《碳同素異形體》教案

《《碳同素異形體》教案》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《《碳同素異形體》教案（5頁珍藏版）》請在裝配圖網上搜索。

1、 4.2 碳 同素異形體 一、設計思想 碳與同素異形體是學生既熟悉又陌生的知識，且知識點多而雜，由于學生知識結構與經驗的限制，不能系統地研究。因此，教學設計時，重點是通過學生熟悉的生活事例，結合學生不熟悉的實驗，引發(fā)學生的學習興趣與探索的動力，再通過比較、歸納幫助學生把多而雜的知識條理化、結構化，減輕學生記憶負擔，學習比較、歸納、整理化學知識的方法。 二、教學目標 1. 知識與技能 （1）知道金剛石、石墨、C60的物理性質，主要用途； （2）知道同素異形現象、同素異形體概念； （3）知道木炭、活性炭等無定形碳的吸附性與用途； （4）理解碳的化學性質──穩(wěn)定性、可燃性

2、、還原性。 2. 過程與方法 （1）通過碳與氧在不同條件下反應的產物不同，初步形成化學反應既決定于物質本身的性質，又決定于反應條件的學科思想方法； （2）通過對金剛石、石墨和C60的學習， 初步認識共性、個性關系。 3. 情感態(tài)度與價值觀 （1）通過金剛石、石墨、C60、木炭、活性炭的學習，體驗化學與生活、生產的密切聯系，感悟化學的魅力； （2）通過木炭、活性炭吸附作用的實驗，體驗生活與環(huán)保離不開化學，增強環(huán)保意識。 三、重點和難點 教學重點：木炭（活性炭）吸附性與用途；碳的化學性質 教學難點：同素異形體概念、碳的化學性質 四、教學用品 藥品：炭粉、氧化銅、澄清石灰水

3、、紅墨水、木炭、二氧化氮等 儀器：大試管、鐵架臺、酒精噴燈、帶導管的單孔塞、燒杯、集氣瓶等 媒體：電腦、投影儀 五、教學案例 1. 教學過程 教學內容 教師活動 學生活動 設計意圖 課題引入 【投影】 晶瑩璀燦的金剛石、電池中石墨電極、防毒面具中的活性炭、碳納米管（C60）、高爐煉鐵（焦碳）等圖片，以及鉛筆來歷的資料。 【講述】 鉛筆芯、碳棒的主要成份是石墨，金剛石、石墨、木炭，還有活性炭、焦炭等都是由碳元素組成的不同單質。這節(jié)課主要學習金剛石、石墨及木炭的物理性質和用途。 【觀看】 激發(fā)興趣引入課題 碳 同素異形體 【板書】 4．2 碳

4、 一、碳 同素異形體 1．金剛石、石墨和C60的物理性質及用途 【出示】 石墨電極、2B鉛筆芯、木炭、活性炭、金剛石玻璃切割刀等物品 【演示實驗】 石墨、活性炭、金剛石的性質與用途 1．用金剛石切割刀，切割玻璃； 2．用小刀削一些2B鉛筆芯，用手觸摸鉛筆芯； 3．用2B鉛筆芯串聯一個電路，觀察電燈是否發(fā)光； 4．在盛有紅墨水的燒杯中加活性炭，觀察溶液顏色變化 【提問】 石墨、活性炭、金剛石各是由什么成份組成的？它們有什么聯系嗎？ 【閱讀】 讓學生帶著下面二個問題，閱讀課本P105-107金剛石和石墨等物質性質、用途 1．金剛石和石墨等物質具體有那些物理性質？又有那些用

5、途？ 2．金剛石和石墨物理性質上為什么有那么大的差異？ 【小結】金剛石、石墨和C60的比較： 名稱 金剛石 石墨 C60 外觀 無色透明、正八面體形狀晶體 深灰色有金屬光澤不透明的細磷片狀的固體。 有滑膩感， 分子形似足球狀。有金屬光澤。 導電性 幾乎不導電 良好 幾乎不導電 硬度 天然物中最硬物質 質軟 質脆 導熱性 很差 良好 很差 用途 鉆頭、刻刀、裝飾品 電極、鉛筆芯、潤滑劑 制備新材料醫(yī)學應用 【講解】 金剛石、石墨、C60都是由碳元素組成的不同單質，性質上有如此大的差異是由于二者中碳原子的排列順序不同，即結構決定性質，

6、性質決定用途。這種同一種元素組成的不同單質的現象叫做同素異形現象。金剛石、石墨、C60互稱為同素異形體。氧氣與臭氧，白磷與紅磷也是互為同素異形體。 【板書】 2．同素異形體 【講解】 在碳元素組成的物質中，還有一類無定形碳，包括木炭、焦炭、活性炭及炭黑等。（交待：“炭”與“碳”的不同寫法） “碳”是元素的名稱，元素符號為C。常在書寫碳元素的單質及含有碳元素的化合物名稱時使用。如碳元素、碳-60、一氧化碳、二氧化碳、碳酸、碳酸鈣、碳氫化合物等。“炭”僅在書寫由碳元素組成的無定形碳的名稱時使用，如木炭、活性炭、焦炭、炭黑等。 下面著重介紹木炭吸附作用。 【演示實驗】　把木炭放入盛滿

