课题1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教案
课题1金刚石、石墨和C60教案一、教学内容本节课我们将探讨《化学》教材第2单元“碳的世界”中的第1章“金刚石、石墨和C60”。
具体内容包括：金刚石和石墨的结构与性质；C60分子的发现及其结构特点；碳的同素异形体概念；以及金刚石、石墨和C60在实际应用中的区别与联系。
二、教学目标1. 了解金刚石、石墨和C60的结构特点及其物理性质。
2. 掌握碳的同素异形体概念，并能运用该概念分析金刚石、石墨和C60的共性与特性。
3. 培养学生的实验操作能力和科学思维。
三、教学难点与重点难点：金刚石、石墨和C60的结构特点及其物理性质的区别。
重点：碳的同素异形体概念及其在实际应用中的体现。
四、教具与学具准备1. 教具：金刚石、石墨和C60的模型，PPT展示课件。
2. 学具：实验器材（放大镜、导电实验装置等），实验手册。
五、教学过程1. 导入：展示金刚石、石墨和C60的实物图片，引导学生思考它们的区别与联系。
2. 知识讲解：（1）金刚石和石墨的结构与性质（2）C60分子的发现及其结构特点（3）碳的同素异形体概念3. 实践情景引入：分组讨论，每组探讨一种碳的同素异形体在实际生活中的应用。
4. 例题讲解：讲解一道关于金刚石、石墨和C60的选择题，引导学生运用所学知识解决问题。
5. 随堂练习：布置一道关于碳的同素异形体的填空题，检查学生对课堂内容的掌握。
6. 实验演示：展示金刚石、石墨和C60的导电性能实验，引导学生观察并分析实验结果。
六、板书设计1. 金刚石、石墨和C60的结构与性质2. 碳的同素异形体概念3. 实验现象及分析七、作业设计1. 作业题目：（1）简述金刚石、石墨和C60的结构特点。
（2）举例说明碳的同素异形体在实际应用中的区别与联系。
（3）分析金刚石、石墨和C60的导电性能实验结果。
2. 答案：（1）金刚石：正八面体结构，硬度大，导电性差；石墨：层状结构，导电性好，硬度较低；C60：足球烯结构，导电性能介于金刚石和石墨之间。
11第六单元课题1《金刚石、石墨和C60》
用石墨做电极 石墨还可作润滑剂，等等
金刚石（
C ）
石墨（
C ）
色态
硬度
无色透明、正 八面形状的固体
深灰色、有金属色 泽，细鳞片状固体
最硬
很高 熔点 不导电 导电性 用途 钻石、刻划玻璃
、切割大理石
质软、滑、在纸上 可留下痕迹 高、耐高温
导电 润滑剂、 铅笔芯、作电极
思 考 分 析
金刚石和石墨都是由C元素组成的， 为什么性质会相差这么远呢？
金刚石
石墨
碳60
一、碳单质的物理性质：
碳的单质主要包括金刚石、石墨和C60分子。 它们都是由碳元素组成的单质。
1、金刚石：
纯净的金刚石是一种无色透明的、正八面体形 状的固体，硬度大（天然物质中最硬的物质）， 不导电。 天然采集的金刚石经过仔细 的琢磨就会成为璀璨夺目的装饰 品——钻石
含有杂质的金 钻石装饰品 刚石带有颜色
下课了!
