2016年全国初中化学竞赛资源21-海南-现场课教学设计-6.1金刚石、石墨和C60-王海燕

2016年全国初中化学竞赛资源21_海南-现场课教学设计-6.1金刚石、石墨和C60-王海燕主备人备课成员设计意图嗨，亲爱的同学们！今天我们要一起探索化学的奇妙世界，走进碳的家族，了解金刚石、石墨和C60这三个特殊的小伙伴。我们要用书本上的知识，结合实验和讨论，让这些抽象的概念变得生动有趣。让我们一起开启这场化学之旅吧！🚀🌟核心素养目标1.培养学生的科学探究能力，通过实验观察和数据分析，引导学生提出假设、设计实验、得出结论。

2.增强学生的科学思维，引导学生运用分类、比较、归纳等方法，理解物质的性质与结构的关系。

3.提升学生的社会责任感，让学生认识到化学物质在生活中的应用及其对环境的影响，培养学生的环保意识。教学难点与重点1.教学重点：

-理解金刚石、石墨和C60的物理性质差异，如硬度、导电性等。

-掌握这些物质的结构特点，如金刚石的立方晶体结构，石墨的层状结构，C60的足球烯结构。

-认识到碳元素可以形成多种同素异形体，并了解其应用领域。

2.教学难点：

-金刚石、石墨和C60结构特点的理解，尤其是石墨层间电子的移动性。

-同素异形体的概念理解，如何从结构上区分这些不同的碳形式。

-将理论知识与实际应用相结合，如金刚石在工业中的应用，石墨在铅笔中的作用，C60在纳米技术中的潜力。学具准备Xxx课型新授课教法学法讲授法课时第一课时师生互动设计二次备课教学方法与手段教学方法：

