九年级化学上册《61 金刚石石墨和C60》教学设计 新版新人教版 I.docx

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九年级化学上册《61金刚石石墨和C60》教学设计新版新人教版I

2019-2020年九年级化学上册《6.1金刚石、石墨和C60》教学设计（新版）新人教版（I）

【教材分析】

本课题包括两部分：

第一部分介绍碳单质，主要介绍了金刚石、石墨的重要物理性质和C60分子的结构特点。

在介绍石墨的同时又穿插介绍了木炭、活性炭的吸附性及其用途，使学生树立性质决定用途，用途反映性质以及用途体现结构的观点；第二部分通过学生回顾复习引出碳的一个重要化学性质——在加热条件下与氧气反应，又通过活动探究理解了碳能与某些氧化物反应，并能根据实验现象书写化学方程式，分析化学反应的特点后又总结出了还原反应的概念。

知识要点：

1．碳的几种单质及其用途；2．碳单质的物理性质有很大差异的原因；3．碳的化学性质；4．还原反应的概念。

【学生分析】

在学习本课之前，学生已接触过氧气、水等物质的学习，初步掌握了认识某一种物质的基本过程和方法，并已具备的基本了基本的实验技能技能，在知识点的关联方面，学生在此之前学习过物质的氧化反应，在此可与还原反应进行对比学习。

【教学目标】

1．知识与技能

（1）了解金刚石和石墨的物理性质和用途；

（2）知道碳单质的化学性质；

（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；

（4）初步认识还原反应。

2．过程与方法

（1）会对展示或演示的资料分析、归纳；

（2）能认真观察实验现象，并会对现象分析归纳，总结出重要的知识点。

3．情感、态度与价值观

（1）以发展的观点看待碳的单质；

（2）树立物质的性质决定用途的观点。

【教学重难点】

1．教学重点

碳单质的化学性质。

2．教学难点

碳跟某些氧化物的反应；还原反应的认识；

【教学策略】

本课题中第一部分内容难度不大，基本上属于识记性的内容，通过学生的自学及教师的适当引导，学生应该比较容易理解，故该部分的内容采用教师以实物或图片资源的展示引导学生自主学习的方式来完成，重点在于提高学生的学习兴趣；难点主要分布在第二部分碳单质的化学性质，而其中较难理解的又属还原反应的理解，所以该部分的内容主要结合学生实验（或演示实验）来加深学生对知识点的理解，针对还原反应这一难点，采用多媒体动画演示的方式，可以更直观地体现出化学反应中氧的得失，从而帮助学生更好地理解还原反应。

【课时安排】

1课时

【教学过程】

〖明确学习目标〗

1.知道金刚石和石墨的主要物理性质及相关的用途（重难点）。

2.记住单质碳的化学性质（重难点）及对应的用途。

3.知道同种元素可以组成不同的物质，结构、性质和用途的关系，且能以发展的观点看待碳的单质。

〖课前自主学习〗

1．单质是指_________________________。

请列举几种常见的单质：

_______________。

2．你认为一种元素能形成多种单质吗？

_________；请前例说明：

________________。

3．碳单质具有哪些化学性质？

〖课堂情景导入〗

“钻石恒久远，一颗永留传。

”是一句被知名杂评为20世纪最经典的广告词。

而化学系女生常常挂在嘴边的一句的话是：

别以为钻石就能打动我的心，在我们化学系的同学眼中，它和我们用的铅笔是一样的！

那么，钻石是什么东西？

化学系女生为何会这样说呢？

今天就让我们来了解一下它们，看我们常用的铅笔是否也能变得和钻石一样值钱！

〖课中合作探究〗

知识点一、碳的单质

[阅读]课本P106~108，填写下面表格：

金刚石

石墨

物理性质

外观

正八面体

细鳞片状固体

光泽

无色透明

有金属光泽

硬度

天然存在的最硬的物质

很软

导电性

不能导电

有优良的导电性

用途

裁玻璃、作钻头、作装饰品

制铅笔芯、作电极、固体润滑剂

[实验]P107实验6-1，你观察到了什么现象？

请记录下来。

[思考]