点燃
CO2
点燃
（充分燃烧） （不充分燃烧）
2CO
2、还原性:(与某些氧化物反应)
木炭还原氧化铜：
现象： （1）试管里黑色粉 末逐渐成为红色； （2）生成的无色无 味气体能使澄清的 石灰水变浑浊。
原理：C + 2CuO
பைடு நூலகம்高温
2Cu + CO2 ↑
1.试管为什么要略向下倾斜？ 防止冷凝的水流到热的试管底部使试管炸裂。 2.火焰上罩网罩的作用是什么？ 因为木炭与氧化铜反应的温度要求较高，用网罩 使火焰集中，提高温度。 3.实验结束时，为什么要先从石灰水中取出导气管 再熄灭酒精灯？ 防止石灰水倒吸入热的试管使试管炸裂。 4.反应的现象 （1）试管粉末中有红色的物质出现； （2）澄清的石灰水变浑浊。 高温
课题1 金刚石石墨C60
3. C60
C60分子是一种由60 个碳原子构成的分子， 它形似足球(如图6-4)， 这种足球结构的碳分子 很稳定。
目前，人们对C60分子的结构和性质的认识正在 不断深入，它应用于材料科学、超导体等方面的研 究正在进行中。我国在这方面已取得不少成就。
近年来，又发现了新的碳单质如C70、 C240、C540和碳纳米管
焦炭、活性炭、炭黑等的构成和结构与 木炭类似。
比较碳与炭的区别：
是元素的名称，是核电荷数 为6的一类原子的总称。比 如：碳元素、碳单质、含碳 化合物、一氧化碳。（这儿 不能用“炭”） 表示由碳元素组成的某种 单质—木炭、活性炭、焦 炭、炭黑等。
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”。
讨论： 同一种元素可以组成不同的物质吗？
金刚石
石墨
C60
研究表明，透明的金刚石、灰色的石墨和足球状的 C60都是由碳元素组成的单质，但是由于它们的原子排 列方式不同，因此它们的性质存在着差异。
1. 金刚石
(1)金刚石的性质
纯净的金刚石是无色透明、正八面 体形状的固体。它是天然存在的最硬的 物质。
点燃
2CO
3.还原性 【实验6-2】 把刚烘干的木炭粉末 和氧化铜粉末混合均匀，小心地铺放 进试管，并将试管固定在铁架台上。 试管口装有通入澄清石灰水的导管(如 图6-7)，用酒精灯(可加网罩以使火焰 集中并提高温度，最好使用酒精喷灯) 加热混合物几分钟。然后先撤出导气 管，待试管冷却后再把试管里的粉末 倒在纸上。观察现象并分析。
• 化学在生活中的应用
• 1. 在锁芯中加入适量铅笔末，会使锁芯转 动更好，为什么？ • 所用铅笔末4B的比HB的效果更好，为什 么? • 2.刚刚用漆粉刷的房子，油漆味很浓，为 除去异味，人们往往在房间里放些木炭， 以除去异味，这是利用了木炭的那些性质？ 有些人就地取材，利用废弃掉的洋葱片除 异味，效果比较明显，请你推理洋葱 有吸附性吗？
人教版九年级上册化学第六单元碳和碳的氧化物课题1金刚石、石墨和C60
6.1 金刚石、石墨 和C60
学习目标
1 课时讲解 几种常见的碳单质
金刚石、石墨等的物理性质与用途 碳单质的化学性质与用途
2 课时流程 木炭与氧化铜反应的实验
逐点 导讲练
课堂 小结
作业 提升
课时导入
海洋之星
同学们可能都看过电影 《泰坦尼克号》，你知道女 主人公佩戴的 “海洋之星 ”钻石是由什么组成的吗？
感悟新知
特别提醒：
知1－讲
1. 一种元素可以组成多种不同的单质。如碳元素形
成的单质有金刚石、石墨、C60 等，氧元素可以组成氧 气、臭氧等。同种元素组成的不同单质之间的转化属于
化学变化。
2. 金刚石、石墨都是由碳元素形成的单质，但物理
性质差异很大，因为碳原子的排列方式不同。可见物质
的结构决定物质的性质，物质的性质决定物质的用途。
感悟新知
知识点 2 碳单质的化学性质与用途
知2－讲
一、碳单质的化学性质 1. 常温下具有稳定性。
常温下，碳的化学性质不活泼，即使受日光照射 或与空气、水接触都不易起变化。
感悟新知
2. 可燃性：能与氧气反应。
(1) C+O2(充足) ==点==燃== CO2
