九年级化学上册 第六单元 碳和碳的化合物 课题1 金刚石、石墨、C60教案 （新版）新人教版

九年级化学上册第六单元碳和碳的化合物课题1金刚石、石墨、C60教案（新版）新人教版学校授课教师课时授课班级授课地点教具教学内容本节课的教学内容来自于九年级化学上册第六单元“碳和碳的化合物”课题1“金刚石、石墨、C60”。本节课主要介绍了金刚石、石墨和C60这三种碳单质的结构、性质和用途。

1.金刚石：金刚石是自然界中存在的最硬的物质，它由碳原子通过共价键形成的三维网络结构构成。金刚石具有极高的硬度和热稳定性，因此在工业上有着广泛的应用，如切割、磨削和钻孔等。

2.石墨：石墨是另一种碳单质，它的结构是由碳原子形成的层状六边形网络。石墨具有良好的导电性和润滑性，因此在制造电极、润滑剂和高温材料等方面有着重要的应用。

3.C60：C60是一种由60个碳原子组成的足球形状的分子，也被称为富勒烯。C60具有独特的化学和物理性质，如高强度、高导电性和可燃性，它在材料科学和超导体领域有着潜在的应用前景。核心素养目标本节课的核心素养目标主要包括以下几个方面：

1.科学探究能力：通过观察和分析金刚石、石墨和C60的结构和性质，培养学生进行科学探究的能力，让他们能够提出问题、假设、设计和实施实验，并分析实验结果。

2.科学思维能力：通过比较和对比金刚石、石墨和C60的性质，培养学生的科学思维能力，让他们能够运用逻辑推理和批判性思维来解决问题。

3.科学交流能力：通过小组讨论和报告，培养学生与他人合作和交流的能力，让他们能够表达自己的观点、倾听他人的意见，并进行有效的沟通。

4.科学价值观：通过了解金刚石、石墨和C60在工业和科技领域的应用，培养学生对科学的兴趣和好奇心，让他们能够理解科学对社会和人类的重要性，并培养他们对科学的负责任的态度。学习者分析1.学生已经掌握了哪些相关知识：在学习本节课之前，学生应该已经掌握了化学的基本概念，如原子、分子和化学键等。他们也应该了解了一些基本的化学实验技能，如观察、测量和实验操作。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：九年级的学生对化学实验和探索新知识通常比较感兴趣。他们具有较强的观察力和实验能力，喜欢通过实验和实践活动来学习。在学习风格上，他们可能更倾向于通过视觉和动手操作来学习，因此需要教师提供直观的实验演示和实践活动。

3.学生可能遇到的困难和挑战：在学习本节课的内容时，学生可能会遇到以下困难和挑战：

-理解金刚石、石墨和C60的结构和性质：这些概念比较抽象，学生可能难以理解它们之间的关系和差异。

-实验操作和安全意识：学生在进行实验操作时可能不够熟练，需要教师进行指导和纠正。同时，他们可能对实验安全的重要性缺乏意识，需要教师进行安全教育。

-理解和应用科学概念：学生可能对科学概念的理解不够深入，需要教师通过实例和实际应用来帮助他们理解和掌握。

教师需要根据学生的学习者分析，设计适合他们的教学活动和策略，以帮助他们克服困难和挑战，提高他们的学习效果。教学资源1.软硬件资源：实验室用具（显微镜、试管、烧杯等）、实验材料（金刚石、石墨、C60样品等）、投影仪、电脑、白板等。

2.课程平台：学校提供的教学平台，用于上传教学材料、布置作业和交流讨论。

3.信息化资源：PPT课件、视频资料（金刚石、石墨、C60的制备和性质实验视频等）、在线学习资源（科普文章、研究论文等）。

4.教学手段：实验教学、小组讨论、PPT讲解、互动提问、作业练习等。教学流程1.导入新课（5分钟）

教师通过展示金刚石、石墨和C60的图片，引导学生观察和思考它们的共同点和不同点。然后，教师提出问题：“你们认为金刚石、石墨和C60有什么特殊的性质和用途呢？”让学生发表自己的观点和想法。通过这样的导入，激发学生的兴趣和好奇心，引发他们对本节课内容的思考。

2.新课讲授（15分钟）

（1）教师首先介绍金刚石的结构和性质，通过PPT展示金刚石的晶体结构模型，让学生了解金刚石是由碳原子通过共价键形成的三维网络结构。然后，教师讲解金刚石的高硬度和热稳定性，以及它在工业上的应用，如切割、磨削和钻孔等。