1．木炭和活性炭为什么可以做吸附剂？

2．碳元素除了组成金刚石和石墨外，你知道还能组成哪些单质吗？

3．防毒面具的滤毒罐内填充的是什么物质？

[交流讨论]

1．金刚石和石墨是同一种物质吗？

由石墨制造金刚石是物理变化还是化学变化？

2．一种元素只能组成一种单质吗？

这些碳单质的性质和用途为什么不同？

3．结合金刚石、石墨、无定形碳的性质和用途，讨论物质的性质和用途的关系。

结论:

[归纳小结]

一、碳的单质

1．金刚石、石墨（见上表格）

2．无定形碳（属于物）

（1）结构：

由石墨的微小晶体和少量杂质构成，主要有：

焦炭，木炭，活性炭，炭黑等。

（2）性质与用途：

①活性炭、木炭具有强烈的，用于；②焦炭用于；③炭黑加到橡胶里能够增加轮胎的。

[点拨]

★注意：

木炭、活性炭的吸附性属于物理性质。

吸附过程中发生的变化属于物理变化。

●“碳”和“炭”的区别：

“碳”是元素名称，指元素；“炭”是指具体的物质，由碳元素组成的部分单质。

如：

。

二氧化碳由和两种元素组成。

3．新型碳单质

（1）C60分子是由60个构成的分子，形似。

[练习]

1．金刚石、石墨和C60都是由碳元素组成的单质，下列说法正确的是（）

A．它们是同一种物质B．它们碳原子的排列方式不同

C．它们的化学性质不同D．它们的物理性质不同

2．下面是甲、乙两种物质的结构示意图，图中小圆圈均代表碳原子。

这两种物质在氧气中完全燃烧后的产物都是二氧化碳，但它们的物理性质却明显不同，如导电性、硬度等。

据此，下列说法错误的是（）

A．甲乙两种物质中的碳原子大小相同

B．甲乙两种物质都是碳单质

C．甲乙两种物质中原子的空间排列方式不同

D．将甲乙两种物质混合后得到的是纯净物

3．碳家族中，C60的分子结构形似足球（如下图所示）。

下列关于C60的说法中，错误的是（）

A．它是一种单质

B．每个C60分子由60个碳原子构成

C．它与金刚石是同一种物质

D．它完全燃烧后的产物是CO2

4．下列关于金刚石、石墨、C60的说法不正确的是

A．它们都是电的良导体B．石墨质软，可作铅笔芯

C．C60是一种新型的单质D．金刚石硬度大，可切割大理石

知识点二：

碳的化学性质

[思考]北宋张择端用墨汁绘制的《清明上河图》能完好保存至今，说明碳在常温下有什么性质？

你是否能从碳的原子结构中获得启示？

（请画出碳原子结构示意图）

[阅读]自学课本P110~111，请概括出碳的化学性质。

[实验]观察教师演示P110实验6-2，并记录实验现象。

现象：

分析：

化学方程式：

实验结论：

[点拨]

★什么是氧化反应？

●在上面的反应中，从得失氧的角度看，参与反应的物质中：

得到氧变成为_______，发生了反应；而失去氧变成为，发生了

反应，使该物质发生还原反应的物质具有性，可用作剂。

[归纳小结]

二、碳的化学性质

1．碳的性

碳原子的核外电子排布第一层有_____个电子，第二层（最外层）有_____个电子，因此常温下碳的化学性质。

2．碳的性

（1）氧气充足时：

；（请写化学方程式）

（2）氧气不充足时：

。

这两个反应都属于反应（填反应类型）。

3．碳的性

（1）实验现象

（2）酒精灯加铁丝网罩的目的是。

（3）在此反应中，被还原的物质是，被氧化的物质是。

说明木炭具有性，可用作。

（4）化学方程式，所以，这类反应可表示为：

C+金属氧化物===+。

[点拨]此外，碳还能与一些非金属氧化物反应：

高温

如：

在高温条件下，碳能使二氧化碳还原为一氧化碳：

C+CO2====2CO

高温

将水蒸汽通过灼热的炭层，会发生如下反应：

C+H2O====H2+CO，该反应中所生成的H2和CO的混合物，常被称为“水煤气”。

[讨论]根据碳的化学性质说出碳有哪些用途？

[练习]

