_6-1-1课题一金刚石、石墨和C60
人教版化学-九年级上册-第六单元 课题1 金刚石、石墨和C60
第六单元碳和碳的氧化物课题1 金刚石、石墨和C60教案【教学课型】新授◆课程目标导航：【教学课题】课题1 金刚石、石墨和C60【教学目标】1、知识与技能：（1）了解金刚石、石墨、木炭、活性炭的主要物理性质和用途。
（2）知道碳单质的化学性质。
（3）知道C60的分子结构及其发展前景。
2、过程与方法：（1）会对展示或演示的资料分析、归纳（2）培养学生实验设计的能力。
3、情感态度与价值观：（1）树立物质的性质决定用途的观点。
（2）以发展的观点看待碳的单质。
【教学重点】金刚石、石墨、木炭的物理性质和用途。
【教学难点】（1）金刚石和石墨物性差异很大的原因。
（2）碳跟某些氧化物的反应。
【教学准备】教师用具：玻璃片、玻璃刀、6B铅笔、干电池、石墨电极、投影仪、电视媒体、防毒面具、导线、灯泡。
学生用具：玻璃片、铅笔刀、铅笔一只、干电池、导线3根、小灯泡、蜡烛一根、火柴、活性炭、红墨水、烧杯、药匙、注射器（50mL）、棉花。
◆课前预习1.（1）观看教材图6－1金刚石的结构和用途，结合教材内容回答下列问题：①纯净的金刚石是色、形状的固体。
②金刚石的结构图中，若每一个小球代表一个碳原子，请你观察金刚石中每一个碳原子最多与个碳原子相连。
③图片上金刚石的用途分别是和。
其中，金刚石用在玻璃刀刀头上是利用了金刚石的性质。
（2）.观察教材图6－2石墨的结构和用途，结合教材内容回答下列问题：①石墨是一种色的，状固体。
②石墨的结构图中，若每一个小球代表一个碳原子。
那么，石墨中每一个碳原子最多与碳原子相连，并且碳原子是排列的。
③说出图中石墨的用途分别是和。
其中做铅笔芯是利用了石墨很，且在纸上划过后会留有色痕迹的性质。
做电极是利用了石墨的性。
2.焦炭、活性炭、木炭和炭黑是碳单质吗？（1）由于它们主要是的微小晶体和少量构成的。
故它们是，而不是单质。
（2）在书写这四种物质的名称时，要写（填“碳”或“炭”）这一个字。
（3）在这四种物质中，和，具有的结构。
课题1 金刚石、石墨和C60第一课时
标杆题
将以下左例和右例有关项目用线连接起来。 石墨 冰箱去味剂、防毒面具 炭黑 电极 金刚石 超导体 C60 制油墨 活性炭 切割坚硬金属
课堂练习:
1、金刚石、石墨和C60都是 碳 元素组成的单 质。 金刚石和石墨的物理性质有很大差异，是因 为 原子的排列方式不同 。 金刚石能用作钻头、用来裁玻璃是因 为 金刚石的硬度大 。 石墨能用来制作铅笔，是因为 石墨很软 。
B）
课堂小结 五 小结
从本课你学到了什么？
1、同一种元素可以形成不同的单质 2、金刚石是天然存在的最硬的物质，石墨是 最软的物质之一，木炭和活性炭具有吸附性。 3、金刚石和石墨的性质不同是由于碳原子排列
方式不同。 结构
决定 体现
性质
决定 体现
用途
再见!
活性炭的用途
※冰箱中的除异味剂
※防毒面具里的滤毒罐
冰 箱 去 味 剂
食品脱色
※制糖工业的脱色剂
比较金刚石、石墨的结构：
金刚石结构
石墨结构
正八面体结构
金刚石的碳原子在空间构 成连续的，坚固的骨架的 结构，所以坚硬。
层状结构
石墨的碳原子呈平面层状 结构,层与层之间作用力小， 所以质软。有滑感。
讨论
金刚石和石墨都是由碳元素组成的单
质，为什么物理性质存在差异？
碳原子的排列方式不同，金刚石 网状结构,石墨是层状结构。
思考：
结合金刚石、石墨的结构、 性质和用途，物质的结构、性质 与用途之间有什么关系？
结构
决定 体现
性质
决定 体现
用途
自学指导三
阅读课本第108页,3分钟后完成下列 问题：
60 ①每个C60分子中含有_______个 碳原子；②C60属于 单质 _________(填单质或化合物)； ③C60的主要用途是 材料科学、超导体 _____________________。
课题1 金刚石石墨C60
美军BLU-114型石墨炸弹
6、石墨炸弹 爆炸后，释放 出来的石墨丝 搭在电线上， 从而使电路短 路，这是利用 了石墨的什么 性质?
