碳的单质化学教案

碳的单质化学教案

碳的单质化学教案1

教学目标

1、使学生了解金刚石、石墨及木炭的物理特性。

2、使学生进一步了解金刚石、石墨及木炭的用途，物质的性质决定物质的

用途这一辩证关系。

教学重点和难点

物质性质及用途的关系。

教学用品

投影片

教学过程

[提问] 我们都见过晶莹璀灿的金刚石，也经常使用铅笔、碳棒，冬日里还

可用木炭取暖，可你们知道它们各是由什么成份组成的？它们有什么联系吗？

（学生讨论后，老师加以指正和说明）

[讲解] 铅笔芯、碳棒的主要成份是石墨，金刚石、石墨、木炭，还有活性

炭、焦炭等都是由碳元素组成的不同单质。这节课主要学习金刚石、石墨及木

炭的物理性质和用途。

[阅读] 课本金刚石和石墨的物理性质。

[投影板书]

一、金刚石和石墨的成份、物理性质及用途

（在讲述石墨导电性时穿插导电实验）

[讲解] 金刚石和石墨物理性质上的差异决定了用途上的差异。

1、利用金刚石硬度大、耐高温可做钻探机的钻头；利用硬度大，可做玻璃

刀；由于金刚石对光有折射散射作用，可做装饰品。

2、利用石墨质软可做铅笔芯；利用石墨滑腻、耐高温，可做耐高温的润滑

剂。

3、石墨可导电，可以做电极，又耐高温可做高温电炉的电极。

4、利用石墨传热性能好，并在温度骤然升高时不易xxx7777 炸裂，可做石墨坩埚。

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5、利用石墨耐酸碱的耐腐蚀性强，可做化工管道，耐酸槽、耐碱槽等。

