2020_2021学年人教版化学九年级上册6.1金刚石、石墨和C60教案

课题 1 金刚石、石墨和 C60 1、教学设计思路分析 本课题选自人教版九年级化学教材上册第六单元《碳和碳的氧化物》课题 1， 课题 1 共分两课时完成，该设计主要针对碳的典型单质的物理性质及用途，在第 1 课时进行探讨。 碳单质在生产和生活中有着广泛的应用，本课主要从化学学科发展的角度介 绍了碳的几种单质的物理性质及其用途。通过前几个单元的学习，学生已经具有 由现象知其性质、由性质知其用途的学科思维，所以能通过生活中碳单质的用途 推其性质。 本节课的任务之一是使学生初步建立物质的“结构决定性质，性质决定用途” 的思维模式。主要采用了通过对比金刚石和石墨的微观结构的不同，引导学生认 识到它们物理性质的差异其根本在于碳原子空间排列不同，贯彻微粒观的同时也 强化学生“物质的结构决定性质”这一观点。在介绍碳的单质时，主要采用体验 学习和探究学习的方式，并辅以生动的影音及动画，目的是使知识活动化、游戏 化，给学生营造自由、宽松、有趣的学习氛围，充分调动学生积极性，让学生在 愉悦的氛围中获取知识、体验成功。 以碳元素存在的广泛性引入，让学生对碳元素感到好奇，有力地激发兴学生 学习的兴趣，更加激发学生对科学的关注和热爱。播放几种碳单质的介绍，将课 本中零散的几个知识点进行整合，在学生认知的基础上给学生充分的自主学习， 放开思维、积极动手的空间，让学生在自主探究的过程中获得知识并且能够与大 家分享自己的收获，从而对比、归纳出金刚石、石墨和 C60 的性质差异原因。为 开阔学生视野，展现随着科技的进步，碳单质的新发现层出不穷，重点展示了石 墨烯的最前沿应用。让学生感受到科技的进展，以体现化学教学与时俱进的思维， 让学生对知识的认知不只局限于书本和习题。 2、教学目标 知识与技能目标 了解金刚石、石墨等碳单质的一些重要物理性质和生活中的用途。 知道同一元素可以组成不同的物质。 通过对金刚石、石墨和 C60 的了解，初步认识结构、性质与用途之间的关系。 过程与方法目标 会对教师展示的资料进行分析和归纳，尝试在活动中自主设计、体验碳 单质的物理性质； 通过对几种碳单质的性质用途进行比较，学生知道对比是研究问题的常用方 法。 情感态度与价值观目标 体验科学发展给人类带来的新视野，在科技信息的获取和反思中树立科学观 念，增强学习兴趣。 通过学习，能以发展的眼光看待事物，认识科学的发展具有阶段性和局限性， 并且领悟物质的多样性和复杂性。 3、教学重难点 重点：碳单质的结构、性质与用途之间的关系。 难点：1、碳的不同单质在物理性质上差异是微粒空间排布的不同造成的。 2、自主设计实验探究，感受碳单质的物理性质。 4、教学方法 讲授法、实验法、小组合作法、自主归纳法等。 5、教学过程 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 环节一 炭翁开店 探究新知 播放《卖炭翁》古诗朗颂 flash。 【提问】：古代卖炭翁卖的是什么 炭？卖炭翁经营的产品单一，生活 悲苦，新时代的卖炭翁在全国各地 开了连锁店，不仅仅卖木炭，还开 发了各种新产品，展示现代卖炭翁 连锁店的图片。 【过渡】：同学们，我们先来了解 卖炭翁店中老款商品——木炭。 【观察】：请同学们观察小烧杯中 木炭的颜色、状态。 【合作探究一】探究木炭的吸附 性。 实验 1：将红墨水倒入用注射器和 木炭制成的简易净水器其中，然后 塞上活塞并挤压活塞，使水过滤到 小烧杯中，观察溶液颜色是否有变 化。 注意：烧杯中的红墨水请勿倒完， 留少许做对比。 【提问】溶液中什么不见了？ 【继续提问】大家分析一下溶液为 什么变成无色的了？说明木炭具 有怎样的性质？ 【讲述】展示木炭的结构图片。木 炭具有疏松多孔的结构，因此它具 有吸附性，能将红墨水吸附在木炭 多孔性结构中，就像海绵能吸水一 样。木炭利用这一性质来吸附一些 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还要强。 【提问】大家开动脑筋想一下我们 生活中和以前的学习中哪儿用到 了活性炭？ 观看动画片，体会卖炭翁的生活艰辛。 回答问题：古代卖炭翁卖的是木炭。 生答：灰黑色固体。 学生实验，观察溶液颜色。 生答：溶液的颜色不见了。 生答：木炭能吸附水中的色素和异味。 木炭具有吸附性。 生答：新装修的房子用活性炭除去有 害气体；冰箱除味剂是用活性炭制成 的，防毒面具的滤毒罐填充的是活性 通 过 精 美 的 动画，引起学 生的兴趣。从 学 生 熟 悉 的 情 景 引 出 木 炭这一物质。 从 新 的 情 景 中 引 出 活 性 炭这一物质。 通 过 学 生 合 作探究实验， 了解木炭、活 性 炭 的 物 理 性质，并学会 对 比 的 实 验 方法，提高实 验 观 察 和 分 析能力。 了 解 木 炭 吸 附 有 异 味 的 气体。 了解木炭、活 性炭的用途。 了解炭黑、焦 炭的用途。 【总结】活性炭的用途主要是净水 和净化空气，脱色等等。（展示相 关用途图片）这就是化学知识在生 活中应用的例子。 