6.1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

课题 第六单元 课题 1 金刚石、石墨、C60 教学目标 教学目标： 1. 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。 2. 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。 3. 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： 1. 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。 2. 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： 1. 建构物质的组成与结构、性质、用途之间的关系。 2. 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： 【讲述】 在现有的 118 种元素中，其中碳元素形成的物质种 新课引入 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】 1. 目前我国已是人造金刚石的主要生产国。 2. 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。 3. 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】 （1）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？ （2）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质 都显示这样一条研究物质的思路和方法。希望这个 方法能帮助同学更好的认识和掌握更多的物质。 【课后任务】 课后请同学们完成相应的课后练习，感兴趣的同学 继续搜集碳纳米管、石墨烯