1．用化学方程式表示：

（1）木炭还原氧化铁

（2）木炭还原四氧化三铁

2．下列说法中，正确的是（）

A．金刚石、石墨都是由碳原子构成的，都很硬B．单质碳具有还原性

C．用活性碳可除去硬水中的氯化钙杂质D．木炭燃烧时吸收大量的热

3．xx年诺贝尔物理奖授予发现石墨烯的开创性研究者。

以石墨为原料，先制备氧化石墨,再经过热还原制备石墨烯。

石墨烯硬度大，导电性能好，有韧性，可弯曲。

下列关于金刚石、石墨、C60和石墨烯四种单质的叙述错误的是（）

A．将石墨变成石墨烯发生了化学变化B．四种物质碳原子的排列方式不同

C．四种物质完全燃烧后的产物都是CO2D．石墨烯是一种新型的有机物

4．炭雕是一种集观赏、空气净化于一体的工艺品（如右图），其主要成分是木炭。

下列说法中错误的是（）

A．炭雕作为艺术品可以长久保存

B．炭雕能吸附室内微量的有害气体

C．摆放炭雕必须远离火种

D．将炭雕的下脚料研成粉末，与氧化铜粉末共热，不能发生反应

〖课堂归纳小结〗

通过本节课的学习，你收获了什么？

[我的收获]

〖随堂练习应用〗P112“练习与应用”

〖5分钟随堂测评〗

1．写标语和春联用的墨汁是用烟炱做的，烟炱的主要成份是，用墨汁书写或绘制的字画，虽年深日久却不变色，这是因为。

2．测得某物质中只含有碳元素，这种物质（  ）

A.一定是一种单质  B.一定是石墨 

C.可能是化合物 D.可能是一种单质，也可能是几种碳的单质的混合物

3．“钻石恒久远，一颗永流传”这句广告词能体现的钻石的性质是（）

A.硬度大B.不能导电 C.化学性质稳定 D.熔点低

4．最近科学家制得一种新的分子，它是由碳元素组成的，具有空心的类似足球状结构的一种分子，化学式是C60。

下列说法中不正确的是（）

A.C60是一种新型的化合物B.C60和石墨是不同的碳单质

C.C60是一种新的碳单质D.C60的相对分子质量是720

5．下列说法错误的是（）

A.同种元素组成的物质，性质不一定相同B.同种元素组成的物质、性质一定相同

C.不同的单质可以由同一种元素组成D.不同的单质可以有相同的化学性质

6．写出碳在高温时还原氧化铜的化学方程式，并计算要使80g氧化铜完全反应，需要碳的质量至少是多少？

〖课后巩固训练〗

1．古代字画能长期保存，是由于单质碳在常温下具有（）

A．稳定性B．氧化性C．还原性D．助燃性

2．轻轨电车是近年来城市发展的一种无污染的新兴交通工具，当轻轨电车开动时，轻轨电车与架空电线的接触点由于高速摩擦会产生高温，因此接触点上的材料应该具有现耐高温，不易氧化，能导电的性质，你认为接触点上的材料应选用（  ）

