課題人教版化學(xué)九年級(jí)上冊(cè)第六單元課題1金剛石、石墨和C60教學(xué)設(shè)計(jì)課時(shí)安排1課前準(zhǔn)備XX課程基本信息1.課程名稱：人教版化學(xué)九年級(jí)上冊(cè)第六單元課題1金剛石、石墨和C60

2.教學(xué)年級(jí)和班級(jí)：九年級(jí)（2）班

3.授課時(shí)間：2023年4月14日星期五下午第三節(jié)課

4.教學(xué)時(shí)數(shù)：1課時(shí)核心素養(yǎng)目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生對(duì)物質(zhì)世界的好奇心和探究精神，通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究金剛石、石墨和C60的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，提升學(xué)生的科學(xué)探究能力和實(shí)驗(yàn)操作技能。引導(dǎo)學(xué)生理解物質(zhì)的多樣性及其與人類生活的密切關(guān)系，增強(qiáng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感和環(huán)保意識(shí)。同時(shí)，通過(guò)合作學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作能力和溝通表達(dá)能力。重點(diǎn)難點(diǎn)及解決辦法重點(diǎn)：

1.金剛石、石墨和C60的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及其與性質(zhì)的關(guān)系。

2.通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，理解同素異形體的概念和性質(zhì)差異。

難點(diǎn)：

1.學(xué)生對(duì)金剛石、石墨和C60的微觀結(jié)構(gòu)理解困難。

2.實(shí)驗(yàn)操作中如何準(zhǔn)確觀察到不同物質(zhì)的結(jié)構(gòu)差異。

解決辦法：

1.通過(guò)多媒體展示金剛石、石墨和C60的微觀結(jié)構(gòu)圖，幫助學(xué)生直觀理解。

2.設(shè)計(jì)一系列實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生觀察和比較不同物質(zhì)的顏色、硬度、導(dǎo)電性等性質(zhì)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象引導(dǎo)學(xué)生思考結(jié)構(gòu)對(duì)性質(zhì)的影響。

3.實(shí)驗(yàn)前進(jìn)行充分的操作培訓(xùn)，確保學(xué)生能夠安全、準(zhǔn)確地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。

4.課后布置相關(guān)作業(yè)，鞏固學(xué)生對(duì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)的理解，并鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行課外探究。教學(xué)資源準(zhǔn)備1.教材：人教版化學(xué)九年級(jí)上冊(cè)教材，確保每位學(xué)生人手一冊(cè)。

2.輔助材料：準(zhǔn)備金剛石、石墨和C60的圖片、結(jié)構(gòu)模型圖、性質(zhì)對(duì)比表等。

3.實(shí)驗(yàn)器材：硬度計(jì)、導(dǎo)電性測(cè)試儀、顯微鏡等實(shí)驗(yàn)設(shè)備，確保實(shí)驗(yàn)材料如碳棒、石墨等充足。

4.教室布置：設(shè)置實(shí)驗(yàn)操作臺(tái)，劃分小組討論區(qū)，確保實(shí)驗(yàn)安全，方便學(xué)生互動(dòng)交流。教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)導(dǎo)入環(huán)節(jié)（5分鐘）

1.展示生活中常見的碳材料，如鉛筆芯、石墨烯等，提問(wèn)學(xué)生：“這些材料有什么共同點(diǎn)？它們有什么不同的性質(zhì)？”

2.引導(dǎo)學(xué)生思考：“為什么同一種元素可以形成不同的物質(zhì)？這些物質(zhì)的性質(zhì)又是如何產(chǎn)生的？”

3.提出本節(jié)課的學(xué)習(xí)目標(biāo)：“今天我們將一起探究金剛石、石墨和C60這三種碳的同素異形體，了解它們的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及其性質(zhì)差異?！?/p>

講授新課（20分鐘）

1.講解金剛石、石墨和C60的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，分別展示它們的晶體結(jié)構(gòu)圖，強(qiáng)調(diào)同素異形體的概念。

2.通過(guò)多媒體展示金剛石、石墨和C60的物理性質(zhì)，如硬度、導(dǎo)電性、顏色等，引導(dǎo)學(xué)生分析結(jié)構(gòu)對(duì)性質(zhì)的影響。

3.實(shí)驗(yàn)演示：展示硬度測(cè)試、導(dǎo)電性測(cè)試等實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，進(jìn)一步理解結(jié)構(gòu)對(duì)性質(zhì)的影響。

