人教版初中化學(xué)九年級上冊6.1 金剛石、石墨和C60 教案

人教版初中化學(xué)九年級上冊6.1金剛石、石墨和C60教案主備人備課成員設(shè)計意圖本節(jié)課通過引導(dǎo)學(xué)生探究金剛石、石墨和C60這三種碳的不同形態(tài)，使學(xué)生深入了解碳元素的多樣性和物質(zhì)性質(zhì)與結(jié)構(gòu)的關(guān)系，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、實(shí)驗(yàn)操作能力和科學(xué)探究精神，同時強(qiáng)化學(xué)生對初中化學(xué)基礎(chǔ)知識的掌握和應(yīng)用。教學(xué)內(nèi)容與教材緊密相連，旨在提高學(xué)生對化學(xué)學(xué)科的興趣，為后續(xù)學(xué)習(xí)打下堅實(shí)基礎(chǔ)。核心素養(yǎng)目標(biāo)1.宏觀辨識與微觀探析：通過觀察金剛石、石墨和C60的物理性質(zhì)差異，理解其內(nèi)部結(jié)構(gòu)差異，培養(yǎng)學(xué)生的宏觀與微觀結(jié)合的思維方式。

2.科學(xué)探究與創(chuàng)新意識：通過實(shí)驗(yàn)探究碳的不同形態(tài)，激發(fā)學(xué)生好奇心，培養(yǎng)其探究精神和創(chuàng)新能力。

3.變換觀念與科學(xué)思維：通過分析碳元素在不同形態(tài)下的性質(zhì)變化，訓(xùn)練學(xué)生的科學(xué)思維方法和變換觀念。

4.科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任：通過了解碳元素在自然界和應(yīng)用中的重要性，增強(qiáng)學(xué)生對科學(xué)知識的尊重和對社會責(zé)任的認(rèn)識。教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)

-碳元素的不同形態(tài)：使學(xué)生理解金剛石、石墨和C60這三種碳的不同物理性質(zhì)和用途，例如金剛石的硬度最大，石墨具有良好的導(dǎo)電性，C60具有獨(dú)特的分子結(jié)構(gòu)。

-結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系：強(qiáng)調(diào)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)決定其性質(zhì)，例如金剛石和石墨的物理性質(zhì)差異源于其內(nèi)部碳原子的排列方式不同。

-實(shí)驗(yàn)操作和觀察：指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，觀察不同碳形態(tài)的物理性質(zhì)，如硬度測試、導(dǎo)電性測試等。

2.教學(xué)難點(diǎn)

-微觀結(jié)構(gòu)理解：學(xué)生可能難以理解金剛石和石墨中碳原子的不同排列方式，可以通過模型或動畫來幫助學(xué)生形象化理解其空間結(jié)構(gòu)。

-物理性質(zhì)差異的解釋：學(xué)生可能難以理解為什么同一元素的不同形態(tài)會有如此大的物理性質(zhì)差異，可以通過對比實(shí)驗(yàn)和結(jié)構(gòu)模型，解釋電子分布和鍵合方式的不同。

-實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確記錄：學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作中可能難以準(zhǔn)確記錄數(shù)據(jù)和觀察結(jié)果，教師需要提供詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)步驟和記錄方法，以及進(jìn)行實(shí)時指導(dǎo)和反饋。例如，如何使用硬度計測量金剛石和石墨的硬度，如何使用電導(dǎo)率測試儀測量石墨的導(dǎo)電性。學(xué)具準(zhǔn)備多媒體課型新授課教法學(xué)法講授法課時第一課時師生互動設(shè)計二次備課教學(xué)方法與手段1.教學(xué)方法

-講授法：用于介紹金剛石、石墨和C60的基本概念和性質(zhì)。

-討論法：引導(dǎo)學(xué)生探討不同碳形態(tài)的應(yīng)用和未來發(fā)展趨勢。

-實(shí)驗(yàn)法：通過實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生親自觀察和記錄不同碳形態(tài)的物理性質(zhì)。

