2024-2025学年九年级化学上册 第六单元 碳和碳的氧化物 课题1 金刚石、石墨和C60 第1课时 碳的单质教学实录 （新版）新人教版

2024-2025学年九年级化学上册第六单元碳和碳的氧化物课题1金刚石、石墨和C60第1课时碳的单质教学实录（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以新人教版2024-2025学年九年级化学上册第六单元“碳和碳的氧化物”中的课题1“金刚石、石墨和C60”第1课时“碳的单质”为主题。主要包括碳元素的单质形态、物理性质、化学性质以及它们在不同条件下的转化。具体内容包括金刚石、石墨和C60的结构、性质及其应用。核心素养目标分析本节课旨在培养学生的化学学科核心素养，包括：增强学生对碳单质多样性的认识，培养观察能力和科学探究精神；通过实验探究，提升学生的实验操作技能和数据分析能力；引导学生理解物质的性质与结构之间的关系，提高学生的科学思维能力；同时，培养学生的环保意识，认识到化学在资源利用和环境保护中的作用。教学难点与重点1.教学重点

①碳单质的不同形态（金刚石、石墨和C60）的结构特点和物理性质，包括它们的原子排列、硬度、导电性等。

②碳单质之间的相互转化条件，如石墨转化为金刚石需要高温高压，以及石墨和金刚石在不同条件下的稳定性。

③碳单质在化学反应中的表现，如石墨在氧气中燃烧生成二氧化碳，金刚石不与氧气反应。

2.教学难点

①金刚石、石墨和C60三种碳单质结构差异的理解，尤其是它们在微观层面的原子排列和空间结构。

②碳单质转化过程中的条件控制，如高温高压对石墨转化为金刚石的影响。

③学生对碳单质化学性质的理解，尤其是碳在化学反应中的稳定性和活性，以及这些性质在实际应用中的体现。教学方法与策略1.采用讲授与讨论相结合的教学方法，通过教师的系统讲解和学生的互动讨论，帮助学生理解碳单质的结构和性质。

2.设计实验活动，让学生通过实际操作观察金刚石、石墨和C60的物理性质差异，增强学生的实践操作能力和科学探究精神。

3.利用多媒体教学，展示碳单质的结构模型和转化过程的动画，帮助学生直观理解抽象概念。

4.通过小组合作，让学生在角色扮演中模拟碳单质的转化过程，提高学生的合作能力和问题解决能力。教学过程1.导入新课

-（教师）同学们，大家好！今天我们要一起探索一种非常神奇的元素——碳。它构成了我们生活中无数的材料，比如钻石和石墨。让我们一起揭开碳的神秘面纱。

-（学生）好的，老师。

2.展示碳元素单质结构图

-（教师）请看大屏幕，这里展示的是碳元素的三种单质形态：金刚石、石墨和C60。大家观察一下，它们有什么相同点和不同点？

-（学生）金刚石看起来是透明的，石墨是黑色的，C60像足球一样。

3.讲解碳单质的结构与性质

-（教师）首先，我们来了解一下金刚石。它是由碳原子以四面体结构排列而成，因此具有非常高的硬度。

-（学生）哦，这就是金刚石硬度大的原因啊。

-（教师）接着，石墨是由碳原子层状排列组成的，每层之间的碳原子以较弱的范德华力相连，这使得石墨具有良好的导电性和润滑性。

-（学生）原来石墨的层状结构能让它导电，还能用来做润滑剂。

4.实验观察碳单质性质

-（教师）现在，我们将进行一个实验，观察石墨和金刚石在氧气中的燃烧情况。请大家注意实验步骤和现象的记录。

-（学生）实验中，我们将看到石墨在氧气中燃烧，产生明亮的火焰，而金刚石则不燃烧。

5.探讨碳单质间的转化

-（教师）接下来，我们讨论一下碳单质之间的转化。为什么石墨不能像金刚石那样在普通条件下转化为金刚石？

-（学生）可能是石墨的层状结构在普通条件下不容易转化为四面体结构。

6.引导学生分析C60的特殊性

-（教师）C60是一种富勒烯，由60个碳原子组成，形状像足球。它的发现是碳科学领域的一项重大突破。大家思考一下，C60的结构对其性质有什么影响？

-（学生）C60的球形结构可能使其在电子设备中有潜在应用。

7.总结与拓展

-（教师）今天我们学习了碳的三种单质形态：金刚石、石墨和C60。它们在结构、性质和应用方面各有特点。请大家记住，碳元素的不同形态在科学研究和实际生活中都有着广泛的应用。

