構決定了性質。
教師講解:這樣結構、性質、用途三者的關系我們就明晰了,結構決定了性質,性質決定了用途,而且用途反映了性質,性質反映出結構。
為了再次體會結構與性質的關系,讓我們一起來做個小游戲。
學生活動:交叉的雙手與平行放置的雙手哪一個能夠輕易的拆開。(輕松愉快的游戲之中,進一步感受結構與性質的關系)
走進生活:生活中,還有一些物質的主要成分也是碳單質,它們的結構與石墨類似,如木炭、焦炭、活性炭、炭黑等。(課件展示)前面我們知道可以用活性炭來凈化水,用活性炭來吸附水中的氣味和顏色,那木炭有沒有這樣的性質呢?
3.探究活動3(木炭吸附紅墨水,體驗其吸附性)
(1)學生實驗:實驗桌上備有一支針筒,在里面裝有木炭粉,向針筒中注入滴加幾滴紅墨水的水。推動活塞,將液體分別推入小瓶中,觀察小瓶中液體的顏色。
(2)學生匯報實驗現象:通過木炭的紅墨水顏色褪去。
(3)引導分析:實驗后顏色顏色褪去的原因(課件展示電子顯微鏡下木炭的微觀結構)。
多孔的結構決定了它具有吸附性,再一次證明結構決定了性質!
(4)結合課件講述:吸附性的生活應用:活性炭的吸附性要比木炭的吸附性強。生活中常用它做吸附劑如①水的的凈化;(通過本課也了解活性炭吸附原理)②冰箱去味劑;③防毒面具的濾毒罐;④蔗糖、食品添加劑、生物制藥過程產品的精制、脫色等。另外,椰殼、果殼活性炭、竹炭等新一代活性炭被譽為“21世紀環保新衛士”,不僅可以凈化室內空氣,而且可以裝飾和美化環境,可謂一舉兩得,看看我們的工匠是多么的智慧啊。(展示:由果殼活性炭制成的炭雕藝術品“芙蓉”花盤、“龍柱”花瓶;由竹炭制成的枕頭、掛飾等)。
4.活動4(認識碳元素的其它單質)
碳單質不僅在生活用途廣泛,在尖端領域也發揮重要的作用,下面讓我們來認識其他新型的碳單質,比如C60。
教師講述:(實物和課件同時展示C60微觀結構模型)它又被稱為“足球烯”,這種足球結構的分子很穩定,是良好的超導體材料。20世紀90年代初,C70、C740和納米碳管等碳的單質相繼被發現(課件展示其相應微觀結構),它們在生產生活中也發揮著重要作用。如C70在一定條件下吸收可見光后可高效殺滅癌細胞,有望成為癌癥治療藥物的候選材料,石墨烯強度比鋼鐵要高100倍。它們具有特殊性質原因是什么?(結構決定性質的應用)
可見碳單質的前景廣闊,相信隨著科技的發展,還會發現更多的碳單質,更加神奇的性質,來為我們人類服務!
過渡:剛才我們介紹了一些碳單質的物理性質,性質決定了它的用途,我們常用炭黑制成墨汁,用黑汁書寫字畫,這種用途反映了碳的什么性質呢,下面我們來學習碳的化學性質。
引導思考:透過淡淡的墨香我們欣賞到了古代的字畫,這些字畫已歷經千百年,紙或布 都已破損,但墨跡卻清晰如初;有這樣一則廣告語:“鉆石恒久遠,一顆永流傳?!蓖瑢W們從這兩個事例中能感悟出碳具有怎樣的化學性質呢?(碳的化學性質穩定。)5.表達交流
(l)讓學生交流和表達日常生活中利用碳的化學性質穩定的實例。
學生①:填寫檔案資料時用碳素墨水筆;學生②:用墨汁書寫在紅紙上的對聯或標語,貼在墻上一段時間后,黑色的字顏色不變,但紅色的紙已經褪色或變成白紙。
思考交流:可見,碳的化學性質是在“常溫下”穩定。設問:常溫下,碳的化學性質不活潑。若升高溫度,又如何呢? 回顧提問:寫出木炭在氧氣中充分燃燒時的化學方程式。
(3)設問:我們常常在煤爐里煤層的上方看到藍色的火焰,這是不是炭燃燒產生的現象?(不是。)原來,當氧氣不足時,碳與氧氣反應,生成CO,藍色火焰就是CO在燃燒。
