吉林省梅河口市曙光镇中学九年级化学上册 第六单元 课题1 金刚石、石墨和C60教案 （新版）新人教版

吉林省梅河口市曙光镇中学九年级化学上册第六单元课题1金刚石、石墨和C60教案（新版）新人教版课题：科目：班级：课时：计划1课时教师：单位：一、教学内容分析本节课的主要教学内容选自吉林省梅河口市曙光镇中学九年级化学上册第六单元课题1《金刚石、石墨和C60》。教学内容与学生已有知识的联系在于，学生已在之前的课程中学习了碳的性质和存在形式，本节课将在此基础上深入探讨金刚石、石墨和C60这三种碳的同素异形体。通过对比分析这三种物质的结构和性质，使学生理解同素异形体的概念，并掌握其在实际生活和工业中的应用。教学内容与课本紧密关联，既巩固了学生对碳的基础知识，又拓展了他们对碳同素异形体的认识。二、核心素养目标本节课的核心素养目标旨在培养学生的宏观辨识与微观探析能力，通过学习金刚石、石墨和C60的结构与性质，使学生能够理解物质结构决定性质的原理，提升科学思维与创新能力。同时，通过分析这三种碳同素异形体在实际应用中的优势与局限，培养学生的问题解决能力和科学探究精神，增强学生对化学与生活、社会密切联系的认识，激发学生的社会责任感和学科兴趣。这一目标与新课标要求相符，有助于提升学生的化学学科核心素养。三、学习者分析1.学生已经掌握了碳元素的基本性质、存在形式等基础知识，了解了碳在自然界中的重要性和应用。此外，学生对物质的结构与性质关系有了初步的认识。

2.学生对化学实验和探究活动表现出较高的兴趣，具有一定的观察能力和动手操作能力。在学习风格上，学生更倾向于合作学习和实践探究，喜欢通过观察、实验来理解化学现象。

3.学生可能遇到的困难和挑战有：理解同素异形体的概念，尤其是金刚石、石墨和C60的结构特点及其与性质之间的关系；在实验操作过程中，可能对精确控制实验条件感到困难；分析问题时，可能难以将理论知识与实际情况相结合，需要教师在教学中给予引导和帮助。四、教学资源准备1.教材：确保每位学生都有九年级化学上册教材，以便查阅第六单元课题1《金刚石、石墨和C60》的相关内容。

2.辅助材料：准备金刚石、石墨和C60的结构模型图片、性质对比图表以及相关应用场景的视频资料，辅助学生直观理解。

3.实验器材：准备金刚石、石墨和C60的样品，显微镜，实验手套等，确保实验环节的安全与顺利进行。

4.教室布置：将教室划分为实验操作区、小组讨论区，便于学生进行合作学习和实验探究，同时设置多媒体展示区，方便展示辅助教学材料。五、教学过程首先，让我们一起来回顾一下我们已经学习过的碳的知识。碳是一个神奇的元素，它在自然界中以多种形式存在，今天我们将要学习的是碳的几种特殊形态——金刚石、石墨和C60。这些形态虽然由同样的碳原子构成，却有着截然不同的性质和用途。现在，让我们开始今天的探索之旅吧。

1.导入新课

（1）通过多媒体展示金刚石、石墨和C60的图片，激发学生的好奇心。

（2）提问：“同学们，你们知道这些物质是什么吗？它们有什么共同点和不同点？”

（3）引导学生分享他们对这些物质的了解，为新课的学习做好铺垫。

2.知识探究

（1）让学生翻开教材，阅读第六单元课题1《金刚石、石墨和C60》的相关内容。

（2）引导学生通过小组讨论，总结金刚石、石墨和C60的结构特点。

（3）邀请学生代表分享他们的发现，并对三种物质的结构进行对比分析。

（4）根据学生的回答，总结金刚石、石墨和C60的性质差异，强调结构决定性质的原则。

3.实践活动

（1）分发金刚石、石墨和C60的样品，让学生观察并描述它们的外观特征。

（2）组织学生进行实验，比较金刚石、石墨和C60的硬度、导电性等性质。

（3）引导学生通过实验结果，验证之前的知识探究中所总结的性质差异。

4.知识拓展

（1）利用多媒体展示金刚石、石墨和C60在实际应用中的图片和视频，如金刚石的切割、石墨的导电、C60的药物研发等。

（2）让学生思考这些应用背后的原理，加深对物质结构与性质关系的理解。

（3）提问：“同学们，你们还能想到金刚石、石墨和C60在其他领域的应用吗？”

