2024年初中化学九年级上册【化学(人教版)】金刚石、石墨和C60+教学设计

课程基本信息课例编号学科化学年级九年级学期上学期课题金刚石、石墨、C60教科书书名：化学（九年级上册）出版社：人民教育出版社出版日期：教学目标教学目标：通过几种碳单质的微观构成、物理性质和用途，认识同一种元素也可以组成不同种物质，感受物质的多样性和复杂性。通过学习碳单质的物理性质和化学性质，体会物质的组成与结构、性质、用途之间的关系，掌握认识物质的一般思路和方法。通过碳单质的发展历程和我国取得的科技成果，引起对科技发展的关注与兴趣，增强民族自豪感。教学重点：以金刚石、石墨为依托，建构物质的组成与结构、性质、用途之间的关系。通过碳原子的结构，加强对碳的化学性质的理解，进一步体会认识物质的一般思路和方法。教学难点：建构物质的组成与结构、性质、用途之间的关系。学会运用认识物质的一般思路和方法解决问题，完成无定型碳的梳理。教学过程时间教学环节主要师生活动40″环节一：新课引入【讲述】在现有的118种元素中，其中碳元素形成的物质种类最多。这个单元我们来学习碳和碳的氧化物。今天先来学习课题1：金刚石、石墨和C60。【问题1】你在哪些地方见过金刚石和石墨呢？它们有什么用途呢？3′20″环节二：应用性质与用途的关系解决问题【图片展示】生活中金刚石的用途。【图片展示】生活中石墨的用途。【任务一】请同学们利用空气这一节学习的性质与用途的关系，依据金刚石和石墨的用途，结合课本106-107页，梳理相关性质。 【学生活动】小组汇报。【小结】物理性质与用途的关系。2′00″环节三：建立结构与性质之间的关系【问题2】为什么金刚石和石墨都是由碳元素组成，它们的物理性质却有很大差异？【任务二】依据金刚石和石墨的物理性质，推测可能的结构。讨论、交流、回答。【图片展示】金刚石、石墨的微观结构。【讲述】金刚石中，每个碳原子都与4个碳原子相连，构成正四面体，以这个骨架无限延伸构成立体网状结构，这种结构是很稳定的。而石墨是层状的结构，每一层内的碳原子以平面正六边形的形式连接并无限延伸，形成了石墨单层。层与层之间有作用力，这种作用力较弱，可以滑动。【小结】结构与性质的关系。5′30″环节四：形成认识物质的一般思路【过渡】碳单质家族除了金刚石和石墨以外，1985年科学家发现了第三种碳的单质C60。【讲述】C60的结构。【问题3】C60的结构决定它有怎样的性质？又有什么用途呢？【视频】C60的性质和应用。【学生活动】观看并寻找答案。【小结】研究物质的一般思路。【问题4】能不能通过改变物质结构来创造新物质呢？【提升】目前我国已是人造金刚石的主要生产国。石墨烯的应用。2019年我国科学家首次实现世界上最小尺寸的石墨烯折叠，折叠后，因为结构变化，使它很多性质被优化，或者具备原先不具备的性能。碳纳米管的应用。【设置悬念】至今为止，还有没有其他像碳纳米管、石墨烯这样具备优异功能的新型碳单质被发现呢？实现分层教学，引发好奇心，激发学习兴趣。【应用】介绍无定型碳，课后按照认识物质的一般思路和方法进行梳理。8′00″环节五：通过碳单质的化学性质强化结构、性质、用途的关系【过渡】单质碳和无定型碳，生活中应用都很广泛。中国古代很多书画都是用墨绘制和书写。【图片展示】北宋黄庭坚的书法作品。【讲述】常温下碳的化学性质稳定。【视频】碳在氧气中不充分燃烧。【讲述】碳的可燃性。【视频】碳还原氧化铜。【提醒注意】罩铁网目的是聚集热量，提供更高的温度。实验结束后要先撤导管出液面，后熄灭酒精灯，防止石灰水倒吸使试管炸裂。【讲述】碳的还原性。碳单质把金属氧化物中的氧夺去，变成金属单质，体现碳的还原性。利用这一性质可以冶炼金属。【学生活动】练习书写碳和二氧化碳的反应。【小结】单质碳的化学性质表现为三点，相应的性质决定了它们相应的用途。【问题5】为什么金刚石和石墨是两种不同物质，化学性质却很相似呢？为什么常温下金刚石和石墨很稳定，升高温度，可以发生反应呢？【小结】组成和结构同时决定了物质的化学性质。0′30″环节六：总结并布置课后任务【总结】整个碳单质的学习无论是物理性质还是化学性