金刚石、石墨和C60(第一课时)教学设计

1、金刚石、石墨和C60（第一课时）教学设计高淳县第一中学杨剑春一、教学内容分析第六单元碳和碳的氧化物是在前面经历了五个单元学习，学生接触了化学实验的基本操作和化学分析基本方式；从化学的角度了解了身边熟悉的物质空气、氧气、水等；初步了解了物质构成的奥秘，学会了定性分析化学变化的基础上，开始系统从结构决定性质，用途决定性质等角度深入、细致地研究碳和碳的氧化物，从而获得系统学习元素及其化合物知识的方法。学习碳及其氧化物的性质以及它们之间的衍变关系，为以后学习燃料及其利用、酸和碱、盐和化肥等单元的内容打下一定基础，具有承上启下的地位。而且本单元的学习是在学生具备了一定的化学基本概念和基本技能之后深入、细

2、致的研究具体物质，内容紧密联系社会和高新科技，可以冲淡学生在学习物质构成以及元素符号、化学式、化学方程式等化学用语中产生的枯燥感。课题1金刚石、石墨和C60（第一课时）从物质组成多样性的角度主要介绍了碳的几种单质金刚石、石墨和C60，介绍了金刚石的“硬”、石墨的“软”和导电性以及C60分子的结构特点。由于木炭和活性炭主要是由石墨的微小晶体和少量杂质构成的，同时结合第三单元学习活性炭的吸附性又介绍了木炭的吸附性。并引导学生以发展的眼光看待碳单质，介绍了20实际90年代初发现的一些以新的形态存在的单质如管状碳。二、教学设计思路根据课程标准的要求，以创新教育和学生发展为宗旨，紧密联系生活实际，从学生

3、熟悉的日常事物和生活实际入手，创设轻松愉悦的学习氛围，可以有效地恢复学生在第四、第五单元学习中受到影响的学习化学的兴趣。通过故事“钻石消失案”引入课题学习，本课题的主要内容认识碳的几种单质金刚石与石墨，向学生提供所需的实验探究素材，引导学生自己设计实验、亲自动手操作实验，引导学生实验探究金刚石与石墨的物理性质。再通过问题“为什么都是碳元素组成的单质，物理性质却存在很大的差异？”将学生引入到对金刚石和石墨的结构的探究，获得结构不同导致性质不同的结论。同时在根据金刚石与石墨不同的物理性质，它们在不同的领域有不同的用途，性决定用途。本课题依据教学实际创设“开放”的问题情境，采用“提出问题一实验探究一

4、得出结论”的教学模式，指导学生掌握探求知识的方法，感受发现、发明直至创造的感觉，使学生能真切地体验到科学探究的乐趣，领略到学习成功的喜悦。三、教学目标分析知识与技能:知道不同元素可以形成不同物质，同种元素也可以形成不同物质；了解金刚石、石墨和C60都是由碳元素形成的单质；了解木炭、活性炭的吸附性。过程与方法：通过对金刚石、石墨和C60中碳原子排列方式的分析，懂得物质结构、性质和用途之间的关系；通过木炭、活性炭对红墨水的吸附实验，学会用对比实验的方法来解决实际问题。情感与态度：通过对C60、碳钠米管的发现及研究的介绍，学会用发展的眼光看问题、提高学生的科学素质。教学重点：金刚石、石墨和C60中原

5、子排列方式的分析，物质的结构、性质和用途之间的关系。教学难点：物质的结构、性质和用途之间的关系。教学方法：实验探究法四、教学准备1 学生准备：收集废旧电池中的碳棒；削铅笔的小刀；不同型号的铅笔芯（6B、2B、HB）;玻璃刀；冰箱去味剂；观察家长的钻石首饰。2. 教师准备：木炭、活性炭、防毒面具；电池、导线；玻璃的边角料；红墨水烧杯；硬质玻璃管，棉花，玻璃棒，金刚石、石墨和C60的球棍模型、足球、实验6-1所需的有关器材及药品等五、教学过程设计教学过程：教师活动学生活动设计意图问题1不同的化合物可以是由相同的元素组成吗？通过前面的学习你知道哪些？冋题2同种元素可以组成不同的单质吗？问题3碳元素可

6、以组成不同的单质吗？回忆已有的知识，讨论猜测从学生的已有知识入手，创设情境，大胆猜测，培养学生的胆略故事钻石消失案结论钻石一一金刚石是碳元素的一种单质。今天我们来学习碳的几种单质：金刚石、石墨、C60o视频金刚石的用途想一想提问为什么金刚石可以用于切割玻璃？学生倾听并思考学生观看了解金刚石的用途并思考作答。通过创设情境将同们带入到碳单质的世界通过了解金刚石的用途来得知金刚石的性质使学生形成性质决定用途，用途反映性质的思想。设问除了金刚石你还知道哪些碳的单质？关于石墨你知道多少？探一探探究试验石墨的物理性质同学们动手实验探究石墨的物理性质通过学生们动手实验使学生能亲身体会石墨的导电性，润滑性等。