4.引導(dǎo)學(xué)生討論：為什么金剛石硬度大，而石墨卻很軟？C60的性質(zhì)與金剛石和石墨有何不同？

5.講解同素異形體的應(yīng)用，如金剛石用于切割工具，石墨用于潤(rùn)滑劑等。

鞏固練習(xí)（10分鐘）

1.學(xué)生分組討論：根據(jù)所學(xué)知識(shí)，分析金剛石、石墨和C60的用途，并舉例說(shuō)明。

2.教師提問(wèn)：金剛石、石墨和C60在生活中的應(yīng)用有哪些？它們之間有什么聯(lián)系和區(qū)別？

3.學(xué)生回答問(wèn)題，教師點(diǎn)評(píng)并總結(jié)。

課堂提問(wèn)（5分鐘）

1.提問(wèn)：金剛石、石墨和C60的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)有哪些？

2.提問(wèn)：同素異形體的概念是什么？

3.提問(wèn)：結(jié)構(gòu)對(duì)物質(zhì)性質(zhì)有什么影響？

4.學(xué)生回答問(wèn)題，教師點(diǎn)評(píng)并總結(jié)。

師生互動(dòng)環(huán)節(jié)（10分鐘）

1.教師引導(dǎo)學(xué)生思考：如何將金剛石、石墨和C60的知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際生活中？

2.學(xué)生分組討論，提出自己的觀點(diǎn)和想法。

3.學(xué)生代表發(fā)言，教師點(diǎn)評(píng)并總結(jié)。

4.教師提問(wèn)：如何提高碳材料的性能？如何開發(fā)新型碳材料？

5.學(xué)生回答問(wèn)題，教師點(diǎn)評(píng)并總結(jié)。

創(chuàng)新教學(xué)環(huán)節(jié)（5分鐘）

1.教師展示碳納米管、石墨烯等新型碳材料的研究進(jìn)展，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

2.引導(dǎo)學(xué)生思考：未來(lái)碳材料的發(fā)展方向是什么？

3.學(xué)生分組討論，提出自己的觀點(diǎn)和想法。

4.學(xué)生代表發(fā)言，教師點(diǎn)評(píng)并總結(jié)。

教學(xué)雙邊互動(dòng)（5分鐘）

1.教師提問(wèn)：本節(jié)課你學(xué)到了什么？

2.學(xué)生回答問(wèn)題，教師點(diǎn)評(píng)并總結(jié)。

3.教師提問(wèn)：你對(duì)金剛石、石墨和C60還有什么疑問(wèn)？

4.學(xué)生提問(wèn)，教師解答。

1.教師總結(jié)本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)重點(diǎn)和難點(diǎn)。

2.學(xué)生回顧所學(xué)知識(shí)，提出自己的疑問(wèn)。

3.教師解答學(xué)生疑問(wèn)，并對(duì)本節(jié)課進(jìn)行拓展。

教學(xué)過(guò)程總用時(shí)：45分鐘知識(shí)點(diǎn)梳理1.碳元素的基本性質(zhì)：

-碳元素在周期表中的位置：位于第二周期，IVA族。

-碳原子的電子排布：2s22p2。

-碳的化學(xué)性質(zhì)：碳能與氧、氫等多種元素形成化合物，具有可燃性、還原性等。

2.同素異形體的概念：

-定義：同種元素形成的不同單質(zhì)，具有不同的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。

-舉例：金剛石、石墨和C60都是碳的同素異形體。

3.金剛石的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)：

-結(jié)構(gòu)：由碳原子以四面體結(jié)構(gòu)緊密排列而成，形成三維網(wǎng)絡(luò)。

-性質(zhì)：硬度大、熔點(diǎn)高、導(dǎo)電性差。

4.石墨的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)：

-結(jié)構(gòu)：由碳原子以層狀結(jié)構(gòu)排列，層間有較弱的范德華力。

-性質(zhì)：硬度小、熔點(diǎn)高、導(dǎo)電性好。

5.C60的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)：

-結(jié)構(gòu)：由60個(gè)碳原子組成的球形結(jié)構(gòu)，類似足球形狀。

-性質(zhì)：硬度較低、熔點(diǎn)高、導(dǎo)電性較差。

6.碳的同素異形體的應(yīng)用：

-金剛石：用于切割、磨削、拋光等。

-石墨：用于潤(rùn)滑劑、電極、鉛筆芯等。

-C60：用于材料科學(xué)、納米技術(shù)等領(lǐng)域。

7.碳的化學(xué)轉(zhuǎn)化：

-碳的燃燒：碳與氧氣反應(yīng)生成二氧化碳。

-碳的還原：碳作為還原劑，將金屬氧化物還原為金屬。

-碳的氧化：碳與氧氣反應(yīng)生成一氧化碳。

8.碳的物理性質(zhì)與結(jié)構(gòu)的關(guān)系：

-碳原子的排列方式影響物質(zhì)的物理性質(zhì)。

-金剛石、石墨和C60的物理性質(zhì)差異源于其結(jié)構(gòu)差異。

9.碳的環(huán)境影響：

-碳的燃燒會(huì)產(chǎn)生二氧化碳，是溫室效應(yīng)的主要原因之一。

-碳的排放與氣候變化、環(huán)境污染密切相關(guān)。

10.碳材料的研究與發(fā)展：

-新型碳材料的研究，如石墨烯、碳納米管等。

-碳材料在能源、環(huán)境、電子等領(lǐng)域的應(yīng)用前景。板書設(shè)計(jì)①金剛石、石墨和C60的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