[小结] 金刚石和石墨都是由碳元素组成的不同单质，性质上有如此大的差

异是由于二者中碳原子的排列顺序不同，即结构决定性质，性质决定用途。

[讲解] 在碳元素组成的单质中，还有一类单质是无定形碳，包括木炭、焦

炭、活性炭及炭黑等。（交待：“炭”与“碳”的不同写法）

下面着重介绍木炭。

[演示] 1、将一个装有半瓶带浅红色水的锥形瓶，配上胶塞。把两块木炭

放入带红色的水中后，塞上塞子再摇动锥形瓶，注意观察带红色的水中颜色的

变化。

2、把木炭放入盛满NO2气体的锥形瓶，塞好塞子，摇动片刻，观察现象。

再加热锥形瓶，红棕色气体NO2又重出现，说明什么问题。

（讨论实验后，得出结论）

[小结] 木炭能吸附红色和棕红色物质，说明木炭具有吸附性，能把大量气

体或染料小微粒吸附在其表面。加热后，红棕色又出现，说明以上过程属于物

理变化。

[投影板书] 二、无定形碳（以木炭为例）

1、物理性质：灰黑色多孔物质，具有吸附性。能够吸附大量气体和小微

粒。

2、吸附作用：气体或液体里的物质被吸附到固体表面的作用。

3、吸附原理：（引导学生阅读课本有关内容。）

4、用途：木炭可作燃料、黑火药、制铅笔和做吸附剂等。

[小结] 金刚石、石墨和无定形碳都是由碳元素组成的不同单质，性质和用

途上存在着很大差别，这是由于它们的结构不同所造成的。

[讨论] 怎样证明金刚石和石墨是由同一种元素组成的不同单质？

[作业] 略。

碳的单质化学教案2

教学目标

知识目标

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了解金刚石、石墨等碳的单质的物理性质和用途；

通过分析金刚石、石墨是由碳元素组成的两种不同单质，进一步理解元素

和单质这两个基本概念的区别和联系。

能力目标

通过三种单质用途的学习，继续深化“结构决定性质”思路，培养对比思

维能力；

发展和培养学生的实验观察能力和从现象到本质的思维能力。

情感目标

通过碳单质的学习，了解同一元素可以组成不同物质，提高学习化学兴

趣；

通过C60的学习，拓展课堂学习，开阔学生视野，了解化学与社会。

教学建议

教材分析：

碳单质（金刚石、石墨、球碳等）是初中学生学习氧气、氢气之后首次全

面学习的固态非金属单质。此节内容起着承上启下的作用，它是氧气、氢气学

习的继续，同时为后面学习金属单质打下基础。

碳单质有定型碳和无定型碳两类。金刚石、石墨是重要的定型碳，做重点

介绍。从学生较熟悉的金刚石、石墨入手关于阅读的名言 学习，而后介绍球碳，符合学生认知

规律，由宜到难，由远及近，又熟悉到陌生，使学生在学习过程中体验化学与

社会的关系、体验化学科学的发展。

另外，教材编排首先对碳的典型单质——金刚石和石墨的结构、物理性

质、用途进行学习，而后再简介无定型碳，最后安排碳单质的化学性质学习，

旨在使学生从感性上理解碳单质结构不同，物理性质不同，但化学性质几乎相

同。

课堂引入指导

法一：璀灿的钻石，普通的铅笔芯，取暖用的煤，光合作用的原料——二

氧化碳，“工业血液”石油等物质之间有什么相互联系?学完碳和碳的化合物后

你就明白了。今天我们先来学习“第一节 碳的几种单质”。

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法二：石墨、木炭能变成钻石吗?学习完《碳和碳的化合物》后你将自己得

出结论。

关于球碳（C60）的建议：

球碳是碳的又一同素异形体，是科学家的最新发现，建议补充介绍。如何

介绍，应根据学生状况而定。生源较好的学校应对照金刚石、石墨的结构介绍

球碳的结构，简单介绍球碳的用途，有条件的学校课安排学生上网查阅球碳的

发现史及其它资料。生源机较差的学校至少应介绍球碳也是碳单质的一种，结

构独特，性质特殊。教学时适当介绍球碳，对学生感受科学的发展大有益处。

如果程度更好的学校，课安排学生探究活动，主题是关于球碳的调查。课下调

查，课上交流汇报，从而培养学生探究能力、语言表达能力。

关于知识讲解指导：

1.李白念家 尽量让学生观察金刚石、石墨、木炭、活性炭等让学生对透明、硬、

软、划痕、疏松多孔、细等字眼有深刻的感性认识。

2.归纳对比学习是学习差异性较好的方法，具体操作时以列表方式较好。

3.讲解金刚石、石墨的物理性质差异时不可过分深入，否则会分散学生注

意力，提高学习难度。

4.应深刻理解教材。讲金刚石时应突出“硬”，讲石墨时要突出“软”，

讲无定形碳应以木炭为主，突出吸附作用。

5.本部分内容知识即贴近生活，又是贴近现代科技发展新动向，适当补充

是十分必要的。如碳纤维等。

课程结束指导

1.合成金刚石是人类的梦想，让学生课外研究金刚石合成的历史、主要问

题、现阶段水平等会极大提高学生学习化学的兴趣和积极性，是学生学习文献

研究的科学研究方法的一个教好的例子。

2.研究是当今世界科学研究的热门话题，让学生寻找这方面的资料学习，

有利于学生科学探索精神的培养。

课外实验指导

木炭制备可以利用铝箔隔绝空气，加热干馏火柴杆的方法来制取。让学生

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在家庭中完成，有利于学生对木材干馏和其液、气产物的理解，有利于学生观

察能力的提高。

教学设计方案

教学目标：

通过录像及实物学习金刚石、石墨及木炭的物理性质、化学性质；

通过录像了解金刚石、石墨及木炭的用途，对物质的性质决定物质的用途

这一辩证关系有进一步理解；

通过对碳纤维、人造金刚石等知识的介绍激发学生学习化学的兴趣和不断

进取的探索精神。

教学重点：碳单质的物理性质和用途的关系。

教学难点：金刚石和石墨物理性质存在较大差异的原因

教学用具：

录像机 石墨、木炭、活性炭、二氧化氮气体、澄清石灰水、氧化铜、大试

管、铁架台、酒精灯。

镶钻石的饰品、普通乒乓球拍、普通羽毛球拍、普通网球拍；碳纤维乒乓

球、羽毛球拍、特制的网球拍等、防毒面具模型

教学方法：讲述法与讨论法

教学过程：

让学生观察镶嵌在手表上的'钻石、铅笔芯、碳纤维网球拍或钓鱼竿、木

炭，提问它们之间有什么相互联系?学习完碳和碳的化合物之后你就明白了。

金刚石和石墨还有木炭、活性炭、焦炭等都是由碳元素组成的不同单质。

用什么方法能证明这一点呢?

