金剛石、石墨和C60教學(xué)設(shè)計.doc

“金剛石、石墨和C60”教學(xué)設(shè)計一、課前系統(tǒng) 教材分析：本課題是人教版義務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)實驗教科書第六單元課題1：金剛石、石墨和C60，其主旨是在學(xué)習(xí)這三種單質(zhì)物理性質(zhì)的過程中，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，使學(xué)生認(rèn)識到化學(xué)在促進社會發(fā)展和提高人類生活質(zhì)量方面的重要作用，知道一種元素可以組成多種物質(zhì)，為以后學(xué)習(xí)同素異形體打下基礎(chǔ)。教材內(nèi)容在呈現(xiàn)方式上注意把教學(xué)情境和學(xué)生生活實際相聯(lián)系， 既介紹了日常生活中常見的含碳物質(zhì)，如玻璃刀、鉛筆芯、電車電刷等，又引入了一些高新科技材料，如人造金剛石、金剛石薄膜和納米碳管等，同時還引入諸如“溫室效應(yīng)”等社會關(guān)注的問題。教材圖文并茂，為開展教學(xué)提供了良好的依據(jù)和條件。 學(xué)情分析：學(xué)生已有的生活經(jīng)驗使他們已經(jīng)獲得了一些有關(guān)碳單質(zhì)的感性認(rèn)識，通過前面五個單元的學(xué)習(xí)，基本形成了由現(xiàn)象分析性質(zhì)，由性質(zhì)推演用途的邏輯思維方式。然而，學(xué)生對于物質(zhì)的性質(zhì)與其內(nèi)在結(jié)構(gòu)的關(guān)系尚不十分清楚，因此，使學(xué)生建立“結(jié)構(gòu)性質(zhì)用途”三者之間的關(guān)系即構(gòu)成本課題的重要認(rèn)知目標(biāo)。在技能方面，學(xué)生已有一定的基本操作能力，并能設(shè)計簡單的探究實驗，通過本課題的學(xué)習(xí)，可以強化他們已有的知識和技能，激發(fā)其學(xué)習(xí)興趣，使之真正把化學(xué)和生活聯(lián)系起來。設(shè)計思路：本著“教學(xué)應(yīng)從學(xué)生已有的經(jīng)驗出發(fā)，讓學(xué)生在熟悉的生活情景中感受化學(xué)的重要性，了解化學(xué)與日常生活的密切關(guān)系”的基本理念。本課題教學(xué)從國畫的顏料“墨”入手，引導(dǎo)學(xué)生進入學(xué)習(xí)和探究的角色，展開對課題：金剛石、石墨和C60的學(xué)習(xí)。由金剛石的用途經(jīng)師生共同分析，總結(jié)其性質(zhì)。然后以同樣的手法展示石墨的用途，引導(dǎo)學(xué)生預(yù)測石墨的物理性質(zhì)，并通過實驗予以驗證。由這兩種單質(zhì)迥然不同的性質(zhì)，結(jié)合教師提供的金剛石和石墨的結(jié)構(gòu)圖，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識并理解“結(jié)構(gòu)性質(zhì)用途”之間的關(guān)系。再通過鞏固性練習(xí)，加深學(xué)生對結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和用途之間關(guān)系的理解。最后通過展示C60分子的神奇結(jié)構(gòu)以及碳的新型材料，使學(xué)生獲取信息，認(rèn)知結(jié)構(gòu)，激發(fā)興趣，逐步形成科學(xué)的思維方式和創(chuàng)新意識，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的科學(xué)素養(yǎng)?！