石墨的导电性
7、金刚石、石墨的化学性质 相似，物理性质却有很大的差异， 其原因是（ D） A 构成它们的原子大小不同 B 构成它们的原子数目不同 C 它们是由不同的原子构成的 D 构成它们的原子排列不同
元素组成的单质，那它们的物理性
质为什么有这么大的差异 ？
网 状 结 构
层 状 结 构
金刚石
石墨
三号展台
不定型碳
木炭、活性炭、炭黑、焦炭
烤 火 取 暖
色素 结构： 疏松多孔
吸附 异味 毒气
活 性 炭
色素
吸附 异味 毒气
炭 雕
炭黑 1、制造炭黑 2、炭黑简介
焦 炭
焦 炭
用 途
冶 炼 金 属
活性炭；吸附性
2、古董底部 用什么打孔？ 利用了其什么 性质？
玻璃刀；硬
3、冰箱里有异 味时，用什么处 理？利用其什么 性质？
活性炭或者木炭； 吸附性
4、直径6mm的绳能吊起质 量为2t的汽车，这种绳子有 可能是什么材料做的？
碳纤维管
5、新买的汽 车里含有有毒 的气体，用什 么东西除去？
木炭或者活性炭
丰富多彩的碳世界
参观目标
1．知识与技能 (1)了解金刚石、石墨和C60的构成、 性质和用途。 (2)知道同一元素可以组成不同单质。 2．过程与方法 (1) 密切联系生活实际。 (2)会运用比较、归纳等方法对信息进行加工。 3．情感态度与价值观 (1) 提高游客对化学的 兴趣。 (2)能用变化发展的观点认识碳。
四号展台 高科技材料
C60
第六单元 课题1 金刚石、石墨和C60导学案
4、纳米材料被誉为21世纪最有前途的新型材料。纳米碳管是一种由碳原子构成的直径为几个纳米（1纳米=10-9米）的空心管。下列的有机化合物
B．纳米碳管材料如果完全燃烧，生成物是二氧化碳
C．纳米碳管材料管道多，表面积大，吸附能力强
D．纳米碳管在常温下化学性质稳定
5、现有A.炭黑B.木炭C.石墨D.活性炭E.焦炭F.金刚石六种物质,按下列要求选择填空:
用途性质
（2）、石墨的这些用途分别反映了什么性质？
（3）、列表比较金刚石和石墨的组成元素和物理性质，总结性质差异的原因。
组成元素
结构
性质
用途
金刚石
石 墨
（4）、通过图片、实验，介绍木炭、活性炭、焦炭和炭黑的性质和用途，重点了解木炭和活性炭的吸附性。
3.C60
通过录像了解：C60是一种由60个碳原子构成的分子，它形似足球（这种足球结构的碳分子很稳定），属于单质，具有超导性。
滨海县第二中学初三化学导学案编号（）
课题1：金刚石、石墨和C60
主备人：备课组长审核：
学习目标：
1.了解金刚石、石墨和C60物理性质和用途。
2.了解木炭、活性炭的吸附性。
学习重点：对金刚石、石墨和C60中碳原子的排列方式的分析，体会物质的结构、性质和用途之间的关系。
一、课前导学：
1.复习：叫纯净物。
⑴制碳素墨水的原料__________ ⑵用于治炼金属的是___________
⑶黑色橡胶的填加成分是______ ⑷用于制造黑火药的是___________
⑸画家常用来写生的是________ ⑹装在钻探机钻头上的是_________
⑺填充滤毒罐的是____________ ⑻可用来作电极的是_____________
《课题1 金刚石 石墨和C60》1
3C + 2Fe2O3
失去氧
4Fe +3CO2
还原反应
还原剂 氧化剂
C Fe２O3
氧化产物 还原产物
CO2
Fe
小结：
一、碳的化学性质： 1、稳定性 点燃 2、可燃性 C + O2 CO2 2C + O2 2CO + O2
点燃 点燃
2 CO 2 CO2
2 Cu +CO2
3、还原性
C + 2CuO
为达到此目的，某同学设计 右图装置进行实验
第一步，先向特制玻璃管中通入纯净氧气，然后再给试管加 热，这样做的目的是 。 第二步，不断加强热后，发现M逐渐氧化并消失，同时澄清 石灰水变浑浊，此时停止反应，先将A处断开，再停止加热 。这样做的目的是 。 由此，他得出M物质只含有碳元素的结论，遭到其他同学的 反对。反对的理由是：