【提问】这些用途体现活性炭具有 怎样的性质？ 又体现了它怎样的结构？ 我们在卖炭翁商店里发现还经营 炭黑和焦炭，展示图片介绍两者的 用途，。 我们生活中熟悉的这些物质都是 混合物，主要成分是一种碳单质— —石墨的微小晶体。 图片介绍石墨的颜色状态 【过渡】大家用过石墨吗？准确的 说我们所用的哪种文具中主要成 分是石墨？ 介绍铅笔的小知识。 【合作探究二】探究石墨的物理性 质，展示导电装置，介绍实验要点。 实验 2：1、请用手指在铅笔芯上搓 捻几下，同另外一只手对比一下互 相搓捻的感觉。 2、将导线套在铅笔芯两端，拧紧， 闭合开关，观察小灯泡是否变亮， 实验完毕将开关断开。 【提问】1、大家搓捻铅笔芯有什 么感觉。 2、灯泡发亮的实验说明石墨又怎 样的性质？ 【介绍】利用石墨的性质，不仅仅 用来制铅笔芯，它还有很多用途， 不同性质又决定石墨用途不同，请 大家看到教材 107 页第一段话介绍 的是石墨的性质，下面的插图介绍 的是石墨的用途，下面大家边齐读 边思考这些性质和用途是怎样的 一一对应关系。 【展示】石墨用途和性质的关系 补充石墨耐高温，做坩埚。 （板书）石墨的物理性质、用途。 【化学与生活】自行车淋雨后，车 锁常会出现不易打开的现象。如果 在锁内注油润滑，开锁后的钥匙上 炭，净化水也需要用活性炭。。。。 生答：体现了活性炭的吸附性。 生答：疏松多孔的结构 生答：铅笔中含有石墨。 学生分组实验、观察 生答：有滑腻感 石墨能导电 学生齐读课文，思考。 学生完成相关填空。 学生小结。 思考回答：用铅笔在钥匙上划几下， 或者往锁里吹点铅笔芯。 让 学 生 明 确 物质分类。 感 受 石 墨 的 润滑性。 探 究 石 墨 的 导电性。 了 解 石 墨 的 用途，培养学 生总结能力。 沾满油污，不便携带。你有什么更 好的方法吗？ 这也是化学知识在生活中应用的 例子。 环节二 炭翁之宝 构建新知 【过渡】在卖炭翁商店我还发现了 金伯利品牌。 【提问】同学们知道金伯利是什么 品牌？“金伯利钻石”品牌在 1995 年进入中国，是中国第一家以钻石 为主营的专业品牌公司。 展示金伯利商品图片。 【讲述】钻石就是由金刚石打磨出 来的，金刚石有什么用途呢？ 展示金刚石用途的图片，这些用途 体现了金刚石有什么样的物理性 质呢？ （板书）金刚石物理性质，用途。 展示硬度的小知识。 金刚石是天然存在的最硬的物质。 【提问】我们对比分析金刚石和石 墨，思考：同是碳元素组成的碳单 质，为什么他们的物理性质有这么 大的差异？ 展示金刚石、石墨结构。 分析物理性质存在差异的原因。 【总结】结合金刚石、石墨的结构、 性质和用途，讨论物质的结构、性 质和用途之间有什么关系。 【活学活用】有人用石墨在高温和 高压下生产出人造金刚石，1.这是 什么变化？2.改变什么呢? 学生回答：钻石。 观看图片，思考问题。 通过图片回答金刚石可做成璀璨夺目 的装饰品——钻石，体现了金刚石透 明，折光性强的性质。 可做玻璃刀，钻头。并推知金刚石坚 硬。 阅读。 观察板书，对比分析。 观看结构。 碳原子的排列方式不同，即结构不同。 分析讨论，总结：结构决定性质，性 质决定用途，用途体现性质。 生成了新物质，属于化学变化。 改变它们的结构。 承 上 启 下 过 渡 到 金 刚 石 的学习。 了 解 金 伯 利 的来历。 通 过 用 途 推 知 金 刚 石 的 物理性质。 开阔视野。 培 养 学 生 对 比 分 析 的 能 力。 使 学 生 掌 握 新 的 思 维 方 法。 应 用 学 到 的 思维方法。 加 深 学 生 对 金刚石、石墨 是 不 同 的 物 质的理解。 环节三 炭翁新品 拓展新知 卖炭翁又引进了一系列高端的碳 单质产品，展示图片了解 C60 结构、 性质、用途。 展示图片 C70、C240、C540、碳纳 米管。 【交流讨论】1.同一种元素可以组 成不同的单质吗？ 2.由同种元素组成的物质一定是 单质吗？ 观看视频，了解 C60 的结构、性质和 用途。 阅读教材，了解碳纳米管。 交流讨论，分享结论。 同种元素可以组成不同的单质，同种 元素可以组成混合物，同种元素组成 的物质不一定是单质。 通 过 对 碳 单 质 的 研 究 进 展的了解，认 识 物 质 的 多 样性，感受物 质 的 微 观 结 构美，形成科 学 是 发 展 的 观点。同时， 突破难点，解 决易错点。 环节四 炭翁前景 【讲述】卖炭翁连锁店前景，以及 未来用碳。 使 学 生 区 分 碳与炭，解决 深化新知 易错点。 课堂小结 本节课我们认识了碳的单质：金刚石、石墨和 C60，知道它们的物理性质，并能说出相 应的用途，初步学会物质的结构决定性质，性质决定用途的思维方法。同时认识了碳纳米 管和石墨烯，充分体会到化学与生活密切相关。因为有了化学，才有了琳琅满目的商品， 因为有了化学，才有了多姿多彩的生活，同学们努力学习化学吧，也许下一种碳单质就是 由你发现的！ 布置作业 1、 课外实验：结合教材 112 页，自制炭黑。 2、阅读学习教材 108 页资料卡片和 109 页化学、技术、社会。