(2)
2C+O2(不充足)
点燃
======
知2－练
教你一招 ：1. 物质燃烧时，氧气的浓度不同，反 应的现象不同，浓度越高，燃烧越剧烈，如硫在氧气 中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰，在空气中燃烧发出微 弱的淡蓝色火焰。
2. 氧气的量不同，燃烧的产物可能不同，如木炭 在充足的氧气中燃烧生成二氧化碳，氧气不充足时生 成一氧化碳。
感悟新知
类型3：木炭与氧化铜反应的实验
课题1 金刚石、石墨和C60
5、1999年北约曾用“石墨炸弹”，该炸弹 爆炸后释放出大量的纤维状石墨覆盖在发电 厂的设备上，使南联盟的高压输电线路短路， 这是利用了石墨的什么性质？ 利用了石墨的导电性 6、将下列左边物质与右边的用途用线连接起 来。 石墨 冰箱去味剂 炭黑 作电极 金刚石 冶炼金属 焦炭 制油墨 活性炭 作钻头
3、具有导电性 可以用来做电极 4、具有润滑性 可以用来做润滑剂
想一想：如果有一把长期不用而生锈的铁锁， 怎样可以轻易打开？ 把铅笔芯的粉末放到生锈的锁孔里。
5、耐高温 可以制成耐高温材料
金刚石和石墨的比较 金刚石 色态 硬度 熔点 导电性 用途 石墨
无色透明、正八 深灰色、有金属色泽 面形状的固体 细鳞片状固体
第六单元
课题1
碳和碳的氧化物
金刚石、石墨和C60
想一想： 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? ——可以! 例如: 氧元素组成氧气和臭氧， 磷元素组成红磷和白磷。 碳元素也可以组成不同的单质吗？ 研究表明: 金刚石、石墨和C60都是由碳元素 组成的单质。
一、金刚石
吸附有毒气体
防毒面具活性炭
3、焦炭：
冶炼金属
4、炭黑：
可用于制墨子
C60是一种单质，一个C60分子是由60个碳 原子构成的，相对分子质量为720。形似 足球，性质很稳定。
更新的碳单质：
C70 C240 C540
课堂练习：
1、下列叙述中正确的是( A ) A.金刚石、石墨都是碳的单质 B.碳单质都是黑色固体 C.所有物质中金刚石最硬、石墨最软 D.石墨是优质绝缘材料 2、家用净水器常用活性炭作净水剂，这是因 为活性炭( B ) A.可作催化剂 B.疏松多孔，吸附性强 C.无毒 D.可以吸附水中的不洁物质
人教版化学九年级上册第六单元课题1《金刚石。石墨和C60》优秀教案
课题1 金刚石、石墨和C60第1课时碳的单质教学目标【知识与技能】1.了解金刚石和石墨的物理性质及主要用途。
2.知道木炭和活性炭具有吸附性。
3.知道不同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。
【过程与方法】1.通过对金刚石、石墨和C60中碳原子排列方式及空间结构的分析,知道物质的结构、性质和用途之间的相互关系。
2.通过木炭(或活性炭)吸附作用演示实验的探究,让学生知道对比实验是研究问题的常用方法。
【情感·态度·价值观】通过对碳的不同单质具有不同用途的探究,树立物质的性质决定其用途的观点。
教学重难点【教学重点】金刚石、石墨和C60中碳原子排列方式的分析。
【教学难点】金刚石、石墨和C60的物理性质存在差异的原因。
教学过程一、导入新课铅笔伴你从小到大,你一定不陌生。
你们也许还见过名贵的钻石,但你知道它们其实是“一家人”吗?化学世界就是这么神奇!二、推进新课1.金刚石[提出问题]通过前面的学习,我们知道不同的元素可以组成不同的物质,如氧气是由氧元素组成的,氢气是由氢元素组成的,那么,同种元素可以组成不同的物质吗?[归纳总结]同种元素可以组成不同的物质,如氧气和臭氧(O3)都是由氧元素组成的,红磷和白磷都是由磷元素组成的。
[过渡]金刚石、石墨和C60是庞大的碳家族成员,其均是由碳元素组成的单质。
[投影展示][归纳总结]纯净的金刚石是无色透明、正八面体形状的固体。