窘虒W(xué)目標(biāo)】知識與技能：1、了解金剛石、石墨等碳單質(zhì)的物理性質(zhì)和用途2、知道同一元素可以組成不同的物質(zhì)。過程和方法：1、通過對碳的幾種單質(zhì)的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和用途的學(xué)習(xí)，建構(gòu)“結(jié)構(gòu)性質(zhì)用途”三者之間思維關(guān)系模型。2、通過對碳的物理性質(zhì)的探究，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識，并形成以發(fā)展的眼光來看待碳的單質(zhì)的觀點。情感、態(tài)度、價值觀：1、使學(xué)生感受科學(xué)探究的樂趣，樹立科學(xué)觀念。2、通過對碳單質(zhì)用途的學(xué)習(xí)，使學(xué)生感受化學(xué)與生活息息相關(guān)、處處離不開化學(xué)，進一步增強他們學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣?！窘虒W(xué)重點】碳單質(zhì)的物理性質(zhì)和用途 【教學(xué)難點】碳的幾種單質(zhì)性質(zhì)不同的原因【教學(xué)方法】假說實證法 類比歸納法【教學(xué)用具】石墨棒、木炭、活性炭、小刀、導(dǎo)線、干電池、鉛筆芯、小燈泡、紅墨水、燒杯、藥匙、多媒體投影儀二、課堂系統(tǒng)【導(dǎo)入】同學(xué)們：水墨畫所用的主要顏料墨，是碳氏家族的主要成員。大家看到的下面這幅畫是宋代的清明上河圖，它的主顏料就是墨，其色彩至今保持完好，清晰逼真，這跟墨的性質(zhì)有著緊密的關(guān)系，那么，墨的化學(xué)組成是什么？它到底有哪些性質(zhì)呢？這就是老師今天要和大家共同學(xué)習(xí)的內(nèi)容：金剛石、石墨和C60。現(xiàn)代國畫宋清明上河圖【板書】6.1金剛石、石墨和C60 師金剛石、石墨和C60是碳氏家族重要的三種單質(zhì)，它們都是由碳元素組成的。大家想一想，它們的性質(zhì)會相同嗎？（學(xué)生相互議論，交流）師下面 ，我們一起來認(rèn)識這幾種單質(zhì)，首先學(xué)習(xí)金剛石?！景鍟?金剛石高貴華麗的碳單質(zhì)師同學(xué)們見過金剛石嗎? 能舉出一些金剛石的例子嗎？ （學(xué)生思考，回答問題）生 玻璃刀上有金剛石，鉆探機鉆頭 ，還有鉆石 師同學(xué)們列舉的很好， 老師這里也收集了一些資料，我們來看一下。投影展示（逐頁播放）茵爾多鉆石赫迪夫鉆石獅子山之星師從大家列舉的例子和老師給大家看到的資料中，大家能總結(jié)出金剛石有什么基本的性質(zhì)呢？下面大家按小組討論金剛石的性質(zhì)、用途，請參照下表進行總結(jié)。投影展示（表格由學(xué)生來完成）性 質(zhì)用 途 色透明、正八面體形狀的固體 （色澤外觀）經(jīng)仔細(xì)琢磨后，成為裝飾品鉆石。自然界中存在的最硬物質(zhì)。 （硬 度）劃玻璃、切割大理石、加工堅硬的金屬，裝在鉆探機的鉆頭鉆鑿堅硬的巖層。師 同學(xué)們總結(jié)得很好，上面列舉的金剛石的用途利用的都是它的物理性質(zhì)。那么，大家想一想石墨會不會有類似的性質(zhì)呢？【板書】 2.石墨平凡多能的碳單質(zhì) 師我們來看一下石墨的一些用途。此處用石墨作電刷。 投影展示活 動：請大家運用我們學(xué)習(xí)金剛石性質(zhì)的方法，推測石墨有哪些物理性質(zhì)，并通過實驗來驗證你們的推測。師請注意，各小組驗證時必須先設(shè)計實驗方案，討論方案可行后，再進行實驗。對于石墨性質(zhì)的推測可參考投影上的問題。投影展示實驗用品：石墨棒、木炭、活性炭、小刀、導(dǎo)線、干電池、鉛筆芯、小燈泡、紅墨水、燒杯、藥匙問題1石墨的外觀是什么樣的，它的硬度怎么樣？問題2石墨的導(dǎo)電性怎么樣？