-（学生）明白了，老师。碳真是一个神奇的元素。

8.课堂小结

-（教师）好的，同学们，今天的课就到这里。请大家在课后思考：碳单质在我们的生活中有哪些具体的用途？明天上课前，请每位同学准备一个关于碳单质应用的小例子。

-（学生）好的，老师。

9.作业布置

-（教师）今天的作业有三项：一是复习今天所学的碳单质知识，二是收集碳单质在生活中的应用案例，三是思考碳单质转化的条件及其影响因素。

-（学生）明白了，老师。

10.课堂延伸

-（教师）如果大家对碳单质还有其他疑问，或者想了解更多相关内容，可以在课余时间查阅资料，我们下次课可以一起讨论。

-（学生）好的，老师。谢谢您的指导。知识点梳理1.碳元素的单质形态

-金刚石：由碳原子以四面体结构排列，具有极高的硬度，是自然界中最硬的物质之一。

-石墨：由碳原子层状排列，层间以范德华力相连，具有良好的导电性和润滑性。

-C60：由60个碳原子组成的富勒烯，呈球形结构，具有独特的物理和化学性质。

2.碳单质的物理性质

-金刚石：透明，硬度高，不导电。

-石墨：黑色，硬度低，导电性好，具有良好的润滑性。

-C60：黑色，导电性较差，具有独特的分子结构。

3.碳单质的化学性质

-金刚石：在高温下能与氧气反应生成二氧化碳。

-石墨：在氧气中燃烧生成二氧化碳。

-C60：在特定条件下能与氧气反应生成二氧化碳。

4.碳单质间的转化

-石墨转化为金刚石：需要在高温高压条件下进行。

-金刚石转化为石墨：在常温常压下不易发生转化。

-C60的合成：通过化学方法制备。

5.碳单质的应用

-金刚石：用于切割、磨削、抛光等。

-石墨：用于电极、润滑剂、铅笔芯等。

-C60：用于电子器件、药物载体、催化剂等。

6.碳单质与环境保护

-碳单质在工业生产中的广泛应用，可能导致环境污染。

-碳单质的应用需要遵循环保原则，减少对环境的影响。

7.碳单质的研究意义

-碳单质的研究有助于揭示碳元素在自然界中的角色。

-碳单质的研究对新材料、新能源等领域具有重要作用。

8.碳单质与人类生活

-碳单质是构成生命体的基本元素之一。

-碳单质的应用改善了人类的生活质量。

9.碳单质与科学探究

-碳单质的研究有助于培养学生的观察能力、实验操作能力和科学思维能力。

-碳单质的研究激发了学生对科学的兴趣和探索精神。板书设计1.碳元素的单质形态

①金刚石：四面体结构，硬度高

②石墨：层状结构，导电性好，润滑性好

③C60：球形结构，富勒烯

2.碳单质的物理性质

①金刚石：透明，硬度高，不导电

②石墨：黑色，硬度低，导电性好，润滑性好

③C60：黑色，导电性较差，球形结构

3.碳单质的化学性质

①金刚石：高温下与氧气反应

②石墨：氧气中燃烧生成二氧化碳

③C60：特定条件下与氧气反应

4.碳单质间的转化

①石墨转化为金刚石：高温高压

②金刚石转化为石墨：常温常压下不易转化

③C60的合成：化学方法制备

5.碳单质的应用

①金刚石：切割、磨削、抛光

②石墨：电极、润滑剂、铅笔芯

③C60：电子器件、药物载体、催化剂

6.碳单质与环境保护

①环境污染：工业生产

②环保原则：减少影响

7.碳单质的研究意义

①揭示碳元素角色

②新材料、新能源

8.碳单质与人类生活

①基本元素：构成生命体

②生活质量：应用改善

9.碳单质与科学探究

①观察能力：培养

②实验操作能力：培养

③科学思维能力：培养

④探索精神：激发教学反思与改进今天上了“碳的单质”这节课，我觉得整体上还是比较顺利的，学生们对于碳的三种单质形态——金刚石、石墨和C60——有了基本的了解。但是在教学过程中，我也发现了一些可以改进的地方。

首先，我发现有些学生在理解碳单质的结构和性质时有些吃力。例如，金刚石和石墨的晶体结构差异，还有C60的球形结构，这些都是比较抽象的概念。我想，如果我能更直观地展示这些结构，可能会帮助学生们更好地理解。比如，我可以用球棒模型或者3D打印的小模型来辅助教学，让学生能够亲手触摸和操作这些模型，这样可能更直观易懂。

其次，实验部分虽然安排了，但我观察到学生在操作过程中存在一些错误。这说明我在实验指导上可能做得不够细致。以后，我应该在实验前提供更详细的步骤说明，并且在实验过程中加强巡视和指导，确保每个学生都能正确完成实验。

再者，课堂讨论环节，我发现学生们对于碳单质间的转化问题讨论得比较热烈，但对于如何转化以及转化的条件理解得不是特别清晰。这让我意识到，我可能需要设计一些更具挑战性的问题，或者通过小组合作的方式，让学生们在讨论中自己去发现和总结规律。

关于教学媒体的使用，我发现多媒体虽然增加了课堂的生动性，但有时候过多的动画和图像反而分散了学生的注意力。今后，我可能会更加谨慎地选择和使用教学媒体，确保它们真正服务于教学目标，而不是喧宾夺主。

最后，我认为课后作业的设计也需要改进。目前的作业主要是复习和收集资料，但我认为可以增加一些实际应用案例分析的任务，让学生们能够将理论知识与实际生活联系起来，这样既能巩固知识，又能激发学生的学习兴趣。

-使用实物模型或者更加直观的教学工具，帮助学生理解抽象的结构；

-优化实验指导，确保学生能够安全、准确地完成实验；

-设计更具挑战性的问题和讨论，引导学生深入思考；

-谨慎使用教学媒体，避免分散学生注意力；

-丰富课后作业，增加实际应用案例分析，提高学生的实践能力。

我相信，通过不断地反思和改进，我的教学效果会得到提升，学生们也能从中受益。课堂小结，当堂检测课堂小结：

今天我们学习了碳的单质，主要包括金刚石、石墨和C60三种形态。首先，我们了解了它们的结构特点，金刚石是碳原子以四面体结构排列，石墨是碳原子层状排列，而C60是由60个碳原子组成的富勒烯。接着，我们探讨了它们的物理性质，金刚石硬度高，石墨导电性好，而C60则导电性较差。在化学性质方面，我们学习了它们在氧气中的燃烧反应。最后，我们讨论了碳单质间的转化以及它们在生活中的应用。

当堂检测：

1.选择题

（1）下列物质中，不属于碳单质的是：

A.金刚石B.石墨C.二氧化碳D.C60

（2）石墨的哪