2.教學(xué)手段

-多媒體設(shè)備：使用PPT展示金剛石、石墨和C60的分子結(jié)構(gòu)模型。

-教學(xué)軟件：利用化學(xué)模擬軟件進(jìn)行碳形態(tài)的互動演示。

-實(shí)物展示：展示金剛石、石墨樣品，增強(qiáng)學(xué)生的直觀感受。教學(xué)過程一、導(dǎo)入新課

1.各位同學(xué)，大家好。今天我們將一起學(xué)習(xí)一個新的內(nèi)容——金剛石、石墨和C60。請大家先回想一下，我們之前學(xué)過的碳元素有哪些常見的形態(tài)呢？（學(xué)生回答：二氧化碳、碳酸鹽等）

2.非常好。今天我們要學(xué)習(xí)的這三種碳形態(tài)，它們在自然界中非常重要，而且形態(tài)各具特色。那么，我們先來一起看看它們各自的特點(diǎn)吧。

二、探究金剛石

1.首先，我們來看金剛石。金剛石是自然界中硬度最大的物質(zhì)，它有什么特別之處呢？請大家翻到課本第96頁，閱讀關(guān)于金剛石的介紹。

2.（等待學(xué)生閱讀完畢）現(xiàn)在，我想請大家分享一下你們對金剛石的了解。哪些同學(xué)愿意來說一說？（學(xué)生回答）

3.很好，金剛石不僅硬度大，它還有哪些物理性質(zhì)呢？我們可以通過一個小實(shí)驗(yàn)來觀察。請大家看這個（展示金剛石樣品），我們可以感受到它的硬度，同時，我們也可以觀察到它在光線下的光澤。請大家注意觀察，并記錄下你們的觀察結(jié)果。

三、探究石墨

1.接下來，我們來看石墨。石墨和金剛石雖然都是碳元素的不同形態(tài)，但它們的物理性質(zhì)卻截然不同。請大家翻到課本第97頁，閱讀關(guān)于石墨的介紹。

2.（等待學(xué)生閱讀完畢）石墨具有良好的導(dǎo)電性，這是因?yàn)樗厥獾慕Y(jié)構(gòu)。哪位同學(xué)能告訴我，石墨的結(jié)構(gòu)是什么樣的？（學(xué)生回答）

3.非常正確。石墨的結(jié)構(gòu)是由層狀的碳原子組成，這些層之間的結(jié)合力較弱，因此石墨的導(dǎo)電性很好。我們也可以通過一個實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證這一點(diǎn)。請大家看這個（展示石墨樣品），我們將它接入電路中，觀察電流表的讀數(shù)。大家注意記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并思考這是為什么。

四、探究C60

1.最后，我們來看C60。C60是一種特殊的碳分子，它的形狀像足球，因此也被稱為足球烯。請大家翻到課本第98頁，閱讀關(guān)于C60的介紹。

2.（等待學(xué)生閱讀完畢）C60的獨(dú)特結(jié)構(gòu)使得它具有一些特殊的性質(zhì)。哪位同學(xué)能告訴我，C60有哪些特殊的性質(zhì)？（學(xué)生回答）

3.非常好。C60的化學(xué)性質(zhì)相對穩(wěn)定，而且它還具有一些獨(dú)特的物理性質(zhì)，如高強(qiáng)度和良好的熱穩(wěn)定性。我們可以通過觀看一段視頻來了解更多關(guān)于C60的信息。

五、分析與討論

1.現(xiàn)在，我們已經(jīng)了解了金剛石、石墨和C60這三種碳的不同形態(tài)和性質(zhì)。請大家分成小組，討論一下：為什么同一元素的不同形態(tài)會有如此大的差異呢？

2.（等待學(xué)生討論完畢）每個小組派一位代表來分享一下你們的討論成果。（學(xué)生分享）

3.非常棒，大家都能從結(jié)構(gòu)上找到原因。金剛石、石墨和C60的結(jié)構(gòu)差異導(dǎo)致了它們的物理性質(zhì)差異。這也說明了物質(zhì)的結(jié)構(gòu)決定其性質(zhì)的科學(xué)原理。