A．金刚石B．铝C．石墨D．铜

3．下列日常生活中的物质属于纯净物的是（  ）

4．碳和碳的化合物都是非常重要的物质。

（1）碳原子的结构示意为，碳原子的核电荷数为。

（2）碳的单质有多种，具有下列结构的碳单质中，由分子构成的是。

（3）上海世博会体现的“低碳”亮点主要是降低了气体的排放。

5．已知A、B为两种黑色粉末，D为红色单质。

A、B、C、D、E五种物质之间的转化关系如图10所示。

请回答：

（1）C的化学式为　　　　　　　　　　　；

（2）A中金属元素的化合价是　 　　　　　　　；

（3）反应①的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　；该反应的基本类型是　　　　。

6．用木炭还原氧化铜的实验如左下图。

（1）酒精灯加灯罩的目的；

（2）刚开始预热，试管②中立即产生气泡，但石灰水不变浑浊，原因是；

（3）继续加热，观察到石灰水逐渐变浑浊，黑色粉末中出现红色物质。

请你写出带点部分的化学方程式：

、；

（4）停止加热时，应先将导管从试管②中撤出，并用弹簧夹夹紧橡皮管，待试管①冷却后再把试管里的粉末倒出。

这样操作的原因是。

〖课后延伸拓展〗

1.中国科学技术大学钱逸泰教授等以Cl4和金属钠为原料，在700℃时制造出纳米级金刚石粉末。

该成果发表在世界权威的《科学》杂志上，立即被科学家高度评价为“稻草变黄金”。

同学们对此的一些理解不正确的（）

A.金刚石属于金属单质B.制造过程中元素的种类没有变化

C.Cl4是一种化合物  D.这个反应是化学变化

2.将木炭和氧化铜的粉末混合物30克，加热一段时间后冷却，称的剩余固体的质量为25.6克。

计算：

（1）生成了多少克CO2？

（2）生成了多少克Cu?

（3）有多少克氧化铜参加了反应？

【板书设计】

【课后反思】

2019-2020年九年级化学上册《6.1金刚石、石墨和C60》教学设计（新版）新人教版（II）

【教材分析】

本课题包括两部分：

第一部分介绍碳单质，主要介绍了金刚石、石墨的重要物理性质和C60分子的结构特点。

在介绍石墨的同时又穿插介绍了木炭、活性炭的吸附性及其用途，使学生树立性质决定用途，用途反映性质以及用途体现结构的观点；第二部分通过学生回顾复习引出碳的一个重要化学性质——在加热条件下与氧气反应，又通过活动探究理解了碳能与某些氧化物反应，并能根据实验现象书写化学方程式，分析化学反应的特点后又总结出了还原反应的概念。

知识要点：

1．碳的几种单质及其用途；2．碳单质的物理性质有很大差异的原因；3．碳的化学性质；4．还原反应的概念。

【学生分析】

在学习本课之前，学生已接触过氧气、水等物质的学习，初步掌握了认识某一种物质的基本过程和方法，并已具备的基本了基本的实验技能技能，在知识点的关联方面，学生在此之前学习过物质的氧化反应，在此可与还原反应进行对比学习。

【教学目标】

1．知识与技能

（1）了解金刚石和石墨的物理性质和用途；

（2）知道碳单质的化学性质；

（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；

（4）初步认识还原反应。

2．过程与方法

（1）会对展示或演示的资料分析、归纳；

（2）能认真观察实验现象，并会对现象分析归纳，总结出重要的知识点。

3．情感、态度与价值观

（1）以发展的观点看待碳的单质；

（2）树立物质的性质决定用途的观点。

【教学重难点】

1．教学重点

碳单质的化学性质。

2．教学难点

碳跟某些氧化物的反应；还原反应的认识；

【教学策略】

本课题中第一部分内容难度不大，基本上属于识记性的内容，通过学生的自学及教师的适当引导，学生应该比较容易理解，故该部分的内容采用教师以实物或图片资源的展示引导学生自主学习的方式来完成，重点在于提高学生的学习兴趣；难点主要分布在第二部分碳单质的化学性质，而其中较难理解的又属还原反应的理解，所以该部分的内容主要结合学生实验（或演示实验）来加深学生对知识点的理解，针对还原反应这一难点，采用多媒体动画演示的方式，可以更直观地体现出化学反应中氧的得失，从而帮助学生更好地理解还原反应。

