播放石

《金刚石、石墨和C60》

第1课时

◆教材分析

本课题主要学习金刚石、石墨和C60，其主旨是在学习这三种单质物理性质的过程中，

激发学生学习化学的兴趣，使学生认识到化学在促进社会发展和提高人类生活质量方面的重

要作用，知道一种元素可以组成多种物质，为以后学习同素异形体打下基础。教材内容在呈

现方式上注意把教学情境和学生生活实际相联系，既介绍了日常生活中常见的含碳物质，如

玻璃刀、铅笔芯、电车电刷等，又引入了一些高新科技材料，如人造金刚石、金刚石薄膜和

纳米碳管等，同时还引入诸如“温室效应”等社会关注的问题。教材图文并茂，为开展教学

提供了良好的依据和条件。

◆教学目标

1．了解金刚石、石墨等碳单质的物理性质和用途。

2．知道同一元素可以组成不同的物质。

3．通过对碳的几种单质的结构、性质和用途的学习，建构“结构—性质—用途”三者之间

思维关系模型。

4．通过对碳的物理性质的探究，激发学生的创新意识，并形成以发展的眼光来看待碳的单

质的观点。

◆教学重难点

【教学重点】

碳单质的物理性质和用途。

【教学难点】

碳的几种单质性质不同的原因。

◆教学过程

一、课程导入

【教师提问】我们知道，丰富多彩的物质世界是由元素组成的。不同的元素组成不同的物

质，那么同一种元素能不能组成不同的单质呢？如果能，请举例说明？

【学生活动】讨论交流，举例O

2

和O

3

。

【教师活动】下面，我们一起来认识几种新的同种元素组成的不同物质。

【学生活动】说出对应物质的名称。

【教师讲解】以上物质常见的碳单质，分别是金刚石、石墨、木炭、活性炭。它们在我们

的生活中有很多用途。

二、常见的碳单质

1．金刚石

【教师活动】今天我们开始学习这些碳的单质。同学们见过金刚石吗?能举出一些金刚石

的例子吗？

【学生讨论】玻璃刀上有金刚石，钻探机钻头，还有钻石等。

【教师提问】请大家描述一下金刚石的外观。（打开图片“金刚石”。)

【学生回答】无色透明的、正八面体形状的固体。

【教师提问】大家按小组讨论金刚石的性质、用途，请参照下表进行总结。

物理性质用途

无色透明、正八面体形状的固体。（色泽外

观）

经仔细琢磨后，成为装饰品——钻石。

自然界中存在的最硬物质。（硬度）划玻璃、切割大理石、加工坚硬的金

属，装在钻探机的钻头钻凿坚硬的岩

层。

2．石墨

【教师活动】同学们总结得很好，上面列举的金刚石的用途利用的都是它的物理性质和用

途。那么，大家想一想石墨会不会有类似的性质呢？我们来根据实验推测一下石墨的性

质。

【学生活动】实验用品：石墨棒、小刀。

【教师提问】石墨的外观是什么样的，它的硬度怎么样？

【学生回答】石墨是深灰色鳞片状固体。

【教师活动】播放实验视频，观察现象。（播放视频“石墨导电性”。）

【学生回答】石墨可以导电。

【教师总结】石墨的物理性质：

外观：深灰色细鳞片状固体。

光泽：有金属光泽。

硬度：较软。

导电性：能导电。

【教师提问】通过这个练习，请同学们对比一下金刚石和石墨的这些性质，从中能够发现

什么明显的区别吗？

【学生活动】对比并回答问题。

【教师讲解】同学们总结的很好。那么我们思考一下，为什么同样是碳的单质，但性质却差

这么多呢？（播放动画“金刚石的结构”和“石墨的结构”。）

【教师讲解】这两幅图是金刚石和石墨的结构示意图，大家通过上面我们总结出来的性质

结合这两副图，能够推演出什么样的关系吗？

引导学生得出：

①金刚石和石墨的结构不同所以它们的性质也不同。

②石墨结构是一层一层的，所以质软。

③石墨结构是层状的，所以能够导电。

④金刚石的结构中原子之间相互交错相连，所以它很硬。

⑤金刚石稳定也是它结构稳定导致的。

3．无定形碳

【教师讲解】在日常生产生活中我们常常会用到木炭、活性炭、焦炭、炭黑，这些物质的主

要成分也是碳单质，他们的结构与石墨类似，属于无定形碳。其中木炭和活性炭具有很好的

吸附性。

下面我们来通过一个实验验证活性炭的吸附性。（播放视频“活性炭的吸附性”。）

【教师提问】为什么木炭（活性炭）具有吸附性。

【学生回答】木炭（活性炭）具有疏松多孔的结构，它的结构决定了它具有吸附性质，所

以可以吸附色素、气味和有毒气体等物质。

【教师活动】展示木炭、活性炭、焦炭、炭黑的用途，并说明结构决定性质，形式决定用途。

三、新型碳单质

4．C

60

【教师讲解】碳氏家族的单质中还有很多神奇的结构，这些结构导致它们具有不同的性质

和特殊的性质，C60就是其中一种。（播放动画“C60的分子结构”。）介绍C60的用途。

5．石墨烯、碳纳米管

【教师活动】展示新型碳材料的结构图，介绍最新的碳材料研究成果。（播放动画“新型碳

材料”以及知识卡片“石墨烯”。）

四、巩固练习

1．继发现C60后C70也已经制得，下列有关C70的说法正确的是()

A.它是一种化合物。

B.它是一种单质，并且它是由C70分子构成的。

C.它是一种混合物。

D.它的相对分子质量是840。

答案：B、D

2．下列现象中属于化学变化的是（）

A．活性炭吸附有色、有毒的气体。

B．铅笔把字迹留在纸上。

C．用金刚石切割玻璃。

D．石墨在空气中燃烧。

答案：D

五、小结

1．金刚石、石墨、活性炭、C60的结构、物理性质及用途。

2．碳的不同单质物理性质不同的原因是因为构成它们的碳原子的排列方式不同。

3．物质的结构、性质和用途之间的关系。