問題3活性炭有什么性質(zhì)？（凈水器中為什么要使用活性炭？）學(xué)生可能的假設(shè)：石墨具有深灰色鱗片狀固體； 較軟； 能夠?qū)щ姡换钚蕴磕苁沟斡屑t墨水的水褪色。學(xué)生可能的實驗設(shè)計方案：方案1： 用小刀切割石墨棒，觀察它的顏色。方案2： 用導(dǎo)線將干電池，鉛筆芯和小燈泡連起來，觀察小燈泡的發(fā)光情況。方案3： 滴有紅墨水的水加入活性炭后，觀察顏色變化。學(xué)生做驗證實驗，教師進行巡回指導(dǎo)。小組匯報 石墨是深灰色鱗片狀固體；略有金屬光澤；質(zhì)軟；能導(dǎo)電；活性碳能使滴有紅墨水的水顏色褪去。（各小組基本上可以將石墨物理性質(zhì)總結(jié)出來，如有不嚴(yán)密的地方，老師幫助補充完整。）師生共同總結(jié)石墨的物理性質(zhì)：（板書置于石墨下面） 外 觀：深灰色細(xì)鱗片狀固體 光 澤：有金屬光澤 硬 度：較軟 導(dǎo)電性：能導(dǎo)電【鞏固性練習(xí)】填 表： 金剛石 石墨 外 觀 無色透明 正八面體狀晶體 深灰色鱗片狀固體 光 澤 加工琢磨后 有奪目光澤 略有金屬光 硬 度 自然界最硬物質(zhì) 最軟礦物質(zhì)之一 導(dǎo)電性 無 良好 用 途 鉆頭、刻刀、裝飾品等 電極、鉛筆芯、潤滑劑等 師通過這個練習(xí)，請同學(xué)們對比一下金剛石和石墨的這些性質(zhì)，從中能夠發(fā)現(xiàn)什么明顯的區(qū)別嗎？（引導(dǎo)學(xué)生質(zhì)疑，思考）生1（舉手回答）老師，金剛石和石墨的這些性質(zhì)差別很大。生2老師，金剛石和石墨的用途也大不相同師同學(xué)們總結(jié)的很好。我們先來看屏幕上的兩幅結(jié)構(gòu)圖。石墨的結(jié)構(gòu)投影展示師這兩幅圖是金剛石和石墨的原子結(jié)構(gòu)示意圖，大家通過上面我們總結(jié)出來的性質(zhì)結(jié)合這兩副圖，能夠推演出什么樣的關(guān)系嗎？（學(xué)生交流、互相討論）生金剛石和石墨的結(jié)構(gòu)不同所以它們的性質(zhì)也不同。師對。結(jié)構(gòu)不同就使得它們的性質(zhì)也不同。那么，大家能夠發(fā)現(xiàn)這兩個結(jié)構(gòu)不同在什么地方嗎？（學(xué)生相互議論）生老師，在金剛石和石墨的原子結(jié)構(gòu)中，它們的原子排列不同。師很好！是因為其中的原子在排列的方式上不一樣。那么，大家可不可以把這兩個不一樣的結(jié)構(gòu)與它們的性質(zhì)聯(lián)系起來呢？（學(xué)生再次議論，之后紛紛的發(fā)言）生1石墨結(jié)構(gòu)是一層一層的，所以質(zhì)軟。生2石墨結(jié)構(gòu)是層狀的，所以能夠?qū)щ?。?金剛石的結(jié)構(gòu)中原子之間相互交錯相連，所以它很硬。生4金剛石穩(wěn)定也是它結(jié)構(gòu)穩(wěn)定導(dǎo)致的。決定反映結(jié)構(gòu)決定反映性質(zhì)用途這（教師引導(dǎo)，得出結(jié)論）【鞏固性練習(xí)】練 習(xí)：請將下列三組內(nèi)容用線段連接起來：結(jié) 構(gòu) 性 質(zhì) 用 途1、不透明細(xì)鱗片狀固體 1、鉛筆芯2、天然存在最硬的物質(zhì) 2、鉆石3、很軟、有滑膩感 3、電車電刷4、深灰色、有金屬光澤 4、電爐電極5、正八面體形狀固體 5、玻璃刀6、優(yōu)良的導(dǎo)電性能 6、鉆井鉆頭7、無 色 透 明（該練習(xí)請兩位同學(xué)上講臺在實物投影上做，其他同學(xué)在所發(fā)的學(xué)案上做。）師這兩位同學(xué)和大家做的一樣嗎？他們做的對嗎？（做對，加以肯定，并鼓勵。若有不對的地方，師生共同予以糾正。）師木炭和活性炭都是由石墨的微小晶粒和少量雜質(zhì)構(gòu)成的，那么大家有沒有思考過活性炭是如何使滴有紅墨水的水褪色的呢？