（2）接着，教师介绍石墨的结构和性质，通过PPT展示石墨的层状结构模型，让学生了解石墨是由碳原子形成的层状六边形网络。然后，教师讲解石墨的导电性和润滑性，以及它在制造电极、润滑剂和高温材料等方面的应用。

（3）最后，教师介绍C60的结构和性质，通过PPT展示C60的足球形状模型，让学生了解C60是由60个碳原子组成的分子。然后，教师讲解C60的独特化学和物理性质，以及它在材料科学和超导体领域的潜在应用前景。

3.实践活动（10分钟）

（1）学生分组进行实验，观察和比较金刚石、石墨和C60的硬度、导电性和燃烧性质。教师巡回指导，解答学生的问题，并纠正操作错误。

（2）学生通过观察实验结果，分析金刚石、石墨和C60的结构和性质之间的关系。教师引导学生运用科学思维能力，提出合理的解释和假设。

（3）学生根据实验结果和分析，完成作业练习，如填写实验报告、回答相关问题等。教师及时批改和反馈，帮助学生巩固所学知识。

4.学生小组讨论（10分钟）

（1）学生分组讨论金刚石、石墨和C60的结构和性质，以及它们在工业和科技领域的应用。鼓励学生提出自己的观点和想法，培养他们的科学交流能力。

（2）学生分享自己的实验结果和分析，讨论实验过程中遇到的问题和解决方法。教师引导学生进行评价和反思，提高他们的实验操作能力和问题解决能力。

（3）学生小组共同完成一份关于金刚石、石墨和C60的报告，包括实验结果、结构性质分析、应用前景等内容。培养学生的团队合作能力和科学写作能力。

5.总结回顾（5分钟）

教师引导学生回顾本节课所学的内容，包括金刚石、石墨和C60的结构、性质和用途。然后，教师提出问题：“你们认为碳的化合物还有哪些潜在的应用前景？”让学生思考和讨论。最后，教师对学生的表现进行评价和鼓励，总结本节课的学习成果。

总用时：45分钟拓展与延伸1.提供了与本节课内容相关的拓展阅读材料，包括科普文章、研究论文和实验指导等。例如，关于碳纳米管的研究进展、石墨烯的应用领域、C60的合成方法等。这些材料可以帮助学生更深入地了解碳的化合物的结构和性质，以及它们在科技和工业中的应用。

2.鼓励学生进行课后自主学习和探究。教师可以提供一些研究性问题或项目，让学生通过查阅资料、进行实验和撰写研究报告的方式来深入探究。例如，研究碳的化合物在其他领域的应用，如医药、环境保护等。

3.教师可以组织一些相关的课外活动，如参观科研机构、邀请专家讲座等，让学生有机会接触到碳的化合物的最新研究成果和应用案例。

4.鼓励学生参与科学竞赛和项目申请，如全国青少年科技创新大赛等，让学生有机会将所学知识应用于实际问题和创新项目中。板书设计①金刚石：碳原子形成的三维网络结构，高硬度、高热稳定性

②石墨：碳原子形成的层状六边形网络，导电性、润滑性

③C60：碳原子形成的足球形状分子，独特化学、物理性质

2.碳的化合物的应用

①金刚石：切割、磨削、钻孔等工业应用

②石墨：电极、润滑剂、高温材料等应用

③C60：材料科学、超导体等领域的前景

3.碳的化合物的发现与研究

①金刚石、石墨的发现：自然界的观察与研究

②C60的发现：实验室合成与研究

③碳纳米管、石墨烯等新研究的进展

板书设计要求简洁明了，重点突出，可以使用图示、模型、符号等元素，以直观地展示碳的化合物的结构、性质和应用。同时，可以通过色彩、字体大小等艺术手法，增加板书的趣味性和吸引力，激发学生的学习兴趣和主动性。课堂小结，当堂检测1.课堂小结

本节课我们学习了金刚石、石墨和C60这三种碳单质的结构、性质和用途。金刚石是自然界中存在的最硬的物质，由碳原子形成的三维网络结构，具有高硬度和热稳定性，广泛应用于工业切割、磨削和钻孔等领域。石墨由碳原子形成的层状六边形网络，具有良好的导电性和润滑性，常用于制造电极、润滑剂和高温材料。C60是由60个碳原子组成的足球形状分子，具有独特的化学和物理性质，子在材料科学和超导体领域有潜在的应用前景。