金刚石是天然存在的最硬的物质,故其可用来裁玻璃、切割大理石、加工坚硬的金属等。
2.石墨[过渡]金刚石对光有折射和散射作用,但同样由碳元素组成的石墨,和金刚石相比外表要暗淡许多。
阅读教材第107页石墨的相关内容,归纳出石墨的相关性质。
[归纳总结]石墨是一种深灰色的有金属光泽而不透明的细鳞片状固体,质软,有滑腻感。
[提出问题]生活中可能会接触到木炭、活性炭、焦炭、炭黑等物质,这些物质的主要成分也是碳单质,它们的结构与石墨类似,它们都具有哪些主要性质呢?[演示实验]实验6-1,在盛有半瓶水的小锥形瓶里,加入一滴红墨水,使水略显红色。
金刚石、石墨和碳60
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
一、碳的单质
3.C60—— 神奇的碳单质分子
C60
C60的应用前景：
（1）气体贮存； （2）有感觉功能的传感器； （3）增强金属的强度； （4）新型的催化剂； （5）光学应用； （6）对癌细胞具有杀伤效应等医 疗功能。
碳纳米管 C40
C20 C70
石墨中的碳原子呈平面 层状结构,层与层之间作用 力小，容易滑动。
金刚石中的碳原子在空 间构成连续的、坚固的骨 架，是立体网状结构。
答：金刚石、石墨中的碳原子的排列方式不同 （即结构不同）。
我会模仿
因为金刚石很硬，所以能做玻璃刀。
因为石墨质软，所以能做铅笔芯。
因为石墨能导电 ，所以能做电极、电刷、石墨炸弹。
因为石墨滑腻，所以能做润滑剂。 因为活性炭具有吸附性，所以做吸附剂和防毒面具。
……
性质 决定 用途
结构和性质的关系
• 物质的结构、性质之间有什么关系呢？
决定
结构
反映
性质
单质碳的新成员C60和碳纳米管
铅笔中的H、B： H代表Hard，坚硬的： 写字、制图等 B代表Black，黑的： 考试填涂、素描等
机的钻头钻凿坚硬的岩层。
石
墨
铅
润
笔
滑
剂
坩 埚
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氧化性 CuO：我的氧不见了，我终于被还原了！ 还原性
C： 我能夺取别人的氧，能把别人还原， 我的还原性很厉害吧！ 二、单质碳的化学性质
•课题6.1 金刚石、石墨和C60
1.试管为什么要略向下倾斜？ 防止冷凝的水流到热的试管底部使试管炸裂。 2.火焰上罩网罩的作用是什么？ 因为木炭与氧化铜反应的温度要求较高，用 网罩使火焰集中，提高温度。 3.实验结束时，为什么要先从石灰水中取出 导气管再熄灭酒精灯？ 防止石灰水倒吸入热的试管使试管炸裂。
学以致用
1、近期报纸报道，我国考古学者挖掘出一古墓， 棺中一千年女尸未腐烂，肌肉有弹性，头上青丝依旧， 身上纱衣完好无损，考古学家发现棺木周围埋了足有 一米厚的木炭。 2、广告词“钻石恒久远，一颗永流传”的依据是 什么？ 3、需要长期保存的文书档案，常用碳素墨水书写。
思考：
•课题6.1 金刚石、石墨和C60
•
木炭还原氧化铜
课题6.1 金刚石、石墨和C60
实验现象
黑色粉末变红， 澄清石灰水变浑浊
Cu
2、碳与某些氧化物的反应（还原性） 实验6-2
现象： 试管内黑色固体变成红色，产生的气体使 澄清的石灰水变浑浊。 分析：生成了铜和二氧化碳。
高温
C+ 2CuO
2Cu + CO2↑
这种含氧化合物里的氧被夺去的反应叫 还原反应。 木炭是使氧化铜还原为铜的物质，它具有 还原性。
这是因为在常温下，碳的化学 性质不活泼，碳受日光照射或 与空气、水分接触，都不容易 起变化的缘故。
•请思考：元素的化学性质和元素原子结构中哪 部分关系最为密切？
最外层电子数！
•碳原子的最外层电子数为4，既不容易得到电 子，也不容易失去电子，所以常温下碳的化学 性质不活泼，比较稳定。
二、单质碳的化学性质
1、碳与氧气反应（可燃性） 充分燃烧
点燃
C + O2
点燃
CO2 (放热) 2CO (放热)
不充分燃烧 2C + O2
用途： 作燃料
学以致用
•课题6.1 金刚石、石墨和C60
哦嗬!