【课时安排】

1课时

【教学过程】

〖明确学习目标〗

1.知道金刚石和石墨的主要物理性质及相关的用途（重难点）。

2.记住单质碳的化学性质（重难点）及对应的用途。

3.知道同种元素可以组成不同的物质，结构、性质和用途的关系，且能以发展的观点看待碳的单质。

〖课前自主学习〗

1．单质是指_________________________。

请列举几种常见的单质：

_______________。

2．你认为一种元素能形成多种单质吗？

_________；请前例说明：

________________。

3．碳单质具有哪些化学性质？

〖课堂情景导入〗

“钻石恒久远，一颗永留传。

”是一句被知名杂评为20世纪最经典的广告词。

而化学系女生常常挂在嘴边的一句的话是：

别以为钻石就能打动我的心，在我们化学系的同学眼中，它和我们用的铅笔是一样的！

那么，钻石是什么东西？

化学系女生为何会这样说呢？

今天就让我们来了解一下它们，看我们常用的铅笔是否也能变得和钻石一样值钱！

〖课中合作探究〗

知识点一、碳的单质

[阅读]课本P106~108，填写下面表格：

金刚石

石墨

物理性质

外观

正八面体

细鳞片状固体

光泽

无色透明

有金属光泽

硬度

天然存在的最硬的物质

很软

导电性

不能导电

有优良的导电性

用途

裁玻璃、作钻头、作装饰品

制铅笔芯、作电极、固体润滑剂

[实验]P107实验6-1，你观察到了什么现象？

请记录下来。

[思考]

1．木炭和活性炭为什么可以做吸附剂？

2．碳元素除了组成金刚石和石墨外，你知道还能组成哪些单质吗？

3．防毒面具的滤毒罐内填充的是什么物质？

[交流讨论]

1．金刚石和石墨是同一种物质吗？

由石墨制造金刚石是物理变化还是化学变化？

2．一种元素只能组成一种单质吗？

这些碳单质的性质和用途为什么不同？

3．结合金刚石、石墨、无定形碳的性质和用途，讨论物质的性质和用途的关系。

结论:

[归纳小结]

一、碳的单质

1．金刚石、石墨（见上表格）

2．无定形碳（属于物）

（1）结构：

由石墨的微小晶体和少量杂质构成，主要有：

焦炭，木炭，活性炭，炭黑等。

（2）性质与用途：

①活性炭、木炭具有强烈的，用于；②焦炭用于；③炭黑加到橡胶里能够增加轮胎的。

[点拨]

★注意：

木炭、活性炭的吸附性属于物理性质。

吸附过程中发生的变化属于物理变化。

●“碳”和“炭”的区别：

“碳”是元素名称，指元素；“炭”是指具体的物质，由碳元素组成的部分单质。

如：

。

二氧化碳由和两种元素组成。

3．新型碳单质

（1）C60分子是由60个构成的分子，形似。

[练习]

1．金刚石、石墨和C60都是由碳元素组成的单质，下列说法正确的是（）

A．它们是同一种物质B．它们碳原子的排列方式不同

C．它们的化学性质不同D．它们的物理性质不同

2．下面是甲、乙两种物质的结构示意图，图中小圆圈均代表碳原子。

这两种物质在氧气中完全燃烧后的产物都是二氧化碳，但它们的物理性质却明显不同，如导电性、硬度等。

据此，下列说法错误的是（）

A．甲乙两种物质中的碳原子大小相同

B．甲乙两种物质都是碳单质

C．甲乙两种物质中原子的空间排列方式不同

D．将甲乙两种物质混合后得到的是纯净物

3．碳家族中，C60的分子结构形似足球（如下图所示）。

下列关于C60的说法中，错误的是（）

A．它是一种单质

B．每个C60分子由60个碳原子构成

C．它与金刚石是同一种物质

D．它完全燃烧后的产物是CO2

4．下列关于金刚石、石墨、C60的说法不正确的是

A．它们都是电的良导体B．石墨质软，可作铅笔芯

C．C60是一种新型的单质D．金刚石硬度大，可切割大理石

知识点二：

碳的化学性质

[思考]北宋张择端用墨汁绘制的《清明上河图》能完好保存至今，说明碳在常温下有什么性质？

你是否能从碳的原子结构中获得启示？

（请画出碳原子结构示意图）

[阅读]自学课本P110~111，请概括出碳的化学性质。

[实验]观察教师演示P110实验6-2，并记录实验现象。

现象：

分析：

化学方程式：

实验结论：

[点拨]

★什么是氧化反应？

●在上面的反应中，从得失氧的角度看，参与反应的物质中：

得到氧变成为_______，发生了反应；而失去氧变成为，发生了

反应，使该物质发生还原反应的物质具有性，可用作剂。

[归纳小结]