過渡:木炭具有可燃性,看到紅熱的炭火,你想到了什么?有的同學想到了那另人垂涎欲滴的羊肉串!老師想到的是如果在熊熊燃燒的炭火堆中投入孔雀石,在灰燼中會有紅色的銅出現。我國古人受此偶然發現的啟發,發明了煉銅的方法,鑄造出聞名中外的司母戊銅鼎(課件展示),顯示了我國古人的勤勞與智慧。請大家展開想象的翅膀,猜想其中的銅是由哪些物質在什么條件下反應生成的?(提示:孔雀石是一種銅礦石,灼燒后會生成黑色的CuO。)
學生猜想:可能是高溫下炭和CuO反應生成的。下面就讓我們來體驗一下古人是如何煉銅的。6.探究活動5(木炭與氧化銅反應,體驗其還原性)
(1)學生實驗:需組裝實驗裝置。你能設計一套木炭和CuO反應的實驗裝置嗎?點撥:根據反應物的狀態、反應條件等,結合實驗室制取氧氣的有關裝置考慮。
(3)學生設計實驗裝置:教師巡視點評,然后展示、交流學生的設計成果。
師生共同確定本實驗的操作步驟:①檢查裝置的氣密性;②試管中裝入約2g木炭粉和CuO;③塞緊帶導管的橡皮塞,固定在鐵架臺上;④在另一試管中倒入約2 mL澄清石灰水以檢驗生成物;⑤用酒精燈給試管加熱;⑥待試管稍冷卻,取出粉末觀察。
(4)學生完成實驗(教師巡視,提醒操作注意事項,幫助和調控學生的實驗操作。5 min左右整個實驗結束);學生匯報實驗現象:黑色變成紅色,澄清石灰水變渾濁;板演有關反應的化學方程式。
教師講解:此反應中,CuO失去氧變成銅,發生了還原反應。這種含氧化合物里的氧被 奪去的反應,叫做還原反應。木炭奪走CuO里的氧,它具有還原性。
(5)引導質疑:為什么先拿出導管,然后再熄滅酒精燈?
學生討論分析:防止石灰水倒吸入熱的試管使試管炸裂。
(6)發散拓展:對這個實驗,同學們還能提出什么問題?
學生認真思考后提出:木炭還原CuO的生成物中有CO2,那么是否也有CO生成呢?
教師肯定其質疑精神并引導學生討論分析:木炭與試管中的氧氣發生不完全燃燒,可能生成CO;如果木炭過量,生成物CO2也可能再與木炭反應生成CO。
[鞏固新知]
1.用什么方法可以證明金剛石、石墨和C60分別是由碳元素組成的單質?
2.春秋時期,我國古人用木炭和鐵的氧化物反應來煉鐵,試寫出木炭和氧化鐵反應的化學方程式。
[課堂小結] 學生談收獲、感悟,歸納總結本節課學習內容,形成知識體系。
總結:我們學習了碳單質和碳的化學性質,用對比和比較的方法研究了金剛石與石墨性質的異同。認識了同種元素也可以組成不同的物質。對于本課你還有哪些問題?(通過本課的學習,學生更深入的了解物質的組成,豐富了元素觀,結構很大程度上決定性質的觀點,科學的發展觀念以及不同條件下的化學反應。同時引導學生提出問題,讓學生能夠解決問題的同時還能帶著問題走出課堂)
[布置作業]
家庭小實驗:用火柴梗自制木炭并試驗其吸附性。(方法:用方形雙層薄鋁箔裹緊已去掉火藥的火柴梗7~8根,用坩堝鉗夾持鋁箔卷,在酒精燈上加熱2 min左右制得木炭。)
二、教學反思
本課題中碳單質的物理性質和用途屬于了解性知識,教師在教學中并沒有簡單再現教材內容,也沒有以枯燥、呆板的形式把碳的化學性質傳授給學生,而是把教學內容放在聯系現實世界的情境中加以呈現,引發學生的認知需要。如以觸摸鉛筆芯、向鎖芯中加入鉛筆芯粉末開啟銹鎖,并將鉛筆芯連接到電路等活動,增加學生的感性認識;由學生親自動手向紅墨水的溶液中加入木炭粉,體驗木炭的吸附性;由千百年前古人的字畫至今仍清晰如初和廣告語“鉆石恒久遠,一顆永流傳”感悟常溫下碳化學性質的穩定;均充分體現了以學生為主體的新課程理念。
在教學中教師以問題為載體創設學習契機,將教學內容轉化為問題,喚起學生的探究欲望和探究興趣。在學生已了解金剛石、石墨都是由碳元素組成的單質后,陸續拋出幾個問題:為什么金剛石、石墨的物理性質存在差異?體悟到化學的學科觀念“結構決定性質”,而且從元素視角認識了化學物質的多樣性與統一性。