資源簡介

金剛石、石墨和 C60 教學設計
課 題 金剛石、石墨和C60 授課人 學 校
教學設計思 路 先從學生生活實際入手，創設情境引入新課，利用探究實驗和視頻讓學生了解金剛石、石墨的性質及用途，激起學生的求知欲望，拓展到C60、碳納米管等新知，培養學生用發展的觀點看待事物，再通過練習提高學生運用知識的能力。
教材分析 本課時主要介紹了金剛石、石墨的重要物理性質及用途，C60 分子的結構特點；木炭、活性炭的吸附特性及其用途，教材注重圖文結合，有利于激發學生的興趣，同時教學內容的編排注意聯系學生實際，聯系社會和高新科技，便于學生接受使學生學得輕松，同時使學生能以發展的觀點看待碳的單質。
教學目標 知識與技能：（1）知道不同元素可以形成不同物質，同種元素也可以形成不同物質；了解金剛石、石墨和C60都是碳元素形成的單質。（2）了解木炭、活性炭的吸附性。（3）知道物質的性質決定其用途。過程與方法：（1）通過對金剛石、石墨和C60中碳原子排列方式的分析，懂得物質結構、性質和用途之間的關系。（2）通過木炭、活性炭對紅墨水的吸附實驗，學會用對比實驗的方法來解決實際問題。情感態度與價值觀：通過對C60、碳納米管的發現及研究的介紹，學會用發展的眼光看問題，提高學生的科學素質。
教學重點 金剛石、石墨的物理性質及用途
教學難點 理解金剛石、石墨物理性質不同的原因，組織好學生實驗
教學方法 創設問題情境 實驗探究 分析討論 歸納總結
教學用品 教師用具：C60 分子模型、玻璃刀、錐形瓶、試管（大小各1支）、紅墨水、烘烤過的木炭（活性炭）、投影儀、多媒體學生準備：6B鉛筆芯、小刀、玻璃片、干電池（石墨）、導線、燈泡
教學流程 教師活動 學生活動 設計意圖
創設情境導入新課 【引入新課】請同學們將鉛筆用鉛筆刀削好，并注意環境衛生。請同學們用小刀將玻璃片割開。【提問】為什么用小刀割不開玻璃片？誰知道可以用什么工具將玻璃片割開？【討論】為什么玻璃刀能夠切割玻璃片？玻璃刀上是一種什么物質？【提問】金剛石有哪些性質和用途？ 學生動手削鉛筆，并將鉛筆屑放在一張紙上。學生們積極行動——用小刀割玻璃，并產生議論聲。學生思考后回答：可用玻璃刀將玻璃片割開。 培養學生的環保意識，并感受小刀的硬度。考查學生自己的生活經驗。自己動手，鍛煉實驗操作能力和對實驗的分析處理能力。讓學生根據自己的生活經驗與已有的知識體系對金剛石從感性認識上升到理性認識。激發求知欲。
實驗探究（一） 【實驗探究】請兩位學生用玻璃刀進行玻璃切割，注意安全，指導操作。【引導】是否想知道更多有關金剛石的知識呢？觀看后請填寫相關學案。【播放視頻】金剛石的物理性質和用途。【提問】通過觀看金剛石的用途，你又了解到金剛石哪些用途？ 興奮、激動。學生切割玻璃片。玻璃刀上有金剛石，硬度比玻璃大。1、金剛石在自然界中硬度最大。2、可以切割玻璃，也可以做鉆石（寶石）。 認真觀看，記錄金剛石的物理性質和用途。并填寫學案。刀具、軸承、巖石鉆頭、鐘表、武器、光學儀器等。 提高學生實踐能力學會觀察、記錄。及時激勵。
實驗探究（二） 【引導】同學們，已對金剛石有所了解，想不想知道你們手里的鉛筆中的鉛芯是什么物質？是鉛嗎？請同學們將剛才削下的鉛芯粉末用手指輕輕地摸摸，有什么感覺？【提問】你知道石墨有哪些物理性質和用途？【引導】同學們是否想知道更多有關石墨的知識呢？觀看后請填寫相關學案。【播放視頻】石墨的物理性和用途。【追憶】石墨的物理性質和用途還有哪些？【討論】1、這種墨色物質是什么？2、它與石墨是否有聯系？【引導】同學們是否知道這種黑色物質是什么？它與石墨有何聯系呢？【播放視頻】焦炭、木炭、活性炭、炭黑的物理性質和用途。【提問】你又理解到哪些知識呢？【討論】（家庭實驗小超市）設計簡易凈水器。鐵鎖時間長了不易開啟，你有辦法解決嗎？冰箱去味。葡萄酒脫色。【實驗探究】設計如何除去紅墨水中的顏色？【播放視頻】金剛石、石墨自述的相聲 不是。石墨。很軟、油膩的感覺。深灰色、有金屬光澤、不透明、細鱗片狀固體。能制作鉛筆芯、干電池中的石墨電極，說明有良好的導電性。【實驗探究】請同學們將自己桌上的導線、電池、燈泡、鉛筆芯連接起來，學生們很快連接起來，燈泡亮了。認真觀看。火箭的通風管、石墨坩堝（耐高溫3000℃~3500℃）石墨電極、電刷、飛機、宇航、核反應減速器等。“神六”的發射火箭就是用石墨通風管。【實驗探究】請同學們將蠟燭點燃，在火焰上方2-3cm處將刀片烘烤一分鐘，熄滅蠟燭，待小刀稍將冷卻，仔細觀察刀片的變化，請用手輕輕摸摸，有什么感覺？刀片上有一層黑色物質。（炭黑）有一種油膩感。焦炭、木炭、活性炭、炭黑主要是由石墨的微小晶體和少量雜質構成的，它們是混合物。活性炭、木炭具有吸附能力，是因為具有疏松多孔的結構……學生自行設計并實驗，對實驗結果進行分析，將結論進行交 流，并對比。 親自感受。考查學生自己的生活經驗。分析歸納能力。培養學生的探究能力和探索能力。培養愛國愛科學的熱情。學生積極回憶，培養分析問題、處理問題、認真思考的能力。 加深學生掌握新知