請大家結(jié)合老師給出的木炭在顯微鏡下的結(jié)構(gòu)分析。投影展示電子顯微鏡下看到木碳結(jié)構(gòu)顯微鏡下結(jié)構(gòu)（學(xué)生思考討論）生是因為木炭的結(jié)構(gòu)決定了它具有吸附性質(zhì)，所以可以用在凈水器中。師大家知道的木炭和活性炭的用途還有哪些呢？生燃燒、凈水器、防毒面具師好，大家知道很多，老師這里也收集了一些用途，我們一同來看一下。 投影展示 （逐頁播放，邊展示邊講解）高性能木碳填充枕頭木炭做成的小盆飾燃燒冰箱去味劑食品脫色師其實，碳氏家族的單質(zhì)中還有很多神奇的結(jié)構(gòu)，這些結(jié)構(gòu)導(dǎo)致它們具有不同的性質(zhì)和特殊的性質(zhì)。C60和納米碳管就是其中的兩種。投影展示（邊展示圖片，邊介紹。）師這就是本節(jié)課我們共同學(xué)習(xí)的主要內(nèi)容?！拘〗Y(jié)】1、金剛石、石墨的物理性質(zhì)及用途。2、碳的不同單質(zhì)物理性質(zhì)不同的原因是因為構(gòu)成它們的碳原子的排列方式不同。3、物質(zhì)的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和用途之間的關(guān)系?！就卣埂客ㄟ^本節(jié)課的學(xué)習(xí)，同學(xué)們能談?wù)剬Ρ菊n題學(xué)習(xí)的收獲嗎？（學(xué)生發(fā)言，暢談感受，教師整理，概括。）【課后作業(yè)】作一展板，主題“龐大的碳氏家族”（可附加子標(biāo)題）。兩人一組，合作完成，一周后全班展出?！景鍟O(shè)計】6.1金剛石、石墨和C60 金剛石 石墨 高貴華麗的碳單質(zhì) 平凡多能的碳單質(zhì)（學(xué)生舉例） （師生共同總結(jié)） （學(xué)生舉例） （師生共同總結(jié)）外 觀 鉆 戒 無色透明 正八面體狀晶體 鉛筆芯 深灰色(鱗片狀)固體硬 度 鉆 頭 天然存在最硬的物質(zhì) 潤滑劑 最軟礦物質(zhì)之一導(dǎo)電性 玻璃刀 不能導(dǎo)電 電車電刷 電極優(yōu)良的導(dǎo)體 決定反映結(jié)構(gòu)決定反映性質(zhì)用途 關(guān) 系三、課后系統(tǒng)【教學(xué)后記】1、教學(xué)方案的應(yīng)用是否達(dá)到預(yù)期的目的？ 2、組織討論，調(diào)動學(xué)生參與學(xué)習(xí)是否順利？存在哪些問題？ 3、學(xué)生對于單質(zhì)的物理性質(zhì)的總結(jié)和概括是否形成初步定勢？ 4、鞏固性練習(xí)的難度是否合適？效度如何？ 5、學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣和熱情是否有所加強？ 6、通過學(xué)習(xí)本課題，學(xué)生是否對與化學(xué)相關(guān)的社會話題更加關(guān)切？ 【教學(xué)反思】本課題在設(shè)計上注重科學(xué)方法教育，先以金剛石為載體進行“列舉歸納總結(jié)”其物理性質(zhì)，然后對石墨進行探究式學(xué)習(xí)，即在學(xué)生知道了金剛石的物理性質(zhì)后，聯(lián)想、猜測石墨的物理性質(zhì)，由此提出假設(shè)，設(shè)計驗證方案，通過實驗進行驗證，最后得出結(jié)論。體現(xiàn)了新課程改革的基本理念。在教學(xué)的組織上，教師應(yīng)特別注意發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性，調(diào)動其學(xué)習(xí)的自主意識和對化學(xué)科學(xué)知識的探求精神，這實際上也是本課題最為重要的意圖之一。因此，本設(shè)計對此加重筆墨，突