不导电
最硬
良好 质软
硬度
用途
结构
组成元素
不同的原因
钻头、刻刀、 制备新材料、 铅笔芯、电极、润滑剂 器件等 装饰品等 立体网状 层状结构 形似足球
都是由碳元素组成的 碳原子方式排列不同
讨论P108
金刚石、石墨和C60的结构
结构
决定
体现
性质
决定
体现
用途
1、金刚石很硬，可用来切割玻璃；
2、石墨很软，可用来做铅笔芯； 石墨有良好的导电性，可用来做 电极； 3、木炭、活性炭有强吸附性，可做吸附剂； 4、C60有特殊的性质，可用于材料科学、 超导体等方面。
二、碳的化学性质：
东晋书法家 距今1600多年
说明通常情况下碳的化学性质很稳定
1、碳与氧气的反应
6-1金刚石、石墨和C60
学
目
标
1、了解金刚石和石墨的物理性质和主要用途。 2、知道碳单质的化学性质。 3、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。以发展的观点看待碳的单质。
可爱的金刚石
性格坚强不平凡，荣获美名金刚钻； 装饰品中夺魁首，晶莹闪烁好美观！ 光学仪器少不了，刻划玻璃不怕难； 开采矿藏作钻头，顽石见了心胆颤； 金刚石啊金刚石，你的优点数不完。 九三班啊九 三班，你的优点数不完。
2C+O2=====2CO
点燃
C+2CuO====2Cu+CO2 ↑
3C+2Fe2O3=====3CO2 ↑ +4Fe
高温
高温
CO2 + C ====2 CO
高温
北约在对南联盟发动的第41天的空袭中，使用了一种美国制造的新式秘 密武器——石墨炸弹，造成了南联盟境内大面积停电。当石墨粉散落在目标 地区后，其粉末会在变压器和输电网络中引起短路，从而导致停电；同时， 会使变电站中的许多重要硬件设备遭受永久性损坏。 这说明石墨具有什么性质？
导电性 石墨的导电性还可用于哪些方面？
教 1. 金刚石(diamond)
学
过
程
一 碳的单质(elementary substance of carbon)
纯净的金刚石是无色透明, 正八面体形状的 固体. 天然采集到的金刚石经过仔细琢磨后, 可以成为璀璨夺目的装饰品-----------钻石.
由这些用途可知,金刚石有什么特征? 很硬,金刚石是天然存在的最硬的物质.
玻 璃 刀
/cn/diam1.htm
教
学
过
程
一 碳的单质(elementary substance of carbon) 2.石墨(graphite)
人教版九年级化学上册-课题 1 金刚石、石墨和C60 知识要点
课题 1·金刚石、石墨和C·知识要点60【要点1】碳的单质1．金刚石和石墨我们可以通过列表对比，更明确地看出金刚石和石墨的物理性质和用途的差异．(表6－1)思考：金刚石和石墨都是由碳元素组成的单质，为什么物理性质会有很大的差异呢？一种元素可以组成多种单质，金刚石和石墨都是由碳元素组成的单质，但是组成单质时原子的排列不同(见课本图6－1、图6－2)，所以物理性质会有很大的差异．2．C60分子C60也是由碳元素组成的单质．C60分子是一种由60个碳原子构成的分子，它形似足球(见课本图6－4)，有人因此称它为“足球烯”．说明：C是美国休斯顿大学的克罗脱(Kroto, H. W.)和史沫莱60(Smalley, R. E.)等人在1985年发现的．我国北京大学化学系和物理系分子．研究小组也研制出了C601991年科学家又发现一种碳的单质——碳纳米管，它是由六边环形的碳原子构成的管状大分子(如图6－1)，它的直径只有几个纳米．讨论：同种元素组成的物质是否一定为单质？不是，一种元素可以组成几种单质，只有一种元素组成的纯净物才是单质，如果金刚石和石墨混合在一起，经检测，虽然只有碳元素，但金刚石和石墨不属于同种物质，所以应该是混合物．我们应该说同种元素组成的物质可能是单质，也可能是混合物．