資源簡介

《金剛石 石墨 C60》教學設計
一、教材分析
這是九年級上冊第六單元課題1第一課時的教學內容，通過前面五個單元的學習，學生已有了由現象推知性質，由性質了解用途的思維，但是對于結構與性質的關系還不知道。教材不但從內容的現代化，反映化學學科發展的角度還從引導學生認識物質的多樣性的角度，集中介紹了金剛石、石墨、C60等。
二、設計思路
本節課是以認識物質，改變結構，創造物質的思想為主線來設計的。首先認識物質的部分，設計了評選“碳國好單質”的活動，讓學生在活動中了解和認識金剛石、石墨、C60的物理性質和用途，形式很輕松，學生掌握起來很愉快。通過分析性質用途的不同，轉為分析結構的不同。過渡到第二個部分改變結構。重點以石墨為例改變結構成為碳納米管和石墨烯，分析結構變化和應用，體會結構變化所帶來的神奇。最后一個部分，是激發學生的創造力，自己動手設計新的碳單質的結構。
三、教學目標
（一）知識與技能
1.認識金剛石、石墨、C60的物理性質、主要用途和空間結構。2、了解以木炭活性炭為主的無定形碳的用途。3、通過分析金剛石、石墨是由碳元素組成的兩種不同的單質，進一步理解元素和單質的區別和聯系。
（二）過程與方法
培養學生的觀察能力，對知識進行總結歸納的能力。
（三）情感態度價值觀
1、培養學生的創造力。 2、感受化學學科為人會社會所作出的巨大貢獻。
3、知識改變生活，科學發展無止境。
四、教學重難點
結構決定性質，性質決定用途觀念的建立
同種元素組成不同性質的物質；改變結構
五、教學過程
【引入】金剛石、石墨、C60都是碳元素組成的單質。現在邀請同學們參加“碳國好單質”的評選活動，看碳單質們如何巔峰對決。有請選手閃亮登場：
環節一“形體展示”
【播放音頻，學生做記錄】第一位出場的是金剛石，它是無色透明的正八面體形狀的固體。天然采集到的金剛石經過切割打磨以后就成為璀璨奪目的鉆石。人們常說，鉆石恒久遠，一顆永流傳。它盡顯出雍容華貴，時尚高雅。
第二位出場的是石墨，它是一種深灰色的有金屬光澤的固體，不透明，呈細鱗片 狀的固體。
第三位出場的是C60，它是由六十個碳原子構成的32面體球形，其中包括12個正五邊形和20個 六邊形，外形酷似足球，又名足球烯。
活動一“喜愛之初選擇”
環節二“才藝展示”
1. 由于金剛石無色透明的華麗外表，倍受裝飾行業的青睞。金剛石是天然存在的最硬的物質，可以用來切割玻璃、大理石、堅硬的金屬。裝在鉆探機的鉆頭上，可以鉆鑿堅硬的巖層。金剛石制造的各種軸承耐磨、壽命長、精度高。利用金剛石的高折射率可以制造光學儀器，但是金剛石不能導電。
2. 石墨質地很軟 ，在紙上劃過會留下痕跡，常用石墨和粘土混合制成鉛筆芯。石墨具有優良的導電性能，常作為電池的電極，電動機車的電刷。石墨的熔點高，是很好的耐高溫材料，用石墨做成的坩堝可以熔化很多金屬，石墨滑膩，常作潤滑劑。無定形碳：主要有木炭、活性炭、焦炭、炭黑。主要成分是碳單質，結構與石墨類似。活性炭、木炭具有強烈的吸附性，但活性炭的吸附作用比木炭要強，如制糖工業利用其來脫色制白糖，防毒面具里的濾毒罐也是利用活性炭來吸附毒氣。焦炭用于冶煉金屬，制水煤氣，炭黑可以做顏料等。
3. 1985年，C60被發現。C60廣泛應用在超導體材料上，特別是高溫超導體方面。C60還在氣體的儲存，新型催化劑，生物學應用，醫學應用，癌細胞的殺傷效應等方面也有不斷深入。
活動二“喜愛之再選擇”
【過渡】把我們剛剛了解到的信息用“因為………所以………..”來描述。例如：”因為金剛石很硬，所以可以切割玻璃。”
【小結】性質決定用途，用途反映結構
【設問】金剛石、石墨、C60都是有碳元素組成單質。為什么性質不一樣呢？是什么決定性質呢？
“結構探秘”
【模型展示】
【分析】金剛石是空間網狀結構，碳原子之間結合很緊密，結構很難被破壞，所以它堅硬無比。石墨呈空間層狀結構，一層和另一層之間結合得不緊密，作用力很弱，所以石墨質軟而滑膩。每一層內都有自由電子，所以石墨可以導電。C60是密閉的籠狀結構，這種獨特的結構使得它具有一些特殊的物理化學性質。由此可見，正是由于碳原子的排列方式不同，即為結構不同，所以金剛石、石墨、C60的性質不同。
【小結】結構決定性質，性質反映結構。
【構建元素觀】同一種元素可以組成不同的物質。那么不同的元素呢？就可以組成更多種物質。我們目前已經發現的一百多種元素就組成了三千多萬種物質。這就是我們應該樹立的元素觀。
【過渡】學生區別三種結構模型，思考如果改變結構，是不是會出現一些新的物質呢？會不會有什么特殊的性質和用途呢？
“改變結構”
重點介紹石墨如何改變結構變成碳納米管和石墨烯，以及它們的應用。
“創造新物質”
【學生活動】自主創造想象中的碳單質新結構
【總結】認識自然界已有的物質，改變它的結構，創造出自然界原本沒有的物質。這就是化學學科對人類社會做出的最重要的貢獻。創造吧!同學們 創造吧！化學
【板書】
第六單元 課題1
認識物質
金剛石 石墨 C60
結構決定性質，性質決定用途
改變結構
創造物質

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