第六单元课题1金刚石、石墨和C60教学设计-2023-2024学年九年级化学人教版上册

第六单元课题1金刚石、石墨和C60教学设计-2023-2024学年九年级化学人教版上册科目授课时间节次--年—月—日（星期——）第—节指导教师授课班级、授课课时授课题目（包括教材及章节名称）第六单元课题1金刚石、石墨和C60教学设计-2023-2024学年九年级化学人教版上册课程基本信息1.课程名称：第六单元课题1金刚石、石墨和C60

2.教学年级和班级：九年级（1）班

3.授课时间：2023年11月8日，第3节课

4.教学时数：1课时核心素养目标1.培养学生的科学探究能力，通过实验观察金刚石、石墨和C60的性质差异，提高学生提出假设、设计实验、收集和分析数据的能力。

2.增强学生的科学思维能力，引导学生运用已有知识解释新现象，理解同素异形体的概念，提升逻辑推理和批判性思维能力。

3.提高学生的社会责任感，认识到化学物质在不同领域的重要性，激发学生对科学研究的兴趣和热爱。学习者分析1.学生已经掌握了哪些相关知识：九年级学生已具备一定的化学基础知识，包括原子结构、元素周期表、化学反应等概念。他们可能对物质的性质、结构以及同素异形体有一定的了解，但具体到金刚石、石墨和C60的性质差异和结构特点，学生可能了解不多。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：学生对化学实验通常表现出较高的兴趣，喜欢通过实验来观察和验证化学现象。他们的学习能力较强，能够跟随教师的引导进行实验操作和数据分析。学习风格上，学生既有主动探索的，也有依赖教师指导的，需要教师根据不同风格的学生进行差异化教学。

3.学生可能遇到的困难和挑战：在理解金刚石、石墨和C60的结构和性质时，学生可能会遇到以下困难：一是对同素异形体的概念理解不够深入；二是实验操作中可能对显微镜等仪器的使用不够熟练；三是数据分析时可能难以将实验结果与理论知识相结合。教师需通过讲解、示范和适时指导帮助学生克服这些困难。教学资源准备1.教材：确保每位学生都有九年级化学人教版上册教材，以便学生跟随课本内容学习。

2.辅助材料：准备金刚石、石墨和C60的图片、结构模型图、性质对比表格等，以及相关的科普视频，以增强直观教学效果。

3.实验器材：准备显微镜、放大镜、实验样品（金刚石、石墨、C60样品）、实验报告纸等，确保实验操作的顺利进行。

4.教室布置：设置分组讨论区，确保学生能够自由交流；在实验操作台附近布置安全警示标志，确保实验安全。教学过程1.导入（约5分钟）

-激发兴趣：通过展示金刚石和石墨的图片，提问学生是否知道这两种物质的来源和用途，激发学生对本节课的兴趣。

-回顾旧知：简要回顾碳元素的基本性质，如碳的化学符号、常见的碳单质等，为学习金刚石、石墨和C60打下基础。

2.新课呈现（约30分钟）

-讲解新知：

-详细讲解金刚石、石墨和C60的结构特点，包括原子排列、键合类型等。

-举例说明：通过实例分析这三种同素异形体的物理性质差异，如硬度、导电性、颜色等。

-互动探究：组织学生进行小组讨论，探讨金刚石、石墨和C60在不同领域的应用，如工业、电子、医药等。

3.实验探究（约20分钟）

-学生活动：学生分组进行实验，观察金刚石、石墨和C60的物理性质，如硬度、导电性等。

-教师指导：在实验过程中，教师巡回指导，解答学生疑问，确保实验安全。

4.数据分析（约15分钟）

-学生活动：学生将实验数据进行分析，填写实验报告，总结金刚石、石墨和C60的性质差异。

-教师指导：引导学生运用图表和文字描述实验结果，培养学生的数据分析能力。

5.知识拓展（约10分钟）

-讲解金刚石、石墨和C60的发现历程，介绍相关科学家及其贡献，激发学生的科学兴趣。

-举例说明：结合实际应用，如石墨烯的研究和应用，展示化学知识在科技发展中的作用。

6.巩固练习（约15分钟）

-学生活动：学生独立完成课后练习题，巩固所学知识。

-教师指导：检查学生的练习情况，针对错误进行个别辅导。

7.总结与反思（约5分钟）

-教师总结：回顾本节课的学习内容，强调金刚石、石墨和C60的性质和应用。

-学生反思：引导学生思考如何将所学知识应用于实际生活中，提高学生的社会责任感。

8.作业布置（约2分钟）

-布置课后作业，包括复习本节课内容、完成相关练习题，并鼓励学生进行拓展阅读。

教学过程中，教师应关注学生的学习状态，适时调整教学节奏，确保每位学生都能跟上教学进度。同时，鼓励学生积极参与课堂活动，培养学生的团队协作能力和创新能力。教学资源拓展1.拓展资源：