六、總結(jié)與反思

1.通過今天的學(xué)習(xí)，我們知道了金剛石、石墨和C60這三種碳的不同形態(tài)和性質(zhì)。請大家回顧一下，你們認(rèn)為這節(jié)課最重要的知識點(diǎn)是什么？

2.（等待學(xué)生回答）是的，物質(zhì)的結(jié)構(gòu)決定其性質(zhì)，這是我們今天學(xué)習(xí)的核心內(nèi)容。請大家再思考一下，這些知識點(diǎn)在現(xiàn)實(shí)生活中有哪些應(yīng)用呢？

3.（學(xué)生回答）非常好，金剛石可以用來制作鉆頭，石墨可以用來制作鉛筆芯和電極，C60則在材料科學(xué)和醫(yī)藥領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。

七、布置作業(yè)

1.請大家課后完成課本第99頁的練習(xí)題，鞏固今天學(xué)習(xí)的知識。

2.另外，請大家思考一下，我們還可以通過哪些實(shí)驗(yàn)來進(jìn)一步探究這三種碳的性質(zhì)？下節(jié)課我們將一起討論這個問題。

八、結(jié)束語

1.好的，今天的課就到這里。希望大家能夠通過今天的學(xué)習(xí)，對金剛石、石墨和C60有更深入的了解。

2.下節(jié)課我們將繼續(xù)學(xué)習(xí)碳的其他形態(tài)和性質(zhì)。希望大家能夠預(yù)習(xí)相關(guān)內(nèi)容，做好準(zhǔn)備。

3.各位同學(xué)，下課！拓展與延伸1.拓展閱讀材料

-《碳的奇異世界》：這本書詳細(xì)介紹了碳元素的各種形態(tài)和性質(zhì)，包括金剛石、石墨、C60以及其他碳的同素異形體，適合對化學(xué)有深入興趣的學(xué)生閱讀。

-《碳材料的應(yīng)用與研究》：這本書探討了碳材料在現(xiàn)代科技中的應(yīng)用，如碳納米管、石墨烯等，對于想要了解碳材料最新研究進(jìn)展的學(xué)生來說是一本不錯的讀物。

-《化學(xué)與生活》：這本書中有關(guān)于碳的章節(jié)，通過生活中的實(shí)例來解釋碳的化學(xué)性質(zhì)和用途，有助于學(xué)生將課堂知識應(yīng)用到實(shí)際生活中。

2.課后自主學(xué)習(xí)和探究

-研究碳的化學(xué)性質(zhì)：鼓勵學(xué)生查閱資料，了解碳的化學(xué)性質(zhì)，包括它的化學(xué)反應(yīng)特性、與其他元素的結(jié)合方式等。

-探究碳的不同形態(tài)：學(xué)生可以自行設(shè)計實(shí)驗(yàn)，比較金剛石、石墨和C60的物理性質(zhì)，如硬度、導(dǎo)電性、熱穩(wěn)定性等。

-制作碳材料模型：學(xué)生可以嘗試制作金剛石、石墨和C60的結(jié)構(gòu)模型，通過實(shí)際操作來加深對它們結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的理解。

-調(diào)查碳材料的應(yīng)用：學(xué)生可以調(diào)查了解碳材料在現(xiàn)代工業(yè)和科技中的應(yīng)用，例如石墨烯在新能源領(lǐng)域的應(yīng)用、碳納米管在電子器件中的應(yīng)用等。

-參與科學(xué)競賽：鼓勵學(xué)生參加與化學(xué)相關(guān)的科學(xué)競賽，如化學(xué)知識競賽、科技創(chuàng)新大賽等，通過競賽活動來提高自己的科學(xué)素養(yǎng)和創(chuàng)新能力。

-討論碳的環(huán)境影響：組織學(xué)生討論碳的排放對環(huán)境的影響，以及如何通過化學(xué)手段減少碳排放和應(yīng)對全球氣候變化。

-編寫科普文章：鼓勵學(xué)生撰寫關(guān)于碳的科普文章，向同學(xué)們介紹碳的有趣知識和應(yīng)用，提高科普寫作能力。教學(xué)反思與改進(jìn)在今天的課堂上，我們一起探索了金剛石、石墨和C60這三種碳的不同形態(tài)和性質(zhì)。通過觀察、實(shí)驗(yàn)和討論，學(xué)生們對碳元素有了更深入的認(rèn)識。現(xiàn)在，我想對這節(jié)課進(jìn)行一些反思，并思考如何在未來的教學(xué)中進(jìn)行改進(jìn)。

