金剛石、石墨和C60導學案

金剛石、石墨和C60導學案一、學習目標1.能說出金剛石、石墨的主要物理性質和用途，并能初步解釋性質差異的原因。2.知道C60等新型碳單質的存在，了解其結構特點和潛在應用前景。3.理解同一種元素可以組成不同單質的概念，初步認識物質的多樣性。4.通過對碳單質性質和用途關系的學習，體會“結構決定性質，性質決定用途”的化學思想。二、學習重點與難點*重點：金剛石、石墨的物理性質和主要用途。*難點：金剛石和石墨物理性質差異的原因（原子排列方式不同）；理解物質的結構、性質與用途之間的關系。三、學習過程（一）情境導入：奇妙的碳世界我們知道，碳元素是自然界中一種非常重要的元素。你能想到哪些含有碳元素的物質呢？（引導學生思考，如二氧化碳、甲烷、木材、塑料等）。今天，我們來認識幾種由碳元素直接組成的單質，它們雖然都由碳元素構成，卻有著截然不同的“模樣”和“脾氣”。它們就是——金剛石、石墨和C60。（二）自主學習與探究：認識金剛石1.觀察與思考：觀察金剛石的圖片或實物（若有條件），你能描述它的一些外觀特征嗎？（提示：顏色、光澤、透明度等）2.閱讀與歸納：閱讀教材中關于金剛石的內容，完成下表：金剛石的物理性質對應的主要用途:---------------:-------------（例如：硬度大）（例如：裁玻璃）3.思考：為什么金剛石會有如此大的硬度？（提示：從其微觀結構思考，可結合教材中的結構示意圖）（三）合作學習與討論：走近石墨1.動手體驗：用鉛筆芯在紙上劃過，觀察現象；用手觸摸鉛筆芯粉末，感受其滑膩感。（注意：實驗后洗手）2.小組討論：結合生活經驗和教材內容，討論石墨有哪些不同于金剛石的物理性質？這些性質又決定了它有哪些用途？請記錄下來。*石墨的物理性質1：_________，用途：_________*石墨的物理性質2：_________，用途：_________*石墨的物理性質3：_________，用途：_________*...3.深度探究：*石墨為什么質地較軟，且有滑膩感？*石墨為什么能導電？（提示：同樣從其微觀結構入手，并與金剛石的結構進行對比）（四）拓展延伸：神奇的C601.閱讀資料：自主閱讀教材中關于C60的介紹，思考以下問題：*C60的名稱是怎么來的？它的分子結構有什么特點？*C60屬于單質還是化合物？為什么？*C60有哪些潛在的應用價值？2.暢想未來：除了C60，你還聽說過哪些新型碳單質？（如碳納米管、石墨烯等，可簡要介紹，激發興趣）這些新型碳材料可能會給我們的生活帶來哪些改變？（五）對比與歸納：碳單質的“同與不同”1.列表比較：完成下表，對比金剛石、石墨、C60的構成、物理性質（至少列2-3點）和主要用途。碳單質構成（原子或分子）主要物理性質（舉例）主要用途（舉例）:-------:-----------------:-------------------:---------------金剛石石墨C602.思考與小結：*金剛石、石墨、C60都是由_______元素組成的_______（填“單質”或“化合物”）。*它們的物理性質存在很大差異，其主要原因是_________________________________。*這一事實說明了什么化學道理？_________________________________________。四、思考與討論1.“雖然金剛石和石墨都是由碳元素組成的單質，但由于它們的性質不同，所以屬于不同的物質。”這種說法正確嗎？為什么？2.結合金剛石和石墨的性質差異及其原因，你對“結構決定性質，性質決定用途”這句話有何理解？請舉例說明。五、課堂小結與反思*通過本節課的學習，我學到了________________________________________________。*我對哪個知識點的理解還不夠透徹，需要進一步學習？_________________________。*我對碳單質的世界有了哪些新的認識？_______________________________________。六、拓展延伸*查閱資料，了解人造金剛石和人造石墨的生產方法及其應用。*了解石墨烯的發現及其在科技領域的應用前景。七、課后練習1.下列關于金剛石和石墨的說法中，正確的是（）A.它們的物理性質相同B.它們是由不同種元素組成的C.它們都是電的良導體D.它們的碳原子排列方式不同2.填寫下列物質的用途所依據的性質：*石墨用于制作干電池的電極，是因為____________________。*金剛石用于切割大理石，是因為____________________。*石墨用于制作鉛筆芯，是因為____________________。3.請你列舉一種除金