【要点2】木炭木炭主要是由石墨的微小晶体和少量杂质构成的，具有疏松多孔的结构，与木炭类似的，还有焦炭、活性炭和炭黑．说明：木炭和活性炭因为具有疏松多孔的结构，所以具有很强的吸附能力，活性炭的吸附能力比木炭的还要强．在吸附的过程中，只是把物质的微小粒子吸附到疏松多孔的表面上，并没有生成新的物质，是物理变化．【要点3】碳的化学性质1．常温下：碳的化学性质不活泼(稳定性)说明：碳受日光照射或跟空气、水分接触，都不容易起变化．例如我国古代用墨汁书写、绘制的字画，可以保存多年而不褪色(如图6－2)；我们填写的档案资料均要求用碳素墨水书写，碳素墨水写字不易褪色．讨论：木桩做电线杆埋入地下之前，通常将其表面部分微烤焦，为什么？烤焦的表面形成一层木炭，减慢电线杆的腐烂速度，使其经久耐用．2．碳跟氧气的反应(可燃性)(1)充分燃烧生成二氧化碳说明：这个反应过程中，放出大量的热，所以碳可以用作燃料．(2)不充分燃烧生成一氧化碳说明：这个反应过程中也放热．注意：反应的生成物一氧化碳有剧毒，对人体有害，室内用煤取暖时要注意安全．3．碳跟某些氧化物的反应(还原性)现象：黑色粉末逐渐变成红色，能生成使澄清石灰水变浑浊的气体．．分析：红色物质应该是铜，使澄清石灰变浑浊的气体应该是CO2讨论：在上面的反应中，哪种物质具有还原性？在上述反应中，碳是使氧化铜还原为铜的物质，它具有还原性．说明：碳能够夺取金属氧化物中的氧，碳的还原性可以用在冶金工业上．。
第六单元 课题1金刚石、石墨和C60(修改)
一般在 未指明 具体单 质时， 习惯上 用碳， 如“炽 热的碳” “当碳 燃烧 时”。
“碳”
“炭”
3、C60
a结构：每个C60分子由 60个碳原子构成，形似足 球，性质稳定。
第六单元 碳和碳的氧化 物
课题1 金刚石、石墨和C60
由同种元素组成的纯净物叫做什么?
-----单质
同种元素可以组成不同的单质吗?
例如:
------可以!
氧元素组成氧气和臭氧， 磷元素组成红磷和白磷。
金刚石
石墨
碳60
(1)金刚石、石墨和C60 都是由碳元素组成的单质。
(2)它们性质不同的原因： 碳原子排列方式不同。
c.有滑腻感，熔点高→作高温润滑剂
金刚石:碳原子间是立体 网状结构，硬度大
石墨:碳原子间是平面 层状结构，层与层之 间很容易滑动，硬度 较小。
总结： 因为碳原子的排
列方式不同，所以金刚石 和石墨的物理性质有很大 差异
生活中常见含石墨的物质
活 木 性 炭 炭
焦炭 炭黑
生活中常见含石墨的物质
（1）木炭 （2）活性炭 （3）焦炭 （4）炭黑
作燃料、吸附色素异味 用于防毒面具、净水器 冶炼金属 制油墨、鞋油，加入橡胶增强轮胎耐磨性
回12张
为什么木炭、活性炭会有吸附性呢？ 木炭、活性炭具有疏松多孔的结构
木炭的微观结构
防毒面具
活性炭的吸附 作用比木炭还 要强，防毒面 具里的滤毒罐 就是利用活性
铅笔里面其实不含铅， 是石墨和黏土混合而成的混合物
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不同元素可以组成不同的单质。 同种元素可以组成不同的单质吗？
氧气（O2） 臭氧（O3）Байду номын сангаас金刚石 氧元素 碳元素 石墨 C60
第一课时 第一课时
临洮四中
石建福
学习目标：
1.掌握金刚石、石墨和C60的物理性质和 用途 2.理解金刚石、石墨和C60的性质存在差 异的原因 3.掌握物质的性质与用途的关系
总结金刚石和石墨的物理性质和用途。
物理性质 金 刚 石
无色透明、正八面体 形状的固体 天然存在的硬度最大 的物质 深灰色、有金属光泽、 不透明、质软
决定
用途
钻石作装饰品
体现
切割玻璃作钻头 作铅笔芯
决定
石 墨
能导电
有滑腻感
决定 决定
作电极
作润滑剂
性质决定用途
活动单元一：碳的单质
1.金刚石
世 界 最 大 钻 石 库 利 南
电 子显微 镜下看 到的木 炭结构