-金剛石：四面體結(jié)構(gòu)，三維網(wǎng)絡(luò)

-石墨：層狀結(jié)構(gòu)，層間范德華力

-C60：足球狀結(jié)構(gòu)，球形分子

②碳的同素異形體的性質(zhì)

-金剛石：硬度大、熔點(diǎn)高、導(dǎo)電性差

-石墨：硬度小、熔點(diǎn)高、導(dǎo)電性好

-C60：硬度較低、熔點(diǎn)高、導(dǎo)電性較差

③同素異形體的應(yīng)用

-金剛石：切割、磨削、拋光

-石墨：潤(rùn)滑劑、電極、鉛筆芯

-C60：材料科學(xué)、納米技術(shù)

④碳的化學(xué)性質(zhì)

-可燃性：碳與氧氣反應(yīng)生成二氧化碳

-還原性：碳作為還原劑，還原金屬氧化物

-氧化性：碳與氧氣反應(yīng)生成一氧化碳

⑤碳的環(huán)境影響

-溫室效應(yīng)：碳的燃燒產(chǎn)生二氧化碳

-環(huán)境污染：碳的排放與氣候變化密切相關(guān)

⑥碳材料的研究與發(fā)展

-新型碳材料：石墨烯、碳納米管

-應(yīng)用領(lǐng)域：能源、環(huán)境、電子等課后作業(yè)1.完成下列填空題：

-金剛石、石墨和C60都是由_______元素組成的同素異形體。

-金剛石的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是_______，因此金剛石具有_______的特性。

-石墨的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是_______，因此石墨具有_______的特性。

答案：碳；四面體結(jié)構(gòu)；硬度大；導(dǎo)電性好；層狀結(jié)構(gòu)；潤(rùn)滑性。

2.簡(jiǎn)答題：

-簡(jiǎn)述金剛石、石墨和C60在物理性質(zhì)上的主要區(qū)別。

答案：金剛石硬度大、熔點(diǎn)高、導(dǎo)電性差；石墨硬度小、熔點(diǎn)高、導(dǎo)電性好；C60硬度較低、熔點(diǎn)高、導(dǎo)電性較差。

3.應(yīng)用題：

-舉例說(shuō)明金剛石、石墨和C60在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用。

答案：金剛石用于制造鉆頭、玻璃刀等；石墨用于制造鉛筆芯、潤(rùn)滑劑等；C60用于制造電子器件、納米材料等。

4.分析題：

-分析金剛石、石墨和C60的物理性質(zhì)差異的原因。

答案：金剛石、石墨和C60的物理性質(zhì)差異源于它們的原子排列方式不同。

5.實(shí)踐題：

-設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案，觀察并比較金剛石、石墨和C60的硬度。

答案：實(shí)驗(yàn)步驟：

-準(zhǔn)備三塊形狀大小相同的金剛石、石墨和C60樣品。

-使用硬度計(jì)分別測(cè)試三塊樣品的硬度。

-記錄測(cè)試結(jié)果，并比較三種物質(zhì)的硬度。反思改進(jìn)措施反思改進(jìn)措施（一）教學(xué)特色創(chuàng)新

1.實(shí)驗(yàn)教學(xué)：在講解金剛石、石墨和C60的性質(zhì)時(shí)，通過(guò)實(shí)際操作實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生直觀感受物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系，增強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)手能力和實(shí)驗(yàn)探究能力。

2.案例教學(xué)：結(jié)合生活中的碳材料應(yīng)用，如金剛石用于鉆頭、石墨用于鉛筆芯等，讓學(xué)生了解化學(xué)知識(shí)與實(shí)際生活的聯(lián)系，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

反思改進(jìn)措施（二）存在主要問(wèn)題

1.學(xué)生對(duì)抽象的微觀結(jié)構(gòu)理解困難：在講解金剛石、石墨和C60的微觀結(jié)構(gòu)時(shí)，部分學(xué)生難以理解其三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

2.學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作技能不足：在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，部分學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作不規(guī)范，影響了實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

3.學(xué)生對(duì)碳材料的應(yīng)用了解有限：在講解碳材料的應(yīng)用時(shí)，