师:同学们,大家好。今天我们一起来学习九年级人教版化学第六单元课题一、第一课时碳的单质。我们先看学习目标:知道同一种元素的原子结合方式不同可以组成不同的物质;知道金刚石、石墨、C60是由同种元素组成的不同单质;知道金刚石、石墨和C60中的原子排列特点;会对展示或演示的资料进行分析、归纳,总结出金刚石、石墨和活性炭的主要物理性质及用途;通过对碳的几种单质性质的学习,体会结构决定性质、性质决定用途的思维方法。

  现在我们看到的是今天的主角——金刚石和石墨。先来看一个故事:1976年,英国伦敦的一位化学家别出心裁地燃烧钻石,闪闪的宝石竟变成了二氧化碳,他简直不敢相信这个事实。于是他又进一步做实验进行验证,称取等质量的石墨和金刚石,让它们充分燃烧,结果又得到了相同质量的二氧化碳。这让他不得不相信一个事实:金刚石和石墨有亲缘关系,它们都是由碳元素组成的单质。

  从这个故事可以看出,金刚石和石墨都是由碳元素组成的不同单质。相似的案例还有红磷和白磷、氧气和臭氧。大家设想一下,“以卵击石”中的“石”,如果用金刚石和石墨来代替,会有不同的结果吗?带着这些问题,我们来学习后面的内容。

  现在我们看到的是金刚石,纯净的金刚石是无色透明的正八面体形状的固体。下面看看金刚石的一些常见用途,它可以用来做装饰品、裁玻璃、做钻探机的钻头。我们知道,性质和用途之间存在联系,那金刚石的用途能反映出它的哪些物理性质呢?它能用来做装饰品,是因为金刚石有璀璨夺目的光泽;能用来做玻璃刀和钻探机的钻头,是因为金刚石硬度很大,实际上,金刚石是天然存在硬度最大的物质。

  下面我们来看石墨,它是一种深灰色、有金属光泽且不透明的细鳞片状固体。接下来看一个实验:这是一把滚轮金刚石玻璃刀,由于金刚石是自然界最硬的物质,所以我们用它在玻璃上用力划一下,在毛玻璃片上留下了一道深深的划痕,然后用手轻轻一掰,玻璃就分成了两半。这是一根用石墨制成的铅笔芯,我们用铅笔芯在毛玻璃片上轻轻滑动,玻璃片上留下了深灰色的划痕。通过刚才的实验可知,石墨的硬度比金刚石小得多,实际上,石墨是天然存在的最软的矿物之一。利用这个性质,我们经常把石墨用作铅笔芯。

  现在同学们思考这样一个问题:大家在考试作答填涂答题卡时,要求用2B铅笔,用6B可以吗?为什么?带着这个问题,我们来看一则关于铅笔的拓展小知识。铅笔上的“B”是英文“black”的第一个字母,在铅笔中表示软;“H”是“hard”的第一个字母,在铅笔中表示硬。铅笔为什么会有软和硬之分呢?因为只用石墨做铅笔芯,既易断也不耐磨,太软了,所以在制作过程中,往往会在里面添加一些黏土以增加硬度。黏土增加得越多,硬度就越大;增加得越少,硬度就越小。那6B、2B、6H这些铅笔芯,哪一种最硬?哪一种最软?哪一些适合考试作答呢?相信大家心中已经有了答案。

  接下来再看一个实验:这是一根用石墨制成的铅笔芯,下面是一个串联电路,现在我们把铅笔芯接入到串联电路中,闭合开关,小灯泡亮了,说明电路中有电流通过,这表明石墨具有导电性。实验中我们看到小灯泡发亮,说明石墨具有导电性,我们经常利用石墨的这个性质,用作干电池的电极。

  下面是一把生锈的锁头,遇到这种情况我们往往会一筹莫展,但如果学好了化学知识,这个问题就能迎刃而解。让我们通过下面的实验获取相关信息,看看能不能解决这个问题。这是一根用石墨制成的铅笔芯,我们截取其中一段,放到研钵中进行研磨,把它研磨成粉末,这是研磨后的粉末状石墨。接下来用手轻轻触摸石墨,发现石墨具有滑腻感。实验中我们看到石墨的粉末颗粒很小,具有滑腻感,利用这种性质,我们经常把石墨用作固体润滑剂。

  回到刚才的问题,我们可以将随身携带的铅笔芯研磨成粉末,然后用纸槽将其送到钥匙孔中,再用钥匙伸进钥匙孔上下抽动,这时锁头就可以打开了。当然,友情提示,假如家里的锁头没有上述情况,请勿模仿,以免弄巧成拙。

  下面我们来看一则材料:据《中国科学报》报道,当今金刚石手机,你值得拥有的手机,它一打就发热,温度一高就不工作,这是为什么呢?因为很多半导体元器件不耐高温,而集光学、力学、电学、声学、热学等优异特性于一体的单晶金刚石,将解决这个问题。金刚石相比其他电子元器件,具有体积小、集成度高的优异特点。北京航空航天大学的张涛教授相信,当今金刚石将引领新一代的技术革命。

  请根据上述材料回答问题:是金刚石的哪一点物理性质让其优于手机行业里面的半导体呢?通过材料分析不难发现,很多半导体材料的缺点在于不耐高温,所以金刚石能解决这一难题,按照这样的说法,应该指的就是金刚石具有优良的导热性。

  互联网上有一种说法,铅笔芯可以合成金刚石,其原理是什么呢?是把铅笔芯中的石墨在高温、高压、催化剂的作用下合成了金刚石。

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《9年级化学 第6单元 碳的单质 逐字稿-3,828字 第5版》.docx
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