在設(shè)計實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，我發(fā)現(xiàn)學(xué)生們對于金剛石和石墨的物理性質(zhì)差異有了直觀的感受，但C60的部分學(xué)生可能因?yàn)閷?shí)驗(yàn)設(shè)備的限制而沒有充分觀察到其特性。我計劃在下一節(jié)課中，通過多媒體展示C60的物理性質(zhì)實(shí)驗(yàn)視頻，讓學(xué)生們能夠更全面地了解C60的特性。

在教學(xué)過程中，我注意到有些學(xué)生在討論環(huán)節(jié)中參與度不高。這可能是因?yàn)樗麄儗μ嫉闹R背景不夠扎實(shí)，或者是討論話題沒有充分激發(fā)他們的興趣。為了提高學(xué)生的參與度，我打算在未來的課程中，設(shè)計更多與生活實(shí)際相關(guān)的討論話題，比如探討碳材料在新能源中的應(yīng)用，以此來吸引學(xué)生的注意力。

在課堂講解時，我發(fā)現(xiàn)有些概念學(xué)生理解起來有困難，尤其是關(guān)于碳原子的排列方式和物理性質(zhì)之間的關(guān)系。我意識到，可能是因?yàn)槲以谥v解時沒有使用足夠直觀的教具或模型。因此，我計劃在未來的教學(xué)中，引入更多的教學(xué)模型和圖示，幫助學(xué)生更形象地理解這些復(fù)雜的概念。

此外，我在布置作業(yè)時，發(fā)現(xiàn)有些學(xué)生對于課本練習(xí)題的完成情況不夠理想。這可能是因?yàn)榫毩?xí)題難度不夠適中，或者是學(xué)生在課堂上沒有完全理解相關(guān)知識。為了解決這個問題，我將在課后對學(xué)生的作業(yè)進(jìn)行個別輔導(dǎo)，并提供一些額外的輔導(dǎo)材料，以便他們能夠更好地鞏固所學(xué)知識。

在改進(jìn)措施方面，我計劃采取以下行動：

-加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，確保每個學(xué)生都能參與并觀察到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

-設(shè)計更多互動討論話題，提高學(xué)生的參與度和興趣。

-使用直觀的教學(xué)工具，如模型和圖示，幫助學(xué)生理解復(fù)雜概念。

-提供額外的輔導(dǎo)材料，對作業(yè)進(jìn)行個別輔導(dǎo)，確保學(xué)生能夠掌握課堂內(nèi)容。課堂小結(jié)，當(dāng)堂檢測在本節(jié)課中，我們共同探討了金剛石、石墨和C60這三種碳的不同形態(tài)及其獨(dú)特的物理性質(zhì)。通過對這些碳形態(tài)的觀察和實(shí)驗(yàn)，我們深入理解了物質(zhì)的結(jié)構(gòu)如何決定其性質(zhì)這一核心概念。

首先，我們學(xué)習(xí)了金剛石，它是自然界中硬度最大的物質(zhì)，具有獨(dú)特的立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，這使它具有極高的硬度和優(yōu)異的耐磨性。接著，我們研究了石墨，它具有層狀結(jié)構(gòu)，層與層之間的結(jié)合力較弱，因此石墨具有良好的導(dǎo)電性和潤滑性。最后，我們了解了C60，它是一種球狀的碳分子，具有獨(dú)特的化學(xué)穩(wěn)定性和高強(qiáng)度。

現(xiàn)在，讓我們來進(jìn)行當(dāng)堂檢測，以檢驗(yàn)大家對這節(jié)課內(nèi)容的掌握情況。

1.請問金剛石和石墨在結(jié)構(gòu)上有何不同？這種結(jié)構(gòu)差異如何影響它們的物理性質(zhì)？

2.C60的分子結(jié)構(gòu)是