（4）鼓励学生发挥想象力，分享他们对这些物质未来应用的展望。

5.总结反思

（1）邀请学生总结今天所学的金刚石、石墨和C60的结构、性质和应用。

（2）提问：“通过今天的学习，你们认为同素异形体在实际生活和工业中有哪些意义和价值？”

（3）引导学生认识到同素异形体在科学研究和生产生活中的重要作用，激发他们对化学学科的兴趣。

6.作业布置

（1）让学生撰写一篇关于金刚石、石墨和C60的学习心得，要求结合所学知识，谈谈对这三种物质的看法。

（2）收集学生对今天教学活动的反馈，以便为今后的教学提供参考。六、教学资源拓展1.拓展资源：

-阅读与金刚石、石墨和C60相关的科普书籍，如《碳的世界》、《神奇的碳元素》等，这些书籍中详细介绍了碳的同素异形体的性质、制备和应用。

-观看科学纪录片，如《碳的奇迹》、《探索碳的同素异形体》等，这些纪录片通过生动的影像资料，展示了金刚石、石墨和C60的独特魅力。

-参观博物馆或科学展览，了解金刚石、石墨和C60在历史和现代科技中的地位和作用。

-查阅科研论文或科技杂志，跟进金刚石、石墨和C60的最新研究成果和未来发展趋势。

2.拓展建议：

-学生可以结合教材内容，自主设计小实验，如石墨导电实验、金刚石硬度的测试等，通过实际操作加深对物质性质的理解。

-组织学生进行小组研究，选择一个碳同素异形体的应用领域，深入调查其工作原理和实际应用案例，撰写研究报告。

-鼓励学生参与科学讨论会，与同学们分享自己对碳同素异形体的认识和研究，提高表达能力和科学思维能力。

-建议学生关注科技创新大赛或青少年科技竞赛，尝试将所学知识运用到竞赛项目中，锻炼实践能力和创新精神。

-鼓励学生利用图书馆、学校实验室等资源，进行课外学习，拓宽知识面，提高自主学习能力。七、教学反思与总结在本节课的教学过程中，我尝试了多种教学方法，如导入新课时的多媒体展示、知识探究阶段的小组讨论、实践活动中的实验操作等。从学生的反馈来看，这些方法在很大程度上激发了他们的学习兴趣，促进了他们对金刚石、石墨和C60性质的理解。然而，我也发现了一些需要改进的地方。

在教学方法上，我发现学生在小组讨论时，有时会出现偏离主题的现象。针对这一点，我认识到在今后的教学中，我应该更加明确讨论的目标，引导学生聚焦于核心问题。此外，在实验操作环节，部分学生对实验器材的使用不够熟练，导致实验结果出现误差。因此，我计划在下一节课前，增加一个实验操作培训环节，确保学生能够更好地掌握实验技能。

在教学管理方面，我注意到课堂时间分配上存在一定的问题。在知识拓展环节，由于学生们的兴趣浓厚，导致这一部分占用的时间较多，影响了后续教学环节的进行。为了更好地把握课堂节奏，我将在今后的教学中，对每个环节的时间进行更严格的控制，确保教学内容的完整性。

在评价本节课的教学效果时，我看到了学生在知识、技能和情感态度方面的收获。他们对金刚石、石墨和C60的性质有了更深入的了解，实验技能也得到了锻炼。同时，通过学习这些碳同素异形体的应用，学生们的科学探究精神和创新能力得到了激发。