2.当堂检测

（1）填空题

①金刚石的结构是由碳原子通过共价键形成的三维________。

②石墨的结构是由碳原子形成的________状六边形网络。

③C60是由________个碳原子组成的分子。

（2）选择题

下列关于金刚石、石墨和C60的描述，正确的是________。

A.金刚石是自然界中存在的最软的物质

B.石墨具有良好的导电性和润滑性

C.C60具有高硬度和热稳定性

D.金刚石、石墨和C60都是碳的同素异形体

（3）简答题

请简述金刚石、石墨和C60的结构、性质和用途。课后作业1.实验报告

请根据课堂实验的结果，撰写一份实验报告，包括实验目的、实验步骤、实验结果和实验结论。

2.结构与性质分析

分析金刚石、石墨和C60的结构与性质之间的关系，并举例说明其他碳单质可能存在的性质。

3.应用前景讨论

讨论金刚石、石墨和C60在未来的应用前景，如新材料研发、能源领域等，并给出自己的观点和理由。

4.科普文章写作

撰写一篇科普文章，向非专业人士介绍金刚石、石墨和C60的结构、性质和应用，要求语言通俗易懂，条理清晰。

5.研究性学习项目

选择一种碳单质，如碳纳米管或石墨烯，进行研究性学习项目。通过查阅资料、实验探究和撰写研究报告，深入了解其在科学研究和工业应用中的最新进展。

举例题型：

1.实验报告示例：

实验目的：观察金刚石、石墨和C60的硬度。

实验步骤：

-分别取适量金刚石、石墨和C60放入三个不同容器中。

-使用硬度计分别测量金刚石、石墨和C60的硬度。

-记录实验结果并进行分析。

实验结果：金刚石的硬度最高，石墨次之，C60硬度最低。

实验结论：金刚石、石墨和C60的硬度与其结构有关，金刚石的三维网络结构使其具有最高的硬度。

2.结构与性质分析示例：

金刚石、石墨和C60的结构分别为三维网络、层状六边形网络和足球形状分子。根据它们的结构，我们可以推测金刚石具有高硬度和热稳定性，石墨具有良好的导电性和润滑性，C60可能具有独特的化学反应性和物理性质。

3.应用前景讨论示例：

金刚石在未来的应用前景非常广泛，可以用于制造超级硬材料，提高工业切割、磨削和钻孔的效率。石墨烯在能源领域具有巨大的潜力，可以用于制造超级电容器和锂离子电池，提供更高的能量存储和转换效率。

4.科普文章写作示例：

金刚石、石墨和C60是碳的三种不同单质，它们在我们的生活中有着广泛的应用。金刚石是最硬的天然物质，广泛应用于工业切割、磨削和钻孔等领域。石墨具有良好的导电性和润滑性，常用于制造电极、润滑剂和高温材料。而C60则是一种足球形状的分子，具有独特的化学和物理性质，子在材料科学和超导体领域有潜在的应用前景。

5.研究性学习项目示例：

本研究性学习项目以碳纳米管为主题。首先，通过查阅资料了解碳纳米管的结构、性质和制备方法。然后，进行实验探究，如通过化学气相沉积法制备碳纳米管，并观察其物理性质。最后，撰写研究报告，总结碳纳米管的最新研究进展及其在电子器件、能源和环境领域的应用前景。教学反思今天，我教授了关于金刚石、石墨和C60的课，学生们对碳的化合物表现出浓厚的兴趣。在导入新课时，我通过展示金刚石、石墨和C60的图片，成功吸引了学生的注意力。他们开始思考这些碳单质的共同点和不同点，从而为后续的教学内容奠定了基础。

在新课讲授过程中，我通过PPT展示了金刚石、石墨和C60的结构模型，并结合实验视频，让学生更直观地了解它们的性质和用途。我发现学生们在实验环节中表现出了很高的参与度和积极性。他们通过亲手操作，观察和比较了金刚石、石墨和C60的硬度、导电性和燃烧性质。在这个过程中，我鼓励他们提出问题并分析实验结果，从而培养了他们的科学思维能力。

在小组讨论环节，学生们表现出了良好的合作精神和交流能力。他们分享了自己的实验结果和分析，讨论了实验过程中遇到的问题和解决方法。这有助于提高他们的实验操作能力和问题解决能力。

最后，在总结回