第六單元課題1金剛石、石墨和C60教學(xué)設(shè)計(jì)-2023-2024學(xué)年九年級(jí)化學(xué)人教版上冊(cè)

第六單元課題1金剛石、石墨和C60教學(xué)設(shè)計(jì)-2023-2024學(xué)年九年級(jí)化學(xué)人教版上冊(cè)主備人備課成員課程基本信息1.課程名稱(chēng)：第六單元課題1金剛石、石墨和C60

2.教學(xué)年級(jí)和班級(jí)：2023-2024學(xué)年九年級(jí)化學(xué)，1班

3.授課時(shí)間：2023年10月25日星期三第2節(jié)課

4.教學(xué)時(shí)數(shù)：1課時(shí)核心素養(yǎng)目標(biāo)1.發(fā)展科學(xué)探究能力，通過(guò)實(shí)驗(yàn)觀察金剛石、石墨和C60的物理性質(zhì)差異。

2.培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度，學(xué)會(huì)從實(shí)際材料中提取信息，形成對(duì)碳元素同素異形體概念的理解。

3.提升化學(xué)符號(hào)運(yùn)用能力，正確書(shū)寫(xiě)金剛石、石墨和C60的化學(xué)式。

4.增強(qiáng)環(huán)保意識(shí)，認(rèn)識(shí)到碳材料在環(huán)境保護(hù)和能源利用中的潛在應(yīng)用。教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)

-明確金剛石、石墨和C60的物理性質(zhì)差異，包括硬度、導(dǎo)電性、顏色等。

-掌握碳元素在不同晶體結(jié)構(gòu)中的化學(xué)性質(zhì)和反應(yīng)特點(diǎn)。

-理解同素異形體的概念，能夠區(qū)分金剛石和石墨的結(jié)構(gòu)差異。

2.教學(xué)難點(diǎn)

-金剛石和石墨結(jié)構(gòu)差異的理解：難點(diǎn)在于金剛石的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)和石墨的層狀結(jié)構(gòu)，需要學(xué)生通過(guò)模型或動(dòng)畫(huà)來(lái)直觀理解。

-碳元素在石墨和金剛石中的化學(xué)性質(zhì)：學(xué)生可能難以理解為何相同的碳元素在兩種不同的結(jié)構(gòu)中表現(xiàn)出截然不同的化學(xué)性質(zhì)。

-C60分子的獨(dú)特性質(zhì)：C60分子形狀的獨(dú)特性及其物理化學(xué)性質(zhì)的理解，對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)是一個(gè)新的挑戰(zhàn)。

-實(shí)驗(yàn)操作的準(zhǔn)確性：在實(shí)驗(yàn)中觀察金剛石和石墨的物理性質(zhì)時(shí)，如何確保實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性，避免實(shí)驗(yàn)誤差，是學(xué)生需要克服的難點(diǎn)。學(xué)具準(zhǔn)備Xxx課型新授課教法學(xué)法講授法課時(shí)第一課時(shí)師生互動(dòng)設(shè)計(jì)二次備課教學(xué)方法與手段教學(xué)方法：

1.講授法：通過(guò)講解金剛石、石墨和C60的基本概念和性質(zhì)，幫助學(xué)生建立初步認(rèn)識(shí)。

2.討論法：組織學(xué)生討論不同碳同素異形體的應(yīng)用，激發(fā)學(xué)生的思考。

3.實(shí)驗(yàn)法：引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行簡(jiǎn)單的物理性質(zhì)實(shí)驗(yàn)，如硬度測(cè)試，以增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐操作能力。

教學(xué)手段：

1.多媒體展示：利用PPT展示碳的不同形態(tài)及其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，增強(qiáng)直觀性。

2.互動(dòng)軟件：使用教學(xué)軟件模擬金剛石和石墨的形成過(guò)程，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

3.實(shí)物觀察：展示金剛石、石墨和C60的實(shí)物，讓學(xué)生近距離觀察和觸摸，加深理解。教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)1.導(dǎo)入新課（5分鐘）