探索新知 【引導】同學們強烈的求知欲望深深的感動了我，近年來，科學家們積極研究，又發現了一種新的物質，同學們一定想知道，對嗎？【播放視頻】C60分子介紹。【提問】你又理解到哪些知識呢？【講授】隨著科技的不斷發展，一些新的單質碳又相繼發現，碳單質的用途將不斷擴大。【播放視頻】納米管材料。【提問】你又理解到哪些知識呢？【引導】學好化學可以為人類制造出更多更新的材料，為人類造福。【提問】今天我們共學習了幾種物質？它們之間有什么聯系和區別？【提問】為什么金剛石、石墨、C60分子在用途上存在很大的差異呢？石墨轉化為金剛石的物理變化還是化學變化？ C60分子具有金屬光澤、抗腐蝕、導電極低，與絕緣體相差無幾……金剛石、石墨、C60分子、焦炭、木炭、活性炭、炭黑。金剛石、石墨、C60分子是碳的三種單質，焦炭、木炭、活性炭、炭黑是石墨的微小晶體和少量雜質成的，它們是混合物。 培養學生的探究能力和探索能力。激發求知欲望。感受新知識。培養分析歸納的能力。學會總結。
反思、評價 【總結】學完本課你知道了什么？請用一句話對本課所學知識談談你的體會。石墨也有很多用途，并且在一定條件下也可以轉化為金石，發生的是化學變化。 決定性質 用途 體現1、不同的元素可以組成不同的物質，同一種無素也可以組成不同的物質。如金剛石、石墨、C60分子等都是由碳元素組成的單質。2、木炭和活性炭具有吸附性。…… 學會歸納、并交流
學以致用 展示練習題（見多媒體課件） 1 、連線題（略） 2 、應用知識解釋 3 、拓展思維的發散題教師適時加以引導 學生思考，交流回答問題 了解學生對知識的掌握情況，培養運用知識的能力
教學反思： 本節課以碳的知識為載體，激發學生學習化學的興趣；以C60、碳納米管、C240的發現和研究的介紹，培養學生學生用發展的眼光看待問題；借助于日常生活感受到探究的樂趣，充分調動學生積極性，發揮其主體作用。從不同的角度引導，進而提出結構、性質、用途之間的關系，以及一種元素能形成多種單質，并啟發學生多角度思考問題。列舉碳元素組成的其他單質，幫助學生樹立科學發展觀。
學生學案及練案
預習提綱：
1、碳元素組成的單質有哪些？
2、金剛石具有哪些性質？可用作什么？
3、石墨具有哪些性質？可用作什么？
4、木炭和活性炭具有什么性質？分別用于哪些方面？
練 習：
1、金剛石是＿＿＿的固體，是天然存在的＿＿＿的物質，可用作 ＿＿＿、 ＿＿＿、＿＿＿等。
2、石墨是＿＿＿＿＿＿的固體，略有＿＿＿光澤，質地＿＿＿，有＿＿＿，具有良好的＿＿＿性。利用石墨的性質，石墨可用作＿＿＿、 ＿＿＿等。
3、金剛石和石墨都是由＿＿＿組成的碳單質，但它們的物理性質差異很大，是因為＿＿＿＿＿＿不同。它們之間的相互轉化是＿＿＿變化。
4、木炭主要是由＿＿＿＿＿＿構成的，具有＿＿＿性，是因為木炭具有＿＿＿＿＿＿的結構。活性炭也具有＿＿＿性，而且比木炭強，可以吸附＿＿＿＿＿＿，用于＿＿＿和＿＿＿工業。
5、2003年2月1日，美國“哥倫比亞”號航天飛機在空中失事。有專家 分析認為，其原因可能是航天飛機殼底部隊石墨瓦在空中脫落，擊中機翼。航天飛機表面覆蓋石墨瓦可以起隔熱和保護作用，這主要是因為石墨（ ）
A 、能導電 B、熔點高、耐高溫，化學性質穩定
C 、密度小 D、硬度小，有潤滑性
6、分類是學習和研究化學物質及其變化的一種常用科學方法。下列有一組物質的分類角度與其它各組不同，該組物質是（ ）
A、銅和銅綠 B、紅磷與白磷
C、氧氣和臭氧 D、石墨與金剛石
7、為探究蠟燭的組成，做了以下探究實驗，試回答相關問題：
（1）點燃一支蠟燭把冷蝶底放在蠟燭火焰焰心處，過一會兒看到蝶底＿＿＿，這種物質是 ＿＿;
(2)這個實驗證明石蠟中含有的成分是＿＿＿;
(3)室內抽煙后會產生一股難聞的氣味。因此在室內點燃一支蠟燭可以清除異味，原因是 ＿＿＿＿＿＿。
8、教材上課后練習3、4題。

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