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  3. 材料一《义务教育化学课程标准(2011年版)》关于“金刚石、石墨和C60”的内容

材料一《义务教育化学课程标准(2011年版)》关于“金刚石、石墨和C60”的内容

题库2022-08-02  52
问题 材料一《义务教育化学课程标准(2011年版)》关于“金刚石、石墨和C60”的内容要求：认识物质的多样性。材料二某版本教科书“金刚石、石墨和C60”所呈现的部分内容如下：我们知道，丰富多彩的物质世界是由元素组成的。例如，氧气是由氧元素组成的，氢气是由氢元素组成的，水是由氢、氧两种元素组成的。不同的元素组成不同的物质。那么，在物质世界中，有没有同一种元素组成不同物质的例子呢?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明显差异。一、碳的单质1．金刚石纯净的金刚石是无色透明、正八面体形状的固体。天然采集到的金刚石经过仔细研磨后，可以成为璀璨夺目的装饰品——钻石。金刚石可用来裁玻璃、切割大理石、加工坚硬的金属，以及装在钻探机的钻头上，钻凿坚硬的岩层等。根据金刚石的用途可以推测金刚石一定很硬。事实上，它是天然存在的最硬的物质。2．石墨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。石墨很软，有滑腻感。此外，石墨还具有优良的导电性能。在日常生活和工农业生产中，我们常常要用到木炭、焦炭、活性炭和炭黑等，这些物质的主要成分也是碳单质，而它们的结构则与石墨类似。实验6—1在盛有半瓶水的小锥形瓶中，加入一滴红墨水，使水略显红色。投入几块烘烤过的木炭(或活性炭)，轻轻振荡锥形瓶，观察现象。木炭具有疏松多孔的结构，因此它具有吸附能力。可以利用木炭的这个性质来吸附一些食品和工业产品里的色素，也可以用它来吸附有异味的物质。活性炭的吸附作用比木炭的还要强，防毒面具里的滤毒罐就是利用活性炭来吸附毒气的，制糖工业中也利用活性炭来脱色以制白糖。随着社会的发展，活性炭的应用范围不断扩大，如城市污水、工业废水和饮用水在深度净化处理时都要用到活性炭，人们还利用活性炭来吸附装修产生的对人体有害的气体，等等。讨论结合金刚石、石墨、木炭和活性炭的性质和用途，讨论物质的性质与用途之间有什么关系。3．C60科学家发现，除金刚石、石墨外，还有一类新的以单质形式存在的碳。其中，发现较早并已在研究中取得重要进展的是C60。每个C印分子是由60个碳原子构成的。C60分子形似足球(如图6—4)，这种足球结构的C60分子很稳定。C60的发现使人类了解到一个全新的碳世界。C60的独特结构决定了它具有一些特殊的物理和化学性质，有可能广泛应用于超导、催化、材料、医学及生物等领域。目前，人类对C60的研究正在不断深入。我国的科研机构在C60的制备和分离、C60的超导性、C60的结构等方面的研究已取得不少成就，在国际上产生了重要影响。材料三教学对象为初中学生，学生已经学习了分子和原子、原子的结构、元素等相关知识。要求：(1)请将材料二实验6—1中的表格补充完整。(2)根据以上材料完成“碳的单质”的教学设计，内容包括教学目标、教学重点、教学难点、教学方法、教学过程(不少于300字)。
选项
答案
解析 （1）材料二实验d-1中的表格补充如下。（2）教学设计①教学目标知识与技能：了解金刚石和石墨的物理性质和用途；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：通过对金刚石、石墨和C60的学习，能用变化发展的观点认识物质；通过讨论交流、活动探究，培养善于合作、勤于思考、勇于实践的精神。情感态度与价值观：通过对金刚石、石墨和C60的研究，学会用发展的眼光看问题、提高科学素养。②教学重、难点教学重点：金刚石、石墨和C60中原子排列方式的分析，物质的结构、性质和用途之间的关系。教学难点：物质的结构、性质和用途之间的关系。③教学方法观察法、实验探究法、演示法等。④教学过程环节一：导入新课【教师引入】化学实验室需要购买活性炭，请大家和我一块进行网上购物去吧!咱们到这个名为卖“碳”翁的商店逛逛去。【多媒体展示】将提前设计好的模拟网店卖“碳”翁投影展示给学生。【学生观察】【教师引导并提问】大家看看一号柜台出售的是金刚石类的，有人造的和天然的金刚石，有金刚石打磨而成的光彩夺目、价值连城的钻石，有由金刚石制成的用来切割的玻璃刀和钻头等；二号柜台出售的是石墨类商品，请大家观察它的颜色，这些是由石墨制成的产品，有铅笔芯，润滑剂，电池的碳棒，坩埚等；三号柜台出售的就是咱们要购买的活性炭，那里还有用来烧烤的木炭、美观的炭雕等。