目標(biāo)：引起學(xué)生對(duì)金剛石、石墨和C60的興趣，激發(fā)其探索欲望。

過(guò)程：

開(kāi)場(chǎng)提問(wèn)：“你們知道碳元素有哪些不同的形態(tài)嗎？它們?cè)谖覀兊纳钪杏惺裁磻?yīng)用？”

展示一些關(guān)于金剛石、石墨和C60的圖片或視頻片段，讓學(xué)生初步感受這些特殊碳同素異形體的魅力或特點(diǎn)。

簡(jiǎn)短介紹金剛石、石墨和C60的基本概念和它們?cè)诳萍己凸I(yè)中的應(yīng)用，為接下來(lái)的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

2.金剛石、石墨和C60基礎(chǔ)知識(shí)講解（10分鐘）

目標(biāo)：讓學(xué)生了解金剛石、石墨和C60的基本概念、組成部分和原理。

過(guò)程：

講解金剛石、石墨和C60的定義，包括它們的化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。

詳細(xì)介紹金剛石的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)、石墨的層狀結(jié)構(gòu)和C60的足球烯結(jié)構(gòu)。

3.金剛石、石墨和C60案例分析（20分鐘）

目標(biāo)：通過(guò)具體案例，讓學(xué)生深入了解金剛石、石墨和C60的特性和重要性。

過(guò)程：

選擇幾個(gè)典型的案例，如金剛石在切割工具中的應(yīng)用、石墨在鉛筆芯和鋰電池中的應(yīng)用，以及C60在納米材料中的研究。

詳細(xì)介紹每個(gè)案例的背景、特點(diǎn)和意義，讓學(xué)生全面了解這些碳同素異形體的多樣性和復(fù)雜性。

引導(dǎo)學(xué)生思考這些案例對(duì)實(shí)際生活或?qū)W習(xí)的影響，以及如何應(yīng)用這些碳同素異形體解決實(shí)際問(wèn)題。

4.學(xué)生小組討論（10分鐘）

目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生的合作能力和解決問(wèn)題的能力。

過(guò)程：

將學(xué)生分成若干小組，每組選擇一個(gè)與金剛石、石墨或C60相關(guān)的主題進(jìn)行深入討論，如“金剛石在工業(yè)中的應(yīng)用”或“石墨在環(huán)境中的作用”。

小組內(nèi)討論該主題的現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)以及可能的解決方案。

每組選出一名代表，準(zhǔn)備向全班展示討論成果。

5.課堂展示與點(diǎn)評(píng)（15分鐘）

目標(biāo)：鍛煉學(xué)生的表達(dá)能力，同時(shí)加深全班對(duì)金剛石、石墨和C60的認(rèn)識(shí)和理解。

過(guò)程：

各組代表依次上臺(tái)展示討論成果，包括主題的現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)及解決方案。

其他學(xué)生和教師對(duì)展示內(nèi)容進(jìn)行提問(wèn)和點(diǎn)評(píng)，促進(jìn)互動(dòng)交流。

教師總結(jié)各組的亮點(diǎn)和不足，并提出進(jìn)一步的建議和改進(jìn)方向。

6.課堂小結(jié)（5分鐘）

目標(biāo)：回顧本節(jié)課的主要內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)金剛石、石墨和C60的重要性和意義。

過(guò)程：

簡(jiǎn)要回顧本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容，包括金剛石、石墨和C60的基本概念、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、案例分析等。

強(qiáng)調(diào)這些碳同素異形體在現(xiàn)實(shí)生活或?qū)W習(xí)中的價(jià)值和作用，鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)一步探索和應(yīng)用這些知識(shí)。

布置課后作業(yè)：讓學(xué)生撰寫(xiě)一篇關(guān)于金剛石、石墨或C60的短文或報(bào)告，以鞏固學(xué)習(xí)效果，并鼓勵(lì)他們思考這些材料在未來(lái)的潛在應(yīng)用。學(xué)生學(xué)習(xí)效果1.知識(shí)掌握方面

-學(xué)生能夠準(zhǔn)確地描述金剛石、石墨和C60的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，包括金剛石的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)、石墨的層狀結(jié)構(gòu)以及C60的足球烯結(jié)構(gòu)。