（学生讨论，并提出几种方法）

教师总结、讲解。引导学生看录像《金刚石》在液氧中燃烧

同样的方法，可以证明石墨、木炭、焦炭、活性炭等都是由碳元素组成的

不同种单质。

p79－80《化学》全一册 初级中学教科书 人民教育出版社

要求：用列表的方式归纳金刚石、石墨的物理性质及用途。

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一 金刚石和石墨的物理性质及用途

金刚石和石墨物理性质上的差异决定了用途上的差异。

1.利用金刚石硬度大、耐高温可做钻探机的钻头；利用硬度大，可做玻璃

刀；由于金刚石对光有优异的折射作用，可做装饰品。

2.利用石墨质软，在纸上划过会留下深灰色的痕迹可做铅笔芯；利用石墨

滑腻、质软、耐高温，可做耐高温的润滑剂。

3.利用石墨有良好导电性和耐高温可做高温电炉的电极和普通电极。（展示

实物）

4.利用石墨传热性能好，耐腐蚀，耐温度骤然变化的特性可做石墨坩埚。

5.利用石墨耐酸碱的耐腐蚀性强，可做化工管道，耐酸槽、耐碱槽等。

金刚石和石墨都是由碳元素组成的不同单质，物理性质上有如此大的差异

是由于二者中碳原子的排列不同。性质不同因而用途也不相同。即性质决定用

途。

在碳元素组成的单质中还有一类含杂质较多的叫无定形碳，包括木炭、焦

炭、活性炭及炭黑。

介绍：炭与碳的区别。

木炭

木炭吸附气的实验

木炭与红或蓝墨水的吸附实验

（学生讨论，得出木炭性质的结论）

木炭能吸附某些有色物质，说明木炭具有吸附性，能把大量气体或染料吸

附在其表面。加热后，红棕色又出现，说明以上过程属于物理变化。

二 无定形碳（以木炭为例）

1.物理性质：灰黑色多孔、疏松物质，具有吸附性。能大量吸附气体和小

微粒。

2.吸附作用：气体或液体里的某些物质被吸附到固体表面的作用。

3.吸附原理：（引导学生阅读课本p81第四段）

4.用途：燃料，黑火药、吸附剂制铅笔（某些）

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三、 碳单质的新成员--C60：

1985年美国科学家罗伯特柯尔，理查得斯莫利和英国科学家哈罗

德克罗特在研究太空物质时，发现了一种碳元素形成的单质，化学式为，形

成具有32个面的近似球体，包括20个等六边形和12个等五边形，这同英式足

球正好相同，因此又叫足球烯。

近来科学家发现往中嵌入少量的某些金属，可制成超导材料，这为高温超

导开辟了崭新的领域。另外，为物质结构的研究提供了新素材。

金刚石、石墨和等物质都是由碳元素组成的不同单质，性质和用途上存在

很大差异，这是由于它们的结构不同所造成的。

探究活动

1.如何由石墨制得金刚石?

2.碳的研究目前有何新进展?