那么，为什么金刚石、石墨都出现在了卖“碳”翁的商店里呢?【学生讨论、回答】【教师总结并讲授】科学研究表明，这些物质都是由碳元素组成的单质，像木炭、活性炭、木材、墨水等都含有碳元素，未指明具体单质时，习惯上把它们称为“碳”。今天，我们就来一起学习卖“碳”翁商店中的三种物质：金刚石、石墨、C60。【板书】课题l金刚石、石墨和C60环节二：讲授新课【模型展示】金刚石、石墨、C60分子模型。【教师提问】通过观察这些模型，可以得到什么结论?【学生观察、讨论】【共同总结】金刚石、石墨、C60都是由碳元素组成的单质，因此，同种元素也可以组成不同的物质。【实物展示】金刚石样品。【教师引导】观察金刚石样品，试描述有关的物理性质。【学生观察、讨论、回答】【教师总结】金刚石是无色透明的、呈正八面体形的物质。【实物展示】玻璃刀。【教师介绍】刀头上镶有金刚石，通常用它来裁玻璃。【教师设问】由玻璃刀可以得到金刚石具有怎样的物理性质?【学生观察、讨论】【教师总结并板书】一、碳的单质1．金刚石：无色透明、呈正八面体形、硬度大，可以用来切割玻璃。【教师介绍】金刚石经仔细打磨后，可以成为璀璨夺目的装饰品——钻石，它的价格比金刚石还高，现在戴钻戒的人越来越多，说明人们的生活水平越来越好了。【实物展示】石墨样品。【教师引导】观察石墨样品，试描述有关的物理性质。【学生观察、讨论并回答】深灰色、有金属光泽、不透明、细鳞片状固体。【教师引导】用手触摸一下石墨，有何感觉?【学生触摸石墨、回答】【教师介绍】由于石墨很软，所以常用石墨作铅笔芯，但由于太软，只用石墨作笔芯，既易断又易磨损，因此生产上常在石墨粉末中掺进一些黏土粉以增加其硬度。最软的铅笔是6B，最硬的铅笔是6H，HB铅笔则软硬适中。【实验演示】把一根6B的铅笔芯和导线连接在一起，接上电池和灯泡，接通电源后，观察灯泡是否发亮。【学生观察、回答】小灯泡亮了。【教师设问】根据此实验现象，你能得到石墨怎样的物理性质?【教师总结并板书】2．石墨：深灰色、有金属光泽、不透明、细鳞片状固体、很软、有良好的导电性。【教师介绍】生活中常接触到的木炭、活性炭、焦炭、炭黑，这些都是由石墨微小晶体和少量杂质构成的。其中木炭、活性炭用途很广，你想知道它们有什么性质吗?【活动探究】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。投入几块烘烤过的木炭（或活性炭），轻轻振荡，观察现象。【学生活动】【共同总结】可以看到淡红色的水的颜色褪去，这是因为木炭具有疏松多孔的结构，表面积大，具有较强的吸附性，活性炭的吸附性更强。【板书】3．木炭、活性炭有较强的吸附性。【教师设问】利用这一性质，请大家猜想一下活性炭会有什么用途?【学生思考、讨论】【教师总结】1．防毒面具里的滤毒罐就是利用活性炭来吸附毒气的；2.冰箱的除味剂；3.制糖工业的脱色剂。【教师组织讨论】结合金刚石、石墨和木炭的性质和用途，讨论物质的性质和用途之间有什么关系。【学生思考、讨论】【教师引导并板书】4·物质的性质与用途之间的关系：性质决定用途，用途体现性质。【教师过渡】随着科技的发展，新形态的碳单质逐渐被人们发现，其中取得重要进展的是C60分子，另外还有碳管。【多媒体投影】C60分子模型。【教师介绍】这是一个C60分子，它由60个碳原子构成，分子形似足球，又名足球烯。C60的独特结构决定了它具有一些特殊的物理和化学性质，有可能广泛应用于超导、催化、材料、医学及生物等领域。目前，人类对C60的研究正在不断深入。我国的科研机构在C60的制备和分离、C60的超导性、C60的结构等方面的研究已取得不少成就，在国际上产生了重要影响。【教师设问】上面我们认识了三种碳的单质，它们的性质类似吗?【学生思考、回答】【教师总结】金刚石、石墨、C60都是由碳元素组成的单质，但它们的物理性质各不相同，这是因为碳原子排列方式不同造成的。因此，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。环节三：巩固提高【练习】1．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，这是因为单质碳具有（ ）。A．可燃性B．还原性C．在常温下，化学性质不活泼D．吸附性2．下列物质的性质与所对应的用途没有关系的是（ ）。A．氧气助燃——焊接金属B．稀有气体的性质稳定——作保护气C．石墨导电——作电极D．金刚石不导电——作刻刀环节四：小结作业【小结】师生共同总结本节课的内容。【作业】设计实验证明金刚石、石墨、木炭都含有碳元素。
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