2024秋九年級化學(xué)上冊 第六單元 碳和碳的氧化物 課題1 金剛石、石墨和C60第1課時 碳單質(zhì)的物理性質(zhì)和用途說課稿1（新版）新人教版

2024秋九年級化學(xué)上冊第六單元碳和碳的氧化物課題1金剛石、石墨和C60第1課時碳單質(zhì)的物理性質(zhì)和用途說課稿1（新版）新人教版一、課程基本信息

1.課程名稱：金剛石、石墨和C60

2.教學(xué)年級和班級：九年級

3.授課時間：2024年秋季學(xué)期

4.教學(xué)時數(shù)：1課時二、核心素養(yǎng)目標三、重點難點及解決辦法

重點：

1.碳單質(zhì)的物理性質(zhì)：金剛石、石墨和C60的物理性質(zhì)差異，如硬度、導(dǎo)電性、顏色等。

解決方法：通過實驗觀察和對比分析，引導(dǎo)學(xué)生親自操作和觀察，增強對碳單質(zhì)物理性質(zhì)的認識。

難點：

1.碳單質(zhì)的不同性質(zhì)與結(jié)構(gòu)的關(guān)系：如何理解碳原子排列方式對物質(zhì)性質(zhì)的影響。

解決方法：結(jié)合分子模型和結(jié)構(gòu)圖，通過多媒體演示，幫助學(xué)生理解碳原子排列與物質(zhì)性質(zhì)之間的內(nèi)在聯(lián)系。

2.碳單質(zhì)的應(yīng)用：如何將碳單質(zhì)的性質(zhì)與其應(yīng)用聯(lián)系起來。

突破策略：通過實例分析，引導(dǎo)學(xué)生思考碳單質(zhì)在生活中的實際應(yīng)用，提高學(xué)生的應(yīng)用意識和創(chuàng)新能力。四、教學(xué)方法與手段

教學(xué)方法：

1.講授法：系統(tǒng)講解碳單質(zhì)的物理性質(zhì)和結(jié)構(gòu)特點，為學(xué)生提供知識框架。

2.討論法：組織學(xué)生就碳單質(zhì)的應(yīng)用展開討論，激發(fā)學(xué)生的思考能力和團隊合作精神。

3.實驗法：通過演示實驗，讓學(xué)生觀察碳單質(zhì)的物理性質(zhì)，增強實踐操作能力。

教學(xué)手段：

1.多媒體展示：利用PPT展示碳單質(zhì)的結(jié)構(gòu)圖、性質(zhì)對比表格等，直觀呈現(xiàn)知識內(nèi)容。

2.互動軟件：運用互動軟件進行課堂練習，提高學(xué)生的學(xué)習興趣和參與度。

3.網(wǎng)絡(luò)資源：推薦相關(guān)視頻和網(wǎng)站，拓展學(xué)生的知識視野，鼓勵學(xué)生自主探索。五、教學(xué)過程

一、導(dǎo)入新課

（教師）同學(xué)們，大家好！今天我們來學(xué)習一個有趣的化學(xué)話題——碳和碳的氧化物。在自然界中，碳元素以多種形式存在，而今天我們要重點探究的是碳單質(zhì)，也就是我們所說的金剛石、石墨和C60。那么，它們有什么特別的性質(zhì)呢？讓我們一起來揭開這個謎團吧！

（學(xué)生）老師，我們很好奇金剛石、石墨和C60到底有什么不同？

二、新課講授

1.碳單質(zhì)的物理性質(zhì)

（教師）首先，我們來了解一下碳單質(zhì)的物理性質(zhì)。同學(xué)們，請看大屏幕，這里展示了金剛石、石墨和C60的圖片。你們能觀察到它們在外觀上的區(qū)別嗎？

（學(xué)生）老師，金剛石是無色透明的，石墨是深灰色的，C60看起來像足球。

（教師）很好，觀察得很仔細。接下來，我將分別介紹它們的物理性質(zhì)。

（教師）金剛石是自然界中最硬的物質(zhì)，它的硬度非常高，因此常用于切割工具。石墨則是軟的，具有良好的導(dǎo)電性，常用于鉛筆芯。而C60則是一種新型碳材料，具有獨特的球形結(jié)構(gòu)。

2.碳單質(zhì)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系

（教師）同學(xué)們，剛才我們了解了碳單質(zhì)的物理性質(zhì)，那么它們的性質(zhì)與結(jié)構(gòu)之間有什么關(guān)系呢？

（學(xué)生）老師，是不是因為碳原子的排列方式不同，所以它們的性質(zhì)也不同？

（教師）沒錯，碳原子的排列方式?jīng)Q定了碳單質(zhì)的性質(zhì)。接下來，我們將通過分子模型來直觀地展示這一點。

（教師）請同學(xué)們拿出分子模型，我們一起來模擬碳原子的排列方式。

（學(xué)生）好的，老師。

（教師）現(xiàn)在，請同學(xué)們觀察分子模型，思考一下：如果碳原子以不同的方式排列，會形成什么樣的物質(zhì)？

（學(xué)生）如果碳原子排列成四面體結(jié)構(gòu)，可能會形成金剛石；如果排列成層狀結(jié)構(gòu)，可能會形成石墨。

（教師）很好，同學(xué)們的分析非常準確?，F(xiàn)在，讓我們通過實驗來驗證一下。

3.碳單質(zhì)的應(yīng)用

（教師）了解了碳單質(zhì)的性質(zhì)后，我們再來探討一下它們的應(yīng)用。同學(xué)們，你們知道金剛石、石墨和C60在生活中的應(yīng)用嗎？