3.撰文介绍人类合成金刚石的历史――《人造金刚石过程》。

4.球碳（C60）又称 “富勒烯”。是借一位建筑师的姓名而命名的。这位

建筑师就是巴克明斯特富勒2月英文缩写 。富勒是美国著名的建筑学家，他设计的著名建

筑有加拿大蒙特利尔市万国博览会美国馆。请你通过上网、查资料写一份关于

C60分子结构发现史的调查报告。

碳的单质化学教案3

教学内容：教科书第78页至82页第一节《碳的几种单质》

教学目的：1、了解金刚石、石墨、木炭等的物理性质，并联系性质了解它

们的主要用途。

2、通过对金刚石、石墨和常见炭的学习，对学生 进行共性、个性关系的

认识人和学习方法的培养与教育。

教学的重点难点：1、 金刚石、石墨的重要物性和用途；

2、金刚石和石墨物性差异很大的原因。

教学过程（）

讲述金刚石、钻石样品或投影幻灯片等。展示具有金属光泽、深灰色、鳞

片状的石墨样品。

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用玻璃刀切割玻璃，用铅笔写字、用电池做导电实验。引导学生观察彩图

中金刚石、石墨的色态、硬度、导电性。

1．纯净的金刚石是一种 色呈 形透明状的晶体，硬度 。

2．石墨是一种 色有 不透明的细磷片状 体。它的硬度 ，有 感，能够 。

实验证明，金刚石和石墨都能在氧气中燃烧，而且都生成同一种物质，这

种物质能够使澄清的石灰水变浑浊。

（1）燃烧产物是什么？

（2）它们是由什么元素组成的？

根据学过的CO2检验方法得出结论。

（1）燃烧后都生成 。

（2）它们都是由 元素寅时出生的女孩命运 组成的单质。

为什么同一种元素的形成几种不同单质？为什么它们有不同的物理性质？

由于 不同，所以形成了不同种单质，它们的 性质有较大的 。

根据金刚石和石墨的物理性质，它们有哪些重要的用途？

指导学生阅读课文后归纳总结：

1。金刚石的硬度居天然物质之冠，可制成玻璃刀、钻头或装饰品等。

2．石墨硬度很小，有滑腻感，可制成铅笔芯；能够导电、溶点高，可做干

电池和电炉的电极、制造能熔融金属的坩埚等。

课堂练习一（见附1）指导学生完成

常见的无定形碳有木炭、焦炭、活性炭、炭黑，它们的主要成分是微晶石

墨。

1。木炭的吸附性（课本P80~P81实验5-2、5-3）

2．活性炭的吸附作用（课本P.80~P.81实验5-2、5-3）

木炭、活性炭为什么能除去有色气体、色素或异味气体？

焦炭、炭黑的形成及主要作用

指导学生阅读课文-- 三、无定形碳

课堂练习二（见附2）指导学生完成

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1.碳的几种单质，金刚石、石墨及几种常见的碳，虽然它们都是由碳元素

组成的单质，但在物理性质上却有较大的差异，这是由于它们的晶体中碳原子

的排列方式没而引起的。

2.根据它们的性质掌握它们的主要用途。

附1：课堂练习一

1.自然界里存在的碳单质有 和 .在天然物质里硬度最大的是 ,它可以做

等。 是最软的矿物之一可用于制作 等。

2．金刚石和石墨在氧气里燃烧后，生成的产物都是 ，说明它们都是由 元

素组成的 。但它们的物理性质却有很大的 ，这是由于它们的晶体中 而造成

的。

3下列物质中，不属于碳单质的一组物质是 ( )

A.金刚石和石墨（B）木炭和焦炭（C）活性炭和炭黑（D）一氧化碳和二氧

化碳

4.下列说法正确的是( )

(A)一种元素只能形成一种单质 （ B）一种元素可能形成几种单质

（C）同种元素组成的不同种单质性质相同（D）由碳元素形成的单质都是

黑色的

附2：课堂练习二

1.木炭可用来脱色、除臭味，这是利用它的简单图片背景 ( )

(A)可燃烧（B）稳定性（C）还原性（D）吸附性

2.木炭具有很强的吸附性，这是因为 ( )

(A)木炭比木材轻 （B）木炭不溶于水

（C）木炭具有疏松多孔的结构 （D）木炭不易跟其它物质发性化学反应

3.将下面碳的单质与它的用途用短线联接起来：

碳单质 用途

木 炭 切割玻璃

活性炭 防毒面具

石 墨 制作电极

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10 页 共页第 10

焦 炭 制黑火药

金刚石 治金

炭 黑 制油墨