-學(xué)生理解了同素異形體的概念，能夠區(qū)分金剛石和石墨，并知道它們?cè)谖锢硇再|(zhì)和化學(xué)性質(zhì)上的差異。

-學(xué)生掌握了碳元素在不同晶體結(jié)構(gòu)中的化學(xué)性質(zhì)，例如石墨的導(dǎo)電性和金剛石的硬度。

2.能力培養(yǎng)方面

-學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)觀察和討論，提高了觀察、分析和解決問(wèn)題的能力。

-學(xué)生在小組討論中學(xué)會(huì)了如何合作，如何表達(dá)自己的觀點(diǎn)，并傾聽(tīng)他人的意見(jiàn)。

-學(xué)生通過(guò)案例分析，提升了邏輯思維能力和批判性思維能力。

3.思維發(fā)展方面

-學(xué)生對(duì)碳元素及其同素異形體的多樣性有了更深的認(rèn)識(shí)，發(fā)展了系統(tǒng)思維和辯證思維。

-學(xué)生能夠?qū)⑺鶎W(xué)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際生活，例如理解石墨在電池中的應(yīng)用，以及金剛石在工業(yè)中的作用。

-學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)C60的特性，激發(fā)了他們對(duì)納米材料和未來(lái)科技的好奇心。

4.學(xué)習(xí)興趣方面

-學(xué)生對(duì)化學(xué)學(xué)科產(chǎn)生了更濃厚的興趣，特別是對(duì)材料科學(xué)和納米科技領(lǐng)域。

-學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)和案例分析，體驗(yàn)到了化學(xué)實(shí)驗(yàn)的樂(lè)趣和科學(xué)研究的魅力。

-學(xué)生在課堂討論中表現(xiàn)出了積極參與的態(tài)度，愿意探索未知領(lǐng)域。

5.綜合素質(zhì)方面

-學(xué)生在課堂上的表現(xiàn)展示了良好的科學(xué)素養(yǎng)，包括嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度和求實(shí)的作風(fēng)。

-學(xué)生通過(guò)團(tuán)隊(duì)合作，學(xué)會(huì)了溝通和協(xié)作，提高了人際交往能力。

-學(xué)生在完成課后作業(yè)時(shí)，展現(xiàn)出了自主學(xué)習(xí)和探究的能力，能夠獨(dú)立思考并解決問(wèn)題。板書(shū)設(shè)計(jì)①金剛石

-結(jié)構(gòu)：三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)

-性質(zhì)：硬度高、導(dǎo)電性差

-應(yīng)用：切割工具、珠寶

②石墨

-結(jié)構(gòu)：層狀結(jié)構(gòu)

-性質(zhì)：導(dǎo)電性好、潤(rùn)滑性

-應(yīng)用：鉛筆芯、鋰電池

③C60

-結(jié)構(gòu)：足球烯分子

-性質(zhì)：獨(dú)特化學(xué)性質(zhì)

-應(yīng)用：納米材料、超導(dǎo)研究

④碳的同素異形體

-定義：同種元素的不同形態(tài)

-金剛石與石墨

-結(jié)構(gòu)差異：三維與層狀

-性質(zhì)差異：硬度與導(dǎo)電性

-C60

-結(jié)構(gòu)：足球烯分子

-性質(zhì)：特殊化學(xué)與物理性質(zhì)

⑤實(shí)驗(yàn)觀察

-硬度測(cè)試

-導(dǎo)電性測(cè)試

-顏色與形態(tài)觀察

⑥案例分析

-金剛石應(yīng)用：切割工具、工業(yè)加工

-石墨應(yīng)用：鉛筆芯、鋰電池

-C60應(yīng)用：納米材料、超導(dǎo)研究

⑦總結(jié)與展望

-碳元素的重要性

-碳同素異形體的應(yīng)用領(lǐng)域

-未來(lái)研究方向反思改進(jìn)措施反思改進(jìn)措施（一）教學(xué)特色創(chuàng)新

1.案例教學(xué)法的引入：在講解金剛石、石墨和C60時(shí)，我嘗試通過(guò)實(shí)際案例來(lái)講解它們的特性和應(yīng)用，這樣不僅讓學(xué)生更容易理解，而且也激發(fā)了他們的學(xué)習(xí)興趣。