然而，我也注意到，部分学生在知识拓展环节显得有些吃力，对一些高级概念的理解还不够深入。为了解决这一问题，我计划在今后的教学中，增加一些与生活实际相结合的案例，帮助学生更好地理解和掌握这些知识点。

针对教学中存在的问题和不足，我提出以下改进措施和建议：

1.在小组讨论时，明确讨论主题，引导学生围绕核心问题展开讨论，提高讨论效果。

2.增加实验操作培训环节，提高学生对实验器材的熟练程度，减少实验误差。

3.严格把控课堂时间，确保每个教学环节的顺利进行。

4.结合生活实际，增加一些易懂的案例，帮助学生更好地理解和掌握高级概念。

5.鼓励学生在课外进行自主学习，拓宽知识面，提高自身综合素质。八、课后作业为了巩固学生对金刚石、石墨和C60的知识，特布置以下课后作业：

1.解释金刚石和石墨的物理性质差异，并说明这些差异与它们结构的关系。

答案：金刚石和石墨的物理性质差异主要体现在硬度、导电性和热稳定性方面。金刚石具有极高的硬度和热稳定性，但不导电；而石墨则导电性好，但硬度较低。这些差异主要是由于金刚石和石墨的碳原子排列结构不同。金刚石中的碳原子以四面体结构排列，形成非常坚硬的晶体结构；而石墨中的碳原子以六边形层状结构排列，层与层之间的弱相互作用使得石墨具有良好的导电性和滑腻感。

2.描述C60分子的结构特点，并阐述其化学性质。

答案：C60分子是由60个碳原子组成的球状分子，被称为富勒烯。其结构特点为闭合的球状结构，由12个五边形和20个六边形组成，形成一个完美的足球烯结构。C60的化学性质表现为良好的化学稳定性，不易与其他物质发生反应。此外，C60具有独特的电子结构和化学活性，可用于催化、电子传输、药物载体等领域。

3.分析金刚石、石墨和C60在实际应用中的优势与局限。

答案：

-金刚石：优势在于极高的硬度和热稳定性，适用于切割、磨削、钻探等领域；局限在于成本较高，不易大规模应用。

-石墨：优势在于良好的导电性和热稳定性，可用于电极、润滑剂、石墨烯材料等；局限在于硬度较低，不适合用作耐磨材料。

-C60：优势在于独特的化学性质和电子结构，可用于新型材料、药物载体、催化剂等；局限在于制备成本高，目前应用范围有限。

4.设计一个小实验，验证金刚石和石墨的导电性差异。

答案：实验材料：金刚石、石墨、电池、导线、灯泡。

实验步骤：

a.将金刚石和石墨分别制成相同形状和大小的小块。

b.将电池、导线、灯泡连接成闭合电路。

c.分别将金刚石和石墨放入电路中，观察灯泡的亮灭。

d.分析实验结果，得出金刚石和石墨导电性的差异。

5.撰写一篇关于金刚石、石墨和C60的应用前景的小论文。

答案：略。板书设计①金刚石、石墨和C60的性质对比

|物质|结构特点|性质特点|

|------|--------------------|----------------------|

|金刚石|四面体结构|硬度高、不导电|

|石墨|层状六边形结构|导电性好、硬度较低|

|C60|球状闭合结构（足球烯）|化学稳定性好、电子活性|

②金刚石、石墨和C60的应用领域

|物质|应用领域|

|------|----------------------|

|金刚石|切割、磨削、钻探|

|石墨|电极、润滑剂、石墨烯材料|

|C60|新型材料、药物载体、催化剂|

③金刚石、石墨和C60的物理性质差异与结构关系的解释

金刚石和石墨的物理性质差异主要体现在硬度、导电性和热稳定性方面。金刚石具有极高的硬度和热稳定性，但不导电；而石墨则导电性好，但硬度较低。这些差异主要是由于金刚石和石墨的碳原子排列结构不同。金刚石中的碳原