（學(xué)生）老師，金剛石可以用來切割玻璃，石墨可以用來做鉛筆芯，C60可以用于制造新型材料。

（教師）非常好，同學(xué)們的回答都很正確。接下來，我將通過實例分析，幫助大家更好地理解碳單質(zhì)的應(yīng)用。

（教師）例如，金剛石的高硬度使其成為理想的切割工具，廣泛應(yīng)用于建筑、石材加工等領(lǐng)域。石墨的導(dǎo)電性使其成為電池負極材料，廣泛應(yīng)用于電子產(chǎn)品。而C60的球形結(jié)構(gòu)使其具有優(yōu)異的光電性能，可用于太陽能電池、光電子器件等領(lǐng)域。

三、課堂練習

（教師）同學(xué)們，現(xiàn)在我們進行課堂練習。請根據(jù)所學(xué)知識，完成以下題目：

1.金剛石、石墨和C60的物理性質(zhì)有哪些不同？

2.碳原子的排列方式如何影響碳單質(zhì)的性質(zhì)？

3.簡述金剛石、石墨和C60在生活中的應(yīng)用。

（學(xué)生）好的，老師。

四、課堂小結(jié)

（教師）同學(xué)們，今天我們學(xué)習了碳單質(zhì)的物理性質(zhì)、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系以及應(yīng)用。通過這節(jié)課的學(xué)習，相信大家對碳單質(zhì)有了更深入的了解。在今后的學(xué)習中，希望大家能夠?qū)⑺鶎W(xué)知識運用到實際生活中，發(fā)揮碳單質(zhì)的作用。

（學(xué)生）謝謝老師，我們一定會努力的！

五、課后作業(yè)

（教師）同學(xué)們，請完成以下課后作業(yè)：

1.查閱資料，了解碳單質(zhì)在新能源領(lǐng)域的應(yīng)用。

2.結(jié)合所學(xué)知識，設(shè)計一種利用碳單質(zhì)性質(zhì)的創(chuàng)新產(chǎn)品。

（學(xué)生）好的，老師。我們一定會認真完成作業(yè)的。

六、教學(xué)反思

（教師）在今天的課堂教學(xué)中，我注重引導(dǎo)學(xué)生觀察、思考和實踐，力求讓學(xué)生在輕松愉快的氛圍中掌握知識。在今后的教學(xué)中，我將繼續(xù)改進教學(xué)方法，提高教學(xué)效果，為同學(xué)們提供更好的學(xué)習體驗。六、拓展與延伸

1.拓展閱讀材料

（1）碳的同素異形體：除了金剛石、石墨和C60，碳還存在其他同素異形體，如富勒烯、碳納米管等。這些碳的同素異形體在材料科學(xué)、能源、環(huán)保等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。學(xué)生可以閱讀相關(guān)的科普文章或書籍，了解這些同素異形體的發(fā)現(xiàn)過程、結(jié)構(gòu)特點和應(yīng)用領(lǐng)域。

（2）碳的化學(xué)性質(zhì)：碳的化學(xué)性質(zhì)與其在自然界中的存在形式密切相關(guān)。通過閱讀教材中關(guān)于碳的化學(xué)性質(zhì)的章節(jié)，學(xué)生可以進一步了解碳與其他元素的反應(yīng)，以及這些反應(yīng)在自然界和工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用。

（3）碳的循環(huán)：碳是地球上生命活動的基礎(chǔ)元素，碳的循環(huán)對于維持生態(tài)平衡至關(guān)重要。學(xué)生可以通過查閱相關(guān)資料，了解碳在生物圈中的循環(huán)過程，包括光合作用、呼吸作用、分解作用等。

2.課后自主學(xué)習和探究

（1）碳納米管的應(yīng)用：碳納米管是一種具有優(yōu)異性能的新型納米材料，其在電子、能源、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。學(xué)生可以查閱相關(guān)資料，了解碳納米管的基本原理、制備方法以及在各個領(lǐng)域的應(yīng)用實例。

（2）碳纖維的制備與性能：碳纖維是一種高強度、高模量的新型材料，廣泛應(yīng)用于航空航天、體育器材等領(lǐng)域。學(xué)生可以探究碳纖維的制備過程、性能特點以及在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用。

（3）二氧化碳的利用：二氧化碳是一種重要的化工原料，在化工、環(huán)保等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。學(xué)生可以了解二氧化碳的轉(zhuǎn)化技術(shù)，如碳捕集與封存（CCS）、二氧化碳加氫制備燃料等。

（4）碳足跡的計算：碳足跡是指個人、組織或活動在一定時間內(nèi)直接或間接產(chǎn)生的溫室氣體排放總量。學(xué)生可以學(xué)習如何計算碳足跡，并探討如何減少碳足跡，為可持續(xù)發(fā)展貢獻力量。七、內(nèi)容邏輯關(guān)系

①碳單質(zhì)的物理性質(zhì)

①.1金剛石的硬度

①.2石墨的導(dǎo)電性和軟度

①.3C60