7、NO2氣體的錐形瓶，塞好塞子，搖動片刻，觀察現象。再加熱錐形瓶。 【提問】 實驗現象說明什么？可得出結論？ 【小結】 木炭能吸附紅色和棕紅色物質，說明木炭具有吸附性，能把大量氣體或染料小微粒吸附在其表面。加熱后，紅棕色又出現，說明以上過程屬于物理變化。 【板書】 3．木炭、活性炭的吸附作用 【參與實驗并觀察】 金剛石切割刀切開了玻璃 鉛筆芯粉末有膩滑感 鉛筆芯可導電 紅墨水變無色 【思考、討論】 石墨、活性炭、金剛石都是由碳元素組成，但他們的物理性質相差很大，用途也不同。 【閱讀、思考、交流】 石墨，金剛石等都是由碳元素組成的不同單

8、質，由于他們的結構不同，所以物理性質不同，用途也不同。 金剛石硬度大、耐高溫可做鉆探機的鉆頭；可做玻璃刀；由于金剛石對光有折射散射作用，可做裝飾品。 石墨質軟可做鉛筆芯；利用石墨滑膩、耐高溫，可做耐高溫的潤滑劑。石墨可導電，可做電極，又耐高溫可做高溫電爐的電極；石墨傳熱性能好，并在溫度驟然升高時不易炸裂，可做石墨坩堝。 C60有許多優(yōu)異的性能，如制碳納米管等。 【觀察、交流】 盛滿NO2氣體的錐形瓶放入木炭：紅棕色褪去，再加熱錐形瓶。紅棕色氣體NO2又重出現，

9、 通過實驗，認識物質性質與用途之間的聯系 鍛煉閱讀、歸納能力 通過金剛石、石墨、C60的組成、性質、用途的認識，理解同素異形體的概念 通過實驗了解木炭的吸附作用和用途，感受化學的魅力 碳的化學性質 【過度】 上述我們主要討論了碳單質的物理性質與用途，下面我們以木炭為例學習碳的化學性質。 【板書】 二、碳的化學性質 1．穩(wěn)定性：通常條件下碳是穩(wěn)定的。 【講解】 在常溫下，碳的化學性質穩(wěn)定

10、。如我國古代用墨（主要成分是碳）寫的字、繪的畫、歷經數千年卻不褪色，說明了碳的什么性質呢？說明碳在常溫下化學性質穩(wěn)定。但在一定條件下碳還是可以發(fā)生反應的。如：點燃或高溫的條件下 2．可燃性 【提問】 回憶木炭在氧氣中燃燒的實驗現象，并寫出相關的化學方程式 【小結】 碳具有可燃性，但在不同的條件下，其生成的產物不同。氧氣充足時，木炭充分燃燒時生成二氧化碳；如氧氣不足時，則會生成一氧化碳。 【講述】 木炭還有還原性，這在我國古代的金屬冶煉就已經廣泛使用。 【演示實驗】木炭還原氧化銅 裝置圖教材P108 引導學生觀察實驗裝置、操作及實驗現象。引導學生通過實驗現象，分析化學反應實質。

11、【板書】 3．還原性：C＋CuO高溫Cu＋CO2 現象：黑色固體變紅色，并有使澄清的石灰水變渾濁的氣體產生 【講解】 在木炭還原氧化銅的反應中，碳得到氧，發(fā)生氧化反應，被氧化生成二氧化碳，碳是還原劑。氧化銅失去氧，發(fā)生還原反應，被還原成銅，是氧化劑。因此，上述反應也稱為氧化－還原反應。 【板書】 氧化劑、提供氧、還原反應 還原劑、奪取氧、氧化反應 【練習】 單質碳的還原性可用于冶煉金屬 焦炭可以把鐵從它們的氧化物中還原出來，請寫出焦炭與氧化鐵反應的化學方程式。指出反應中哪種物質是氧化劑？哪種物質是還原劑？ 【小結】 物質的組成結構物質的性質 物質的用途

12、 【聯系事例】 列舉生活中的事例，領會碳在常溫下化學性質穩(wěn)定。 【練習】 C ＋ O2 CO2 2C ＋ O2 2CO 【觀察、交流】 觀察并記錄實驗現象：黑色固體變紅色，并有使澄清的石灰水變渾濁的氣體產生。 分析并回答：氧化劑是 ，還原劑是 ，碳具有 性。 2C＋Fe3O4高溫3Fe＋2CO2↑ 通過事例認識碳的穩(wěn)定性 理解條件對物質所發(fā)生的變化的影響 訓練觀察能力，認識氧化反應、還原反應的知識

13、 應用氧化、還原知識 總結物質組成結構、性質、用途的關系 2. 主要板書 4．2 碳 一、碳 同素異形體 1．金剛石、石墨和C60的物理性質及用途 2．同素異形體 3．木炭、活性炭的吸附作用 二、碳的化學性質 1．穩(wěn)定性：通常條件下碳是穩(wěn)定的 2．可燃性 C＋O2 CO2 2C＋O2 2CO 3．還原性 C＋CuO高溫Cu＋CO2 氧化劑、提供氧、還原反應 還原劑、奪取氧、氧化反應 六、教學反思 教學中用學生感興趣的圖片、資料引入課題，激發(fā)了學生學習熱情；通過簡單的實驗、閱讀教材內容、討論、交流，既幫助學生認識物質組成結構、性質與用途之間的聯系，又鍛煉閱讀、分析、歸納能力，還體驗了化學化學的魅力。 教學中通過列舉生活中使用碳單質的事例，組織學生討論單質碳的化學性質，同時配適當的實驗，引導學生觀察實驗裝置、操作及實驗現象，通過實驗現象，分析化學反應實質，認識氧化還原反應，幫助形式建立新的概念，這樣由學生的經驗出發(fā)，層層推進的方法，符合學生的認知特點，學生學得比較輕松，效果良好。