2.實(shí)驗(yàn)與理論相結(jié)合：我在課堂上安排了簡(jiǎn)單的物理性質(zhì)實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生親自動(dòng)手操作，這樣既增強(qiáng)了學(xué)生的實(shí)踐能力，也加深了他們對(duì)理論知識(shí)的理解。

反思改進(jìn)措施（二）存在主要問(wèn)題

1.實(shí)驗(yàn)操作的規(guī)范化：在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，我發(fā)現(xiàn)部分學(xué)生在操作時(shí)不夠規(guī)范，這可能導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果的誤差。我需要加強(qiáng)對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作的指導(dǎo)，確保他們能夠正確、安全地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

2.學(xué)生參與度不足：在小組討論環(huán)節(jié)，我發(fā)現(xiàn)部分學(xué)生參與度不高，可能是因?yàn)樗麄儗?duì)某些話(huà)題不感興趣或者不善于表達(dá)自己的觀點(diǎn)。我需要設(shè)計(jì)更具吸引力和互動(dòng)性的討論題目，鼓勵(lì)學(xué)生積極參與。

3.評(píng)價(jià)方式單一：目前我的評(píng)價(jià)方式主要依賴(lài)于課堂表現(xiàn)和作業(yè)完成情況，這可能導(dǎo)致評(píng)價(jià)不夠全面。我需要考慮引入多元化的評(píng)價(jià)方式，如學(xué)生自評(píng)、互評(píng)等，以更全面地評(píng)估學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

反思改進(jìn)措施（三）

1.實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范化：為了提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范性，我將提前準(zhǔn)備詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)，并在實(shí)驗(yàn)前進(jìn)行示范操作。同時(shí)，我會(huì)設(shè)置實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范考核，確保每位學(xué)生都能掌握正確的實(shí)驗(yàn)方法。

2.提高學(xué)生參與度：為了提高學(xué)生的參與度，我會(huì)設(shè)計(jì)更具趣味性和挑戰(zhàn)性的討論題目，并在討論過(guò)程中鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)表自己的觀點(diǎn)。此外，我會(huì)嘗試引入角色扮演、辯論等形式，增加課堂的互動(dòng)性。

3.多元化評(píng)價(jià)方式：我將嘗試引入學(xué)生自評(píng)、互評(píng)和教師評(píng)價(jià)相結(jié)合的評(píng)價(jià)體系，通過(guò)課堂表現(xiàn)、實(shí)驗(yàn)報(bào)告、小組討論等多個(gè)維度來(lái)評(píng)估學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。同時(shí)，我也會(huì)鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行自我反思，提高他們的自我評(píng)價(jià)能力。典型例題講解1.例題：金剛石和石墨的硬度差異如何影響它們?cè)诠I(yè)中的應(yīng)用？

解答：金剛石是自然界中已知的最硬的物質(zhì)，其硬度為10（摩氏硬度），因此在工業(yè)上常用于切割工具、磨具等。石墨雖然硬度較低，但其具有良好的潤(rùn)滑性和導(dǎo)電性，因此常用于鉛筆芯、干電池的電極材料等。

2.例題：C60分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是什么？它在哪些領(lǐng)域有應(yīng)用？

解答：C60分子呈足球烯結(jié)構(gòu)，由60個(gè)碳原子組成，每個(gè)碳原子與其他三個(gè)碳原子形成五邊形或六邊形的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。C60在納米材料、電子學(xué)、藥物傳遞等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用，如制造超導(dǎo)材料、太陽(yáng)能電池等。

3.例題：石墨烯的發(fā)現(xiàn)對(duì)材料科學(xué)有哪些影響？

解答：石墨烯的發(fā)現(xiàn)被譽(yù)為材料科學(xué)的里程碑，它具有極高的強(qiáng)度、導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性。石墨烯在電子學(xué)、能源存儲(chǔ)、傳感器等領(lǐng)域具有巨大的應(yīng)用潛力，有望推動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

4.例題：金剛石和石墨的制備方法有哪些？

解答：金剛石主要通過(guò)高溫高壓合成，即使用石墨在高溫高壓條件下轉(zhuǎn)化為金剛石。石墨的制備方法主要有天然開(kāi)采和人工合成，人工合成方法包括電弧法、化學(xué)氣相沉積法等。