二、碳的化学性质

1．碳的性

碳原子的核外电子排布第一层有_____个电子，第二层（最外层）有_____个电子，因此常温下碳的化学性质。

2．碳的性

（1）氧气充足时：

；（请写化学方程式）

（2）氧气不充足时：

。

这两个反应都属于反应（填反应类型）。

3．碳的性

（1）实验现象

（2）酒精灯加铁丝网罩的目的是。

（3）在此反应中，被还原的物质是，被氧化的物质是。

说明木炭具有性，可用作。

（4）化学方程式，所以，这类反应可表示为：

C+金属氧化物===+。

[点拨]此外，碳还能与一些非金属氧化物反应：

高温

如：

在高温条件下，碳能使二氧化碳还原为一氧化碳：

C+CO2====2CO

高温

将水蒸汽通过灼热的炭层，会发生如下反应：

C+H2O====H2+CO，该反应中所生成的H2和CO的混合物，常被称为“水煤气”。

[讨论]根据碳的化学性质说出碳有哪些用途？

[练习]

1．用化学方程式表示：

（1）木炭还原氧化铁

（2）木炭还原四氧化三铁

2．下列说法中，正确的是（）

A．金刚石、石墨都是由碳原子构成的，都很硬B．单质碳具有还原性

C．用活性碳可除去硬水中的氯化钙杂质D．木炭燃烧时吸收大量的热

3．xx年诺贝尔物理奖授予发现石墨烯的开创性研究者。

以石墨为原料，先制备氧化石墨,再经过热还原制备石墨烯。

石墨烯硬度大，导电性能好，有韧性，可弯曲。

下列关于金刚石、石墨、C60和石墨烯四种单质的叙述错误的是（）

A．将石墨变成石墨烯发生了化学变化B．四种物质碳原子的排列方式不同

C．四种物质完全燃烧后的产物都是CO2D．石墨烯是一种新型的有机物

4．炭雕是一种集观赏、空气净化于一体的工艺品（如右图），其主要成分是木炭。

下列说法中错误的是（）

A．炭雕作为艺术品可以长久保存

B．炭雕能吸附室内微量的有害气体

C．摆放炭雕必须远离火种

D．将炭雕的下脚料研成粉末，与氧化铜粉末共热，不能发生反应

〖课堂归纳小结〗

通过本节课的学习，你收获了什么？

[我的收获]

〖随堂练习应用〗P112“练习与应用”

〖5分钟随堂测评〗

1．写标语和春联用的墨汁是用烟炱做的，烟炱的主要成份是，用墨汁书写或绘制的字画，虽年深日久却不变色，这是因为。

2．测得某物质中只含有碳元素，这种物质（  ）

A.一定是一种单质  B.一定是石墨 

C.可能是化合物 D.可能是一种单质，也可能是几种碳的单质的混合物

3．“钻石恒久远，一颗永流传”这句广告词能体现的钻石的性质是（）

A.硬度大B.不能导电 C.化学性质稳定 D.熔点低

4．最近科学家制得一种新的分子，它是由碳元素组成的，具有空心的类似足球状结构的一种分子，化学式是C60。

下列说法中不正确的是（）

A.C60是一种新型的化合物B.C60和石墨是不同的碳单质

C.C60是一种新的碳单质D.C60的相对分子质量是720

5．下列说法错误的是（）

A.同种元素组成的物质，性质不一定相同B.同种元素组成的物质、性质一定相同

C.不同的单质可以由同一种元素组成D.不同的单质可以有相同的化学性质

6．写出碳在高温时还原氧化铜的化学方程式，并计算要使80g氧化铜完全反应，需要碳的质量至少是多少？

〖课后巩固训练〗

1．古代字画能长期保存，是由于单质碳在常温下具有（）

A．稳定性B．氧化性C．还原性D．助燃性

2．轻轨电车是近年来城市发展的一种无污染的新兴交通工具，当轻轨电车开动时，轻轨电车与架空电线的接触点由于高速摩擦会产生高温，因此接触点上的材料应该具有现耐高温，不易氧化，能导电的性质，你认为接触点上的材料应选用（  ）

A．金刚石B．铝C．石墨D．铜

3．下列日常生活中的物质属于纯净物的是（  ）

4．碳和碳的化合物都是非常重要的物质。

（1）碳原子的结构示意为，碳原子的核电荷数为。

（2）碳的单质有多种，具有下列