1.讲授法：系统讲解碳的同素异形体及其性质，帮助学生建立知识框架。

2.讨论法：组织学生分组讨论石墨的导电性，激发学生的思考与交流。

3.实验法：通过观察金刚石和石墨的物理性质差异，让学生亲身体验科学探究过程。

教学手段：

1.多媒体展示：利用PPT展示碳的结构模型和同素异形体的图片，增强直观感受。

2.互动软件：使用教学软件进行模拟实验，让学生在虚拟环境中操作，提高学习兴趣。

3.实物展示：展示金刚石、石墨等实物，让学生直观感受物质的性质。教学实施过程1.课前自主探索

教师活动：

-发布预习任务：我会通过在线平台发布预习资料，包括PPT、教学视频和相关的实验说明，让学生提前了解金刚石、石墨和C60的基本概念。

-设计预习问题：例如，“石墨的层状结构如何影响其导电性？”和“金刚石为何如此坚硬？”等问题，引导学生思考。

-监控预习进度：通过在线平台查看学生的预习进度，确保他们按时完成预习。

学生活动：

-自主阅读预习资料：学生通过预习资料，了解碳的三种同素异形体的基本信息。

-思考预习问题：学生尝试解答预习中的问题，记录下自己的理解和不解之处。

-提交预习成果：学生将预习笔记和问题列表提交给我，以便我在课堂上进行针对性的讲解。

教学方法/手段/资源：

-自主学习法：通过预习任务，培养学生的自主学习能力。

-信息技术手段：利用在线平台进行预习资源的共享和进度监控。

2.课中强化技能

教师活动：

-导入新课：我会用一个简短的故事来导入，比如介绍石墨如何从煤炭中提炼出来。

-讲解知识点：详细讲解金刚石、石墨和C60的结构和性质，使用模型和图片辅助教学。

-组织课堂活动：我会设计一个小组实验，让学生比较金刚石和石墨的硬度。

-解答疑问：针对学生在实验和讨论中提出的问题，及时给予解答和指导。

学生活动：

-听讲并思考：学生认真听讲，积极思考老师提出的问题。

-参与课堂活动：学生积极参与实验和小组讨论，体验知识的应用。

-提问与讨论：学生主动提问，参与讨论，加深对知识的理解。

教学方法/手段/资源：

-讲授法：通过讲解，帮助学生理解核心知识点。

-实验活动法：通过实验，让学生亲身体验科学探究的过程。

-合作学习法：通过小组讨论，培养学生的团队协作能力。

3.课后拓展应用

教师活动：

-布置作业：我会布置一些练习题，让学生巩固对金刚石、石墨和C60的理解。

-提供拓展资源：我会推荐一些相关的书籍和网站，鼓励学生进行拓展学习。

-反馈作业情况：我会及时批改作业，并提供反馈，帮助学生改进学习。

学生活动：

-完成作业：学生认真完成作业，巩固所学知识。

-拓展学习：学生利用推荐资源进行进一步的自主学习。

-反思总结：学生对自己的学习过程和成果进行反思，提出改进建议。

教学方法/手段/资源：

-自主学习法：通过作业和拓展学习，培养学生的自主学习能力。

-反思总结法：通过反思，帮助学生提高自我学习能力。知识点梳理金刚石、石墨和C60是碳的三种同素异形体，它们在结构、性质和应用方面都有所不同。以下是本节课的知识点梳理：