-碳的同素异形体：介绍碳元素除了金刚石、石墨和C60之外的其他同素异形体，如富勒烯、碳纳米管等，探讨它们的结构特点和应用领域。

-碳的化学性质：拓展碳的化学性质，包括碳的氧化、还原反应，碳与其他元素形成的化合物，如二氧化碳、一氧化碳、碳酸盐等。

-碳材料的应用：介绍碳材料在现代科技中的应用，如碳纤维、石墨烯在航空航天、电子、能源、环保等领域的应用实例。

-碳的循环与环境保护：探讨碳在自然界中的循环过程，以及人类活动对碳循环的影响，提高学生对环境保护的认识。

2.拓展建议：

-学生可以通过图书馆或网络查阅有关碳材料的最新研究进展，了解碳材料在科研领域的应用。

-鼓励学生参观科技馆或博物馆，实地观察碳材料的应用实例，增强对碳材料实际应用的感性认识。

-建议学生参与学校或社区组织的环保活动，如植树造林、节能减排等，将所学知识应用于实践。

-学生可以尝试自己动手制作简单的碳材料模型，如碳纳米管、石墨烯等，加深对碳材料结构的理解。

-组织学生进行小组讨论，分享各自了解的碳材料知识，促进知识的交流和碰撞。

-建议学生阅读相关的科普书籍或期刊，如《科学美国人》、《化学世界》等，拓宽视野，提高科学素养。

-鼓励学生参加化学竞赛或科技活动，如青少年科技创新大赛、化学实验竞赛等，提升学生的实践能力和创新精神。

-教师可以提供一些与碳材料相关的实验项目，如碳纤维的制备、石墨烯的提取等，让学生在实验中学习知识，培养实验技能。板书设计①金刚石、石墨和C60的结构特点

-金刚石：四面体网络结构，每个碳原子与四个碳原子形成共价键。

-石墨：层状结构，每个碳原子与三个碳原子形成共价键，层间为范德华力。

-C60：足球烯结构，由60个碳原子组成的球状分子。

②三种物质的物理性质

-金刚石：硬度大，导电性差，透明。

-石墨：硬度低，导电性好，黑色。

-C60：硬度适中，导电性差，黑色。

③三种物质的化学性质

-金刚石：不易与其他物质发生化学反应。

-石墨：在高温下可被氧化。

-C60：可被氧化，可进行自由基反应。

④三种物质的应用领域

-金刚石：工业切割、磨削。

-石墨：润滑剂、电极材料。

-C60：材料科学、药物载体。教学反思与总结今天上了这节关于金刚石、石墨和C60的课，我觉得整体来说还是不错的，但也有些地方我觉得可以改进。

首先，我觉得导入部分做得还可以。我通过展示一些实物图片和视频，让学生对这三种物质有了直观的认识，激发了他们的兴趣。但是，我发现有几个学生还是对碳元素的基本性质不太熟悉，这让我意识到在今后的教学中，我应该更注重基础知识的复习和巩固。

在讲解新知的过程中，我尽量用简单易懂的语言来解释这些复杂的概念。我发现，通过举例说明，学生们对金刚石、石墨和C60的结构和性质有了更深入的理解。不过，我也注意到有些学生对于同素异形体的概念还是有些模糊，这可能需要我在今后的教学中进行更多的解释和举例。

实验环节是这节课的重头戏。我让学生分组进行实验，观察金刚石、石墨和C60的物理性质。这个环节学生们参与度很高，实验操作也基本顺利。不过，我也发现有些学生在实验过程中不够细心，导致实验结果不够准确。这说明我需要加强对学生实验操作的指导，提高他们的实验技能。

在数据分析环节，我让学生自己填写实验报告，这是一个很好的锻炼机会。但是，我发现有些学生的报告不够规范，对实验结果的解释也不够深入。这让我意识到，我需要更多地引导学生如何进行科学记录和数据分析。