栽了
哈！
真香啊
练习
6g碳和18g氧气在密闭容器内充分反应后，容 器内的物质是（ ） A.CO2 B.CO2、O2 C.CO、CO2 D.C、CO
用途： 冶炼金属
对碳的还原性的分析
C + 2CuO
Байду номын сангаас高温 失氧
2Cu + CO2↑
CuO
Cu
氧化铜具有氧化性，是氧化剂；
氧化铜在反应中被还原，发生还原反应。
C
得氧
CO2
碳具有还原性，是还原剂；
碳在反应中被氧化，发生氧化反应。
•
碳的化学性质
课题6.1 金刚石、石墨和C60
我会分析
高温
—还原性
C+2CuO===2Cu+CO2
我们知道常温下碳的化学性质不活泼，比 较稳定。如果升高温度，碳的化学性质会 怎么样呢？
木炭燃烧
回忆木炭在氧气中燃烧的实验，写出反应的化学方程式。
2．加热或点燃条件下，碳单质能跟多种物质反应。
课题6.1 金刚石、石墨和C60
当碳在氧气或空气 中充分燃烧时，生 成二氧化碳，同时 放出大量的热。
当碳在氧气或空气中 不充分燃烧时，生成 一氧化碳，同时也放 出热量。
课题1 金刚石、石墨和C60 （第二课时）2017.12
中国古代字画
课题6.1 金刚石、石墨和C60
请您欣赏
水墨山水画
《清明上河图》
二、单质碳的化学性质
思考：
•课题6.1 金刚石、石墨和C60
我国古代一些书法家、画家用墨（ 用炭黑等制成）书写或绘制的字画 能够保存很长时间而不变色，这是 为什么呢？
2 3
2C + O2
2CO （O2不充足）
高温
2Cu + CO2↑ 4Fe + 3CO2 2CO
C +CO
高温
2
二、单质碳的化学性质
碳的化学性质 1、碳的各种单质在常温下化学性 质不活泼。如果温度升高，碳的 活动性大大增强。 2、碳具有可燃性和还原性。
注意事项
炼铁用的焦炭
3C + 2Fe2O3
高温
4Fe + 3CO2↑
在高温条件下，碳还能 使二氧化碳转变成一氧化碳
CO2 + C
高温
2CO
• 小结：碳的化学性质
常温 化学性质稳定 性 可 C + O2 点燃 CO2 （O2充足） 燃 点燃 高 高温 温 性 还 2CuO + C 原 2Fe O + 3C
分析： C + O2
点燃
CO2
12 32 6g 16g ＜ 18g
由此可以得出：反 应时氧气充足，生成物 只有CO2， 反应后还有 剩余的O2。
展开你想象的翅膀
•课题6.1 金刚石、石墨和C60
早在四千多年前我们的祖先就已在生活中 使用铜了，河南安阳出土的三千多年前商 代司母戊铜鼎重达875公斤，是世界上已发 掘的最大青铜器，可见我国古代炼铜技术 堪称世界第一。 “古老的铜”—试想象祖先是如何制取铜单 质的呢？
木炭还原氧化铜
（2）碳与某些氧化物的反应（还原性）
课题6.1 金刚石、石墨和C60
1.加热前为什么要先预热？ 2.试管口为什么要略向下倾斜？ 火焰上罩网罩的作用是什么？ 3.实验结束时，为什么要先从石 灰水里取出导管撤出导管，再熄 灭酒精灯？
4.反应的现象和化学方程式是什
么？ 二、单质碳的化学性质