6.1碳单质的多样性（第1课时）教学设计--2025-2026学年九年级化学人教版上册

该初中化学教学设计围绕碳单质多样性，以“招聘会”情境导入，学生化身面试官，通过“碳氏三兄弟”的个性签名、视频简介及教材阅读，梳理金刚石、石墨、C₆₀的结构、性质、用途，构建“结构-性质-用途”逻辑支架。 特色在于情境化探究与科学思维融合，活性炭吸附实验（科学探究）、C₆₀结构模型分析（模型建构），渗透物质多样性与发展眼光（科学态度）。激发兴趣，落实化学观念，助力教师高效教学，夯实核心素养。

第六单元 碳和碳的氧化物 课题1 碳单质的多样性 课时1 碳单质的多样性 一、教学目标 1、掌握金刚石、石墨和C60的物理性质和用途，理解结构决定性质、性质决定用途的逻辑关系 2、知道不同元素可以组成不同的物质，同一种元素也可以组成不同的物质，认识物质的多样性，知道物质既有天然存在的，也有人工创造的 3、能举例说明物质性质的广泛应用及性质与用途的关系 4、通过对C60的发展及研究的介绍，学会用发展的眼光看问题，树立物质性质决定用途的观点 5、以发展的观点看待碳的单质 6、初步认识“用途-性质-结构”三者之间的关系，并意识到科学的发展是无止境的 二、教学重点 1、金刚石、石墨和C60的结构、性质和用途，以及性质与用途的关系 2、金刚石、石墨和C60中原子排列方式的分析 三、教学难点 1、理解物质结构、性质、用途之间的内在联系 2、理解金刚石、石墨和C60的物理性质差异的原因，判断石墨转变为金刚石的变化类型 四、教学过程 [新课导入] 教师活动 学生活动 [师]我们今天要举行一个招聘会！我们招聘会的主角是我们的“碳氏三兄弟”，我们在座的所有同学都是今天的面试官，老师想要请同学们来挑选，在了解过他们之后，请大家来选出谁是最终的录用者吧！ [新课讲授] 教师活动 学生活动 [师]我们先来看看这三位面试者都是谁吧！ [思考]碳元素组成的单质有哪些？(同学们阅读教材回答问题) 过渡：下面我们来看看他们的简历吧！ · 面试者一：金刚石 [师]金刚石有这样一个个性签名 [金刚石的个性签名]"璀璨如星，坚硬不朽，我是金刚石，自然界中的坚韧之魂，以非凡之姿，诠释着永恒的自我" [视频]金刚石简介 [提问]通过刚刚金刚石的自我介绍视频，再结合教材P128页内容，你能从中获得哪些有关信息呢？大家小组讨论、总结归纳信息 [总结] 1)物理性质： 2)用途： [讲解]纯净的金刚石是无色透明的固体。天然采集的金刚石经过仔细琢磨后，可以成为璀璨夺目的装饰品--钻石。金刚石可用来裁玻璃、切割大理石、加工坚硬的金属，以及装在钻机的钻头上，钻凿坚硬的岩层等。金刚石是天然存在的最硬的物质。在特殊条件下制备的金刚石薄膜，其透光性好、硬度大，可用作光学窗口和透镜的涂层；其导热性好，可用于集成电路基板散热，提高芯片性能 3)结构：立体网状结构 [设问]从金刚石简历中，性质、用途、结构之间有何关系？ [对点训练] 过渡：想必大家现在已经了解了第一位面试者——金刚石的相关信息，下面我们一起来看看第二位面试者的情况吧！ · 面试者二——石墨 [师]石墨的个性签名是这样的："石墨之心，深邃而坚韧，导电导热，书写科技新篇章" [视频]石墨简介 [提问]通过视频，再结合教材P129页内容，你能从中获得哪些有关信息呢？大家小组讨论、总结归纳信息 [总结] 1)物理性质： 2)用途： [讲解]石墨是一种灰黑色、有金属光泽的固体石墨很软，有滑腻感，可用作铅笔芯、润滑剂。石墨的熔点很高，具有优良的导电性能，可作电极 3)结构：平面层状结构 [设问]大家再思考，从石墨简历中，性质、用途、结构之间有何关系？ [交流讨论]金刚石、石墨物理性质有很大差异的原因？ [讲解]碳原子的排列方式不同 [提问]金刚石与石墨是两种不同的单质，石墨在一定条件下可转化为金刚石，那么它们之间的转化是物理变化还是化学变化？ [讲解]其他“炭” 在日常生活和工农业生产中，我们常常要用到木炭、焦炭、活性炭和炭黑等。它们都是由石墨微小晶体和少量杂质组成的，没有固定的几何形状，所以叫无定形炭 木炭、焦炭、活性炭和炭黑等物质的主要成分也是碳单质，它们的结构与石墨类似 [Q]它们属于何种化合物？ 过渡：木炭、活性炭用途很广，它们具有什么性质? · 实验探究：木炭(活性炭)的吸附性 [实验6-1]在盛有半瓶水的小锥形瓶里，滴入一滴红墨水，使水略显红色。投入几块烘烤过的木炭(或活性炭)，轻轻振荡锥形瓶，观察现象。 [实验现象] [实验分析] [多媒体展示]显微镜下木炭的结构 [师]木炭、活性炭具有疏松多孔的结构，因此具有吸附性，能吸附色素和异味。活性炭的吸附性比木炭更强 [Q]吸附性属于物理性质还是化学性质？ [讲解]木炭、活性炭、炭黑、焦炭的用途 [注意]“碳”VS“炭” [对点训练]将下列物质与其物理性质及用途连线 过渡：面试已经过半啦，让我们来看看今天最后一位面试者的基本信息吧！ · 面试者三：C60 [个性签名]"我是C60，分子世界的璀璨明珠，以完美的六十面体结构傲立于化学殿堂。我不仅是纳米科技的新星，更是材料科学中探索未知、追求卓越的象征" [视频]C60简介 [讲解]1)结构：每个C60分子是由60个碳原子构成的，其结构形似足球，又称“足球烯”，也称“富勒烯” 过渡：C60的独特结构决定了它具有一些特殊的物理和化学性质 2)物理性质：具有金属光泽的固体，室温下，其微晶粉末呈紫红色 3)用途：超导、催化、能源、医学等领域 [资料卡片]碳单质的研究进展 90年代：碳纳米管-具有尺寸小、机械强度高、导电性好等特点 2004年：石墨烯-具有优异的导电性，导热性 2010年：石墨炔 2014年：T-碳 [科普视频]冬奥会上的黑科技 [小结]回忆一下，这么多面试者各有优势，你认为谁是面试最终胜利者？ [跟踪训练] 金刚石、石墨、C60 小组代表分享观点 结合教师讲解，补充小组讨论总结的性质、用途和结构 结构决定性质，性质决定用途，用途体现性质 小组讨论并派代表总结 结合教师讲解，补充小组讨论总结的性质、用途和结构 结构决定性质，性质决定用途，用途体现性质 化学变化 混合物 红色溶液颜色变浅，最终变为无色 木炭(活性炭)具有吸附性 物理性质 学生练习 了解C60的相关性质 学生分享自己认为的面试胜利者 学科网（北京）股份有限公司 $