碳的几种单质
教学目标1.使学生了解金刚石、石墨及木炭的物理特性。
2.使学生进一步了解金刚石、石墨及木炭的用途,物质的性质决定物质的用途这一辩证关系。
教学重点和难点
物质性质及用途的关系。
教学用品
投影片
教学过程
[提问] 我们都见过晶莹璀灿的金刚石,也经常使用铅笔、碳棒,冬日里还可用木炭取暖,可你们知道它们各是由什么成份组成的?它们有什么联系吗?
(学生讨论后,老师加以指正和说明)
[讲解] 铅笔芯、碳棒的主要成份是石墨,金刚石、石墨、木炭,还有活性炭、焦炭等都是由碳元素组成的不同单质。这节课主要学习金刚石、石墨及木炭的物理性质和用途。
[阅读] 课本金刚石和石墨的物理性质。
[投影板书] 一、金刚石和石墨的成份、物理性质及用途
(在讲述石墨导电性时穿插导电实验)
[讲解] 金刚石和石墨物理性质上的差异决定了用途上的差异。
1.利用金刚石硬度大、耐高温可做钻探机的钻头;利用硬度大,可做玻璃刀;由于金刚石对光有折射散射作用,可做装饰品。
2.利用石墨质软可做铅笔芯;利用石墨滑腻、耐高温,可做耐高温的润滑剂。
3.石墨可导电,可以做电极,又耐高温可做高温电炉的电极。
4.利用石墨传热性能好,并在温度骤然升高时不易炸裂,可做石墨坩埚。
5.利用石墨耐酸碱的耐腐蚀性强,可做化工管道,耐酸槽、耐碱槽等。
[小结] 金刚石和石墨都是由碳元素组成的不同单质,性质上有如此大的差异是由于二者中碳原子的排列顺序不同,即结构决定性质,性质决定用途。
[讲解] 在碳元素组成的单质中,还有一类单质是无定形碳,包括木炭、焦炭、活性炭及炭黑等。(交待:“炭”与“碳”的不同写法)
下面着重介绍木炭。
[演示] 1.将一个装有半瓶带浅红色水的锥形瓶,配上胶塞。把两块木炭放入带红色的水中后,塞上塞子再摇动锥形瓶,注意观察带红色的水中颜色的变化。
2.把木炭放入盛满NO2气体的锥形瓶,塞好塞子,摇动片刻,观察现象。再加热锥形瓶,红棕色气体NO2又重出现,说明什么问题。
(讨论实验后,得出结论)
[小结] 木炭能吸附红色和棕红色物质,说明木炭具有吸附性,能把大量气体或染料小微粒吸附在其表面。加热后,红棕色又出现,说明以上过程属于物理变化。
[投影板书] 二、无定形碳(以木炭为例)
1.物理性质:灰黑色多孔物质,具有吸附性。能够吸附大量气体和小微粒。
2.吸附作用:气体或液体里的物质被吸附到固体表面的作用。
3.吸附原理:(引导学生阅读课本有关内容。)
4.用途:木炭可作燃料、黑火药、制铅笔和做吸附剂等。
[小结] 金刚石、石墨和无定形碳都是由碳元素组成的不同单质,性质和用途上存在着很大差别,这是由于它们的结构不同所造成的。
[讨论] 怎样证明金刚石和石墨是由同一种元素组成的不同单质?
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