活动单元一：碳的单质
活动4：阅读教材P107-108内容，总结几种无定形炭的用 途。 炭黑 （2）几种无定形的用途
木炭 活性炭
去 味 剂 吸附剂 油墨
炼钢铁用 的焦炭
颜料
脱色剂
燃料
填充剂
1.下列说法正确的是( D ) A.金刚石与石墨的各种性质都不相同 B.铅笔芯是由金属铅制成的,所以能导电 C.金刚石是由碳元素组成的,所以能导电 D.金刚石是天然物质中最硬的物质 2.金刚石和石墨的物理性质差异很大，是因为（ C ） A.碳原子内部结构不同 B. 元素组成不同 C. 碳原子排列方式不同 D.碳原子结构不同
石墨炸弹是美国制造的一种 可使供电系统短路而导致瘫痪的新 式炸弹。石墨炸弹实际上是集束炸 弹的变种，它在目标上空爆炸，释 放出无数“易拉罐”大小的小炸弹， 这些内装碳纤维的小炸弹随即在更 大的区域爆炸，形成大范围的碳纤 维云，这些碳纤维可使供电系统短 路而瘫痪。
一把长期不用而生锈的铁 锁，怎样可以轻易打开？
活动单元一：碳的单质
活动5：更新的碳单质
C70
C240
C540
纳米碳管——高新科技
活动单元一：碳的单质
思考1：金刚石、石墨和C60分子都是碳的单质，物理 性质差异却较大，为什么？
石墨的结构
C60的分子结构
原因：碳原子的排列方式不同
结构
决定
性质
决定
用途
让你知道
由于金刚石和石墨都是碳的单质，经过无数次 的试验，科学家终于用铬、铁、铂等做催化剂，在 1600～1800℃和5×109～6×109帕的条件下，以石 墨为原料制得了人造金刚石。
3.下列变化中属于化学变化的是（ B ） A.用木炭给红糖溶液脱色 B.石墨在一定条件下转变为金刚石 C.用金刚石可划玻璃 D.石墨粉末与粘土混合制成铅笔芯 4、选择下列物质的编号填空: 通常用来作油墨原料的是( D ) 做干电池电极的是( B ) 作钻探机钻头的是( A ) 做家庭净水剂的是( C ) 用来作黑火药的是( E ) A. 金刚石 B.石墨 C.活性炭 D.炭黑 E.木炭
金刚石
装饰品 钻头 铅笔芯 电极 润滑剂
木炭 活性炭 无定型碳 炭墨 焦炭
碳单质
石 墨 C60
由C60分子构成 每个C60分子是由60个碳原子构成的
结构
决定
性质
决定
用途
作业布置：
课本P112练习应用2、3、6题
铅笔芯粉末放到锁孔里
3.金刚石与石墨物理性质和用途的比较
金刚石（ C ） 色态 硬度 熔点 导电性 用途 石墨（ C ）
无色透明、正八面 体形状的固体
天然最硬
深灰色、有金属色泽，细 鳞片状固体
质软、滑、在纸上 可留下痕迹
很高
不导电 钻石、刻划玻璃、 切割大理石
高、耐高温
导电 润滑剂、 铅笔芯、作电极
南 非 之 星
钻头
活动单元一：碳的单质
2、石墨
一种深灰色的有金属光 泽的、有滑腻感的、而 且具有导电性的不透明 的细鳞片状固体
石墨润滑剂
生活小知识:
铅笔含铅吗？
铅笔里面其实不含铅，是石 墨和黏土混合而成的混合物 铅笔中的HB： H代表Hard，坚硬的； B代表Black，黑的。 6B最软，颜色最深； 6H最硬， HB软硬适中。
物理性质差别很大的原因：
碳原子的排列方式不同
活动单元一：碳的单质
活动5：C60—— 神奇的碳单质分子 阅读P108，然后说出图文中给出的信息。
⒈ C60是由C60分子构成的。 ⒉ 每个C60的分子是由60个碳原子构成。 ⒊ C60分子的结构形似足球，性质很稳定。 C60应用前景： 超导、催化、材料、医学及生物等方面
想一想
石墨变成金刚石属于化学 变化？
几种无定形碳： ——石墨的家属
木炭 活性炭 由石墨的微 小晶体和杂 质构成。焦 炭、活性炭、 炭黑、木炭 炭黑 属于混合物。
焦炭
活动 （1）木炭、活性炭的性质 演示P107[实验6-1]，观察现象。实验 现象 结论 分析 溶液由红色变成无色 木炭（活性炭）具有吸附性 因具有疏松多孔的结构，而具有吸附能力