一、碳的同素异形体

1.定义：同素异形体是指由同种元素组成，但结构不同的单质。

2.碳的同素异形体：金刚石、石墨、C60等。

二、金刚石

1.结构：金刚石是碳原子以正四面体结构排列形成的晶体，每个碳原子与其他四个碳原子通过共价键结合。

2.性质：金刚石是自然界中最硬的物质，具有很高的抗压强度和耐磨性，但导电性较差。

3.应用：金刚石广泛应用于工业、装饰等领域，如切割工具、饰品等。

三、石墨

1.结构：石墨是碳原子以六边形蜂窝状结构排列形成的层状晶体，层与层之间通过范德华力结合。

2.性质：石墨具有良好的导电性和润滑性，硬度较低，但具有很高的抗压强度。

3.应用：石墨广泛应用于铅笔芯、电极、涂料等领域。

四、C60

1.结构：C60是一种由60个碳原子组成的球状分子，形似足球，被称为足球烯。

2.性质：C60具有独特的电子结构和性质，如高稳定性、抗氧化性、导电性等。

3.应用：C60在材料科学、药物开发、能源等领域具有广泛的应用前景。

五、碳的结构与性质的关系

1.碳原子的排列方式：金刚石、石墨和C60的结构差异导致它们的性质差异。

2.共价键的作用：共价键的强度和方向影响物质的性质。

3.层间作用力：石墨的层间作用力较弱，使其具有良好的导电性和润滑性。

六、碳的应用

1.金刚石的应用：金刚石在工业、装饰等领域具有广泛的应用。

2.石墨的应用：石墨在铅笔芯、电极、涂料等领域具有广泛应用。

3.C60的应用：C60在材料科学、药物开发、能源等领域具有广泛的应用前景。

七、碳的环保问题

1.碳排放：人类活动导致大量二氧化碳排放，加剧全球气候变化。

2.碳捕集与封存：研究碳捕集与封存技术，减少碳排放。

3.碳循环：了解碳循环过程，促进碳资源的合理利用。内容逻辑关系①碳的同素异形体概述

-重点知识点：同素异形体的定义、碳的同素异形体种类。

-关键词：同素异形体、碳、金刚石、石墨、C60。

-关键句：同素异形体是由同种元素组成，但结构不同的单质。

②金刚石的结构与性质

-重点知识点：金刚石的晶体结构、物理性质、应用。

-关键词：金刚石、正四面体结构、硬度、抗压强度、导电性。

-关键句：金刚石是碳原子以正四面体结构排列形成的晶体，具有极高的硬度。

③石墨的结构与性质

-重点知识点：石墨的层状结构、物理性质、应用。

-关键词：石墨、六边形蜂窝状结构、导电性、润滑性、抗压强度。

-关键句：石墨是碳原子以六边形蜂窝状结构排列形成的层状晶体，具有良好的导电性和润滑性。

④C60的结构与性质

-重点知识点：C60的球状分子结构、物理性质、应用。

-关键词：C60、足球烯、电子结构、稳定性、抗氧化性。

-关键句：C60是一种由60个碳原子组成的球状分子，具有独特的电子结构和抗氧化性。

⑤碳的结构与性质的关系

-重点知识点：碳原子排列方式、共价键、层间作用力。

-关键词：碳原子排列、共价键、层间作用力、物理性质。

-关键句：碳原子的排列方式和共价键的强度决定了物质的物理性质。

⑥碳的应用领域

-重点知识点：金刚石、石墨、C60的应用。

-关键词：金刚石、石墨、C60、工业、装饰、材料科学。

-关键句：金刚石广泛应用于工业和装饰，石墨用于铅笔芯和电极，C60在材料科学和能源领域具有潜力。

⑦碳的环保问题

-重点知识点：碳排放、碳捕集与封存、碳循环。

-关键词：碳排放、碳捕集与封存、碳循环、气候变化。

-关键句：人类活动导致大量二氧化碳排放，碳捕集与封存技术有助于减少碳排放，碳循环是碳资源合理利用的关键。反思改进措施反思改进措施（一）教学特色创新

1.多媒体辅助教学：在讲解金刚石、石墨和C60的结构与性质时，我尝试使用多媒体展示它们的晶体结构图和实际应用场景，让学生更直观地理解抽象的概念。

2.实验探究活动：我设计了一个简单的实验，让学生通过观察和比较金刚石和石墨的物理性质来加深对它们差异的认识，这种实践性的学习方式受到了学生的欢迎。

反思改进措施（二）存在主要问题

1.学生预习效果不均衡：尽管我发布了预习任务，但发现学生的预习效果参差不齐，有些学生未能按时完成预习，这影响了课堂上的讨论和实验。

2.课堂互动不足：在组织小组讨论时，我发现部分学生参与度不高，可能是由于他们对某些知识点不够熟悉，或者缺乏自信。

3.评价方式单一：我主要依靠学生的课堂表现和作业来完成评价，缺乏多元化的评价手段，这可能无法全面反映学生的学习成果。

反思改进措施（三）改进措施

1.加强预习指导：我将提供更详细的预习指南，包括预习步骤、重点知识点和可能遇到的问题，同时通过在线平台和课堂提醒来督促学生完成预习。

2.丰富课堂互动：为了提高学生的参与度，我计划在课堂上设计更多互动环节，如小组竞赛、角色扮演等，同时鼓励学生提问和分享自己的观点。

3.实施多元化评价：我将引入更多的评价方式，如课堂表现、小组合作、实验报告等，以更全面地评估学生的学习情况。此外，我还将定期与学生交流，了解他们的学习需求和困难，以便及时调整教学策略。作业布置与反馈作业布置：

1.回顾本节课学习的内容，总结金刚石、石墨和C60的结构、性质和应用，完成一份思维导图。

2.针对C60的独特性质，思考并列举至少3种C60可能的应用领域，并简要说明理由。

3.设计一个实验方案，探讨石墨的导电性与其结构之间的关系，包括实验目的、材料、步骤和预期结果。

作业反馈：

1.思维导图反馈：我将检查学生的思维导图是否完整、准确地反映了本节课的核心知识点，如结构、性质和应用。对于不完整或错误的部分，我将提供详细的反馈，并指导学生如何修正和完善。

2.应用领域列举反馈：对于学生列举的C60应用领域，我会评估其合理性和创新性。如果学生的列举缺乏深度或准确性，我会给出相应的建议，如引用实际案例或提供更具体的解释。

3.实验方案反馈：我会仔细审查学生的实验方案，确保其实验设计合理、步骤清晰、安全可行。对于设计中的不足，如实验步骤的遗漏、安全措施的不足等，我会提出改进意见，并指导学生如何进行改进。

-巩固学生对本节课知识点的理解。

-培养学生的创新思维和问题解决能力。

-提高学生的实验设计能力和科学探究精神。

-通过反馈，帮助学生识别自己的学习差距，并鼓励他们不断进步。重点题型整理1.**类型一：结构分析题**

-题型描述：请分析金刚石、石墨和C60的晶体结构，并解释其结构特点对物质性质的影响。

-举例：金刚石的结构为何使其硬度极高？

-答案：金刚石的结构是由碳原子以正四面体结构排列形成的晶体，每个碳原子与其他四个碳原子通过共价键结合，形成了非常坚固的三维网络结构，这使得金刚石具有极高的硬度和抗压强度。

2.**类型二：性质比较题**

-题型描述：比较金刚石、石墨和C60的物理性质，如导电性、硬度、熔点等，并解释原因。

-举例：为什么石墨具有良好的导电性？

-答案：石墨的层状结构使得电子可以在层间自由移动，因此具有良好的导电性。

3.**类型三：应用分析题**

-题型描述：讨论金刚石、石墨和C60在工业、科技和日常生活中的应用，并分析其应用原因。

-举例：金刚石在工业中有什么具体应用？

-答案：金刚石因其极高的硬度和耐磨性，被广泛应用于切割工具、磨具和饰品等领域。

4.**类型四：实验设计题**

-题型描述：设计