5.例題：C60分子的合成方法有哪些？

解答：C60分子的合成方法主要有激光蒸發(fā)法、化學(xué)氣相沉積法、電弧法等。其中，激光蒸發(fā)法是將C60前驅(qū)體蒸發(fā)后，在基底上沉積形成C60薄膜；化學(xué)氣相沉積法是將C60前驅(qū)體在高溫下分解，形成C60分子；電弧法是將石墨或碳棒在真空中進(jìn)行電弧放電，形成C60分子。

補(bǔ)充說(shuō)明：

-在講解金剛石和石墨的硬度差異時(shí)，可以舉例說(shuō)明金剛石用于鉆石切割，而石墨用于鉛筆芯的原因。

-講解C60分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)時(shí)，可以結(jié)合圖片展示其足球烯結(jié)構(gòu)，讓學(xué)生更直觀地理解。

-講解石墨烯的影響時(shí)，可以引用相關(guān)研究成果，說(shuō)明石墨烯在電子學(xué)、能源存儲(chǔ)等領(lǐng)域的應(yīng)用進(jìn)展。

-講解金剛石和石墨的制備方法時(shí)，可以介紹高溫高壓合成技術(shù)的原理，以及人工合成石墨的方法。

-講解C60分子的合成方法時(shí)，可以介紹不同方法的優(yōu)缺點(diǎn)，以及在實(shí)際應(yīng)用中的選擇依據(jù)。課堂1.課堂提問(wèn)

-通過(guò)課堂提問(wèn)，教師可以即時(shí)了解學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握程度。例如，在講解金剛石和石墨的結(jié)構(gòu)時(shí)，可以提問(wèn)：“誰(shuí)能告訴我金剛石和石墨的結(jié)構(gòu)有什么不同？”通過(guò)學(xué)生的回答，教師可以評(píng)估他們對(duì)結(jié)構(gòu)差異的理解。

-課堂提問(wèn)還應(yīng)該涵蓋不同層次的問(wèn)題，從簡(jiǎn)單的知識(shí)回顧到復(fù)雜的分析問(wèn)題，以適應(yīng)不同學(xué)生的學(xué)習(xí)水平。

2.觀察學(xué)生參與度

-教師應(yīng)密切觀察學(xué)生在課堂上的參與情況，包括他們的注意力和參與討論的積極性。例如，在小組討論環(huán)節(jié)，教師可以觀察學(xué)生是否積極參與，是否能夠提出有見(jiàn)地的觀點(diǎn)。

-通過(guò)觀察，教師可以調(diào)整教學(xué)策略，確保每個(gè)學(xué)生都有機(jī)會(huì)參與學(xué)習(xí)過(guò)程。

3.實(shí)驗(yàn)操作評(píng)價(jià)

-在進(jìn)行金剛石、石墨和C60的物理性質(zhì)實(shí)驗(yàn)時(shí)，教師應(yīng)評(píng)價(jià)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作是否規(guī)范，記錄是否準(zhǔn)確，以及他們是否能夠從實(shí)驗(yàn)中得出正確的結(jié)論。

-教師可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)報(bào)告的評(píng)估來(lái)了解學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能和科學(xué)探究能力。

4.小組討論評(píng)價(jià)

-在小組討論環(huán)節(jié)，教師應(yīng)評(píng)價(jià)學(xué)生的合作能力、溝通能力和解決問(wèn)題的能力。例如，可以評(píng)價(jià)學(xué)生是否能夠有效地分工合作，是否能夠傾聽(tīng)他人的意見(jiàn)，以及是否能夠提出合理的解決方案。

-教師可以通過(guò)小組展示和反饋環(huán)節(jié)來(lái)評(píng)估學(xué)生的討論成果。

5.課堂測(cè)試

-定期進(jìn)行課堂測(cè)試，如小測(cè)驗(yàn)或隨堂練習(xí)，可以幫助教師了解學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握情況。例如，可以設(shè)計(jì)一些選擇題或簡(jiǎn)答題，測(cè)試學(xué)生對(duì)金剛