当然，也存在一些不足。比如，我在课堂管理上还可以更加严格，确保每位学生都能集中注意力。另外，对于一些学习有困难的学生，我还需要给予更多的个别辅导。

针对这些问题，我提出以下改进措施和建议：

1.在今后的教学中，我会更加注重基础知识的复习，确保每位学生都能掌握必要的背景知识。

2.我会设计更多与实验相关的活动，让学生在实验中学习，提高他们的实验技能。

3.我会加强对学生实验操作的指导，确保他们能够规范地进行实验。

4.我会鼓励学生进行更多的独立思考，提高他们的科学探究能力。

5.对于学习有困难的学生，我会给予更多的关注和个别辅导，帮助他们克服学习上的困难。课后作业1.实验报告

-请根据今天的实验，填写以下实验报告：

实验名称：金刚石、石墨和C60物理性质比较

实验目的：比较金刚石、石墨和C60的物理性质。

实验器材：金刚石、石墨、C60样品，显微镜，放大镜，导电性测试仪。

实验步骤：

1.使用显微镜观察金刚石、石墨和C60的微观结构。

2.使用放大镜观察金刚石、石墨和C60的外观特征。

3.使用导电性测试仪测试金刚石、石墨和C60的导电性。

4.记录实验数据并进行分析。

实验数据记录与分析：

-金刚石：

微观结构：________

外观特征：________

导电性：________

-石墨：

微观结构：________

外观特征：________

导电性：________

-C60：

微观结构：________

外观特征：________

导电性：________

2.应用分析

-分析金刚石、石墨和C60在以下领域的应用，并简要说明原因：

a)航空航天

b)电子设备

c)医药

d)能源

e)环保

3.结构比较

-比较金刚石、石墨和C60的结构特点，并解释它们在物理性质上的差异。

4.知识拓展

-除了金刚石、石墨和C60，碳还有哪些同素异形体？请列举两种并简要描述它们的结构特点。

5.实验设计

-设计一个实验方案，验证金刚石、石墨和C60的硬度差异。

答案：

1.实验报告

-金刚石：微观结构：四面体网络结构；外观特征：透明；导电性：差。

-石墨：微观结构：层状结构；外观特征：黑色；导电性：好。

-C60：微观结构：足球烯结构；外观特征：黑色；导电性：差。

2.应用分析

-a)航空航天：金刚石因其高硬度和耐高温特性，可用于制造航空航天器的零件。

-b)电子设备：石墨烯因其优异的导电性和强度，可用于制造电子设备中的电路板。

-c)医药：C60因其独特的分子结构和生物相容性，可用于药物载体和癌症治疗。

-d)能源：石墨因其良好的导电性和化学稳定性，可用于制造锂电池的正极材料。

-e)环保：石墨烯因其良好的吸附性能，可用于水处理和空气净化。

3.结构比较

-金刚石：四面体网络结构，每个碳原子与四个碳原子形成共价键，导致其硬度极高。

-石墨：层状结构，每个碳原子与三个碳原子形成共价键，层间为范德华力，导致其导电性好但硬度低。

-C60：足球烯结构，由60个碳原子组成的球状分子，具有独特的分子结构和物理性质。

4.知识拓展

-富勒烯：由60个碳原子组成的球状分子，结构类似于足球。

-碳纳米管：由单层或多层石墨烯卷曲而成的管状结构，具有优异的机械和导电性能。

5.实验设计

-实验方案：将金刚石、石墨和C60分别置于相同硬度的物体上，观察它们留下的痕迹深度，以此来比较它们的硬度。课堂1.课堂评价

在今天的课堂上，我采取了多种方式来评价学生的学习情况：

-提问：通过提问学生关于金刚石、石墨和C60的基本知识，我能够了解他们对这些物质的了解程度。例如，我询问了学生金刚石和石墨的结构特点，以及它们在生活中的应用。学生的回答让我知道他们对这些概念有一定的理解。

-观察：在实验环节，我观察了学生的实验操作过程。我发现大部分学生能够按照实验步骤进行操作，但在使用显微镜和放大镜时，部分学生不够熟练。这提示我在今后的教学中需要加强对实验操作技巧的指导。

-测试：为了进一步了解学生对本节课内容的掌握情况，我设计了一份简单的测试题。测试题包括选择题、填空题和简答题，涵盖了本节课的主要知识点。学生的测试结果总体上令我满意，但也暴露出一些问题，比如对同素异形体概念的理解不够深入。

2.及时发现问题并进行解决

在课堂评价过程中，我及时发现了以下问题，并采取了相应的措施：

-部分学生对金刚石、石墨和C60的结构特点理解不够深入。为了解决这个问题，我在课后安排了额外的辅导时间，针对这部分内容进行了详细讲解，并鼓励学生通过查阅资料来加深理解。

-实验操作中，学生使用显微镜和放大镜的技巧有待提高。我将在下一节课中增加实验操作技巧的讲解，并让学生进