7、试一试归纳将金刚石和石墨的性质和用途对比归纳出来同学们自己设计表格将金刚石和石墨的性质用途归纳出来。通过学生自己设计表格归纳石墨和金刚石的性质用途使学生掌握对比学习的方法。提问为什么同样是碳的单质，它们的物理性质却存在这么大的差异呢？展示金刚石和石墨的结构模型并讲解播放金刚石的立体模型学生思考并作答学生通过思考和观看模型并对比，形成空间思维并得出结构与性质之间的关系。试验另外几种碳的单质：木炭和活性炭的吸附性。观察木炭在显微镜卜的内部结构。列举木炭的性质和用途。学生观察学生通过观察实验和内部结构进一步建立性质、用途、结构之间的关系。讲述科学家通过研究还发现了一些其他的新的碳的单质C60。展示C

8、60的结构模型。学生观察通过介绍一些新的碳单质，使学生能用发展的眼光看问题，提高他们的科学素养。思一思这节课通过对比分析、对比实验，从结构、性质和用途三个方面介绍了谈元素形成的单质。你们能发现这三者之间的关系吗？（结构决定性质，性质决定用途；反之，用途体现了性质，性质又体现了结构）分组讨论；交流体会；总结归纳将所学的知识升华，形成理论布置作业1、同学们课后可以上网查资料找找其他最新的碳单质，了解它们的一些用途。2、思考金刚石和石墨的化学性质是否一致？如何证明金刚石和石墨都是碳单质呢？力图使课堂学习予以延伸，并为下一节课的学习作铺垫。板书课题1金刚石、石墨和C60一、碳的几种单质1、金刚石与石墨

9、的物理性质和用途2、结构、性质、用途之间的关系金刚石石墨颜色、状态硬度是否有导电性是否有滑腻感用途六、同步作业A基础题1 碳元素形成的单质主要有、其中是天然存在最硬的物质，是最软的矿物质之一，他们性质差异的原因是。由此说明决定物质的性质。2 将与下列物质相关的用途的序号写在横线上。A、石墨B、炭黑C、活性炭D、金刚石A、冰箱去味剂b、电极c、切割大理石d、墨汁AB、C、D、3. 我国北京大学化学系和物理系研究小组也研制出了C60分子，它的一个分子是由个原子构成的，相对分子质量是B能力题F列关于碳单质的叙述正确的是B.碳原子的排列方式都相同D.都能使红墨水褪色活性炭D干冰1.元素有金刚石、石墨和

10、无定形等多种单质,（）A.都是黑色固体C.在氧气中充分燃烧时都生成二氧化碳2下列物质中不含有碳单质的是（）A.金刚石B铅笔的笔芯C3 金刚石和石墨的物理性质不同，是由于A.构成它们的碳原子结构不同B.它们有不同的用途C.构成它们的碳原子相同，但碳原子之间的排列方式不同D.它们在一定条件下可以相互转化4 中国科学技术大学钱逸泰教授等以CC14和金属钠为原料，在700r制造出纳米级金刚石粉末。该成果发表在世界最权威的科学杂志上，立即被科学家们高度评价为“稻草变黄金”A.金刚石属于金属单质C.CC14是一种化合物同学们对此的一些“理解”，不正确的是（B.制造金刚石过程中发生了化学变化D.这个反应是置

11、换反应5.2003年2月1日，美国“哥伦比亚”号航天飞机在空中失事。有专家分析认为，其原因可能是航天飞机机壳底部的石墨瓦在空中脱落，击中机翼。航天飞机表面覆盖石墨瓦可以起隔热和保护作用，这主要是因为石墨（）A.能导电B.密度小C.熔点高、耐高温，化学性质稳定D.硬度小，有润滑作用6.下列几种情况能证明“金刚石和石墨由相同元素组成”的事实是A.它们的熔点都很高B它们都不溶于水C.完全燃烧后都得到同一产物二氧化碳D.在一定条件下可以把石墨转化为金刚石C（拓展题）1.铅笔为什么有软和硬的差别呢？这是由于石墨太软，光用石墨做笔芯，既易断又易磨损，因此，生产上常在石墨粉末中掺进一些粘土粉末以增加硬度。粘

12、土掺得越多，铅笔就越硬。下表为部分普通铅笔的标号及笔芯原料的配比：标号原料配2HHHB2B石墨（质量分数）%74.0%75.2%81.3%85.5%粘土（质量分数）260%24、8%187%14、5%试回答下列问题:7（1）上表中硬度最大的铅笔是（填标号）请列举石墨的另一种用途。2如图所示，向盛有红棕色N02气体的广口瓶中投入几块木炭，广口瓶中出现的现象是这说明活性炭具有能力，在右边漏斗中液面会。七、教学反思本节课在设计时，试图通过“听一听”一一讲述钻石消失案，将学生引入金刚石与石墨都是碳元素组成的单质，这一课题的研究中，使学生在接受知识的同时，又对它们产生疑惑，很快地进入情境的学习中。接着通过观察视频引导学生归纳金刚石的物理性质，并通过“想一想”帮助同学们形成性质决定用途，用途反映性质的化学学科思想。再通过“探一探”引导学生自主探究石墨的物理性质，并通过“试一试”将石墨与金刚石的物理性质进行对比归纳形成表格，然后乘机引导学生思考为什么同样是碳单质，物理性质却存在很大的差异？通过观察模型获得结构决定性质的学科思想。总体上，本节课