資源簡(jiǎn)介

金剛石、石墨和C60 (第一課時(shí)) 教學(xué)設(shè)計(jì)
【教學(xué)目標(biāo)】
1、知識(shí)與技能
（1）了解金剛石和石墨的物理性質(zhì)和主要用途；
（2）了解木炭和活性炭的吸附性；
（3）知道不同元素可以形成不同物質(zhì)，同種元素也可以形成不同物質(zhì)。
:學(xué) 2、過(guò)程與方法
（1）在總結(jié)金剛石和石墨的物理性質(zhì)和主要用途時(shí)，通過(guò)“因?yàn)椤浴痹炀洌龑?dǎo)學(xué)生形成“物質(zhì)的性質(zhì)在很大程度上決定了物質(zhì)的用途”這個(gè)觀念；
（2）通過(guò)對(duì)金剛石、石墨和C60中碳原子排列方式的展示，引導(dǎo)學(xué)生初步形成“物質(zhì)結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”的印象。
3、 情感態(tài)度與價(jià)值觀
通過(guò)對(duì)石墨烯的研究與發(fā)展的介紹，使學(xué)生感知到（1）科學(xué)發(fā)展是無(wú)止境的；（2）材料化學(xué)給我們生活所帶來(lái)的深刻影響。
【教學(xué)重、難點(diǎn)】
1、 教學(xué)重點(diǎn)：總結(jié)金剛石和石墨的物理性質(zhì)和主要用途
2、 教學(xué)難點(diǎn)：物質(zhì)的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和用途的關(guān)系
【學(xué)生實(shí)驗(yàn)】
實(shí)驗(yàn)1：
實(shí)驗(yàn)用品：
干電池2節(jié)、燈泡一個(gè)、導(dǎo)線若干；
HB、2B、6B鉛筆各一支。
實(shí)驗(yàn)過(guò)程：
把三支鉛筆分別連接 到串聯(lián)電路中（如圖），
注意觀察燈泡亮度的變化。
實(shí)驗(yàn)2：
實(shí)驗(yàn)用品：
燒杯、活性炭簡(jiǎn)易吸附裝置、 “美年達(dá)”飲料
實(shí)驗(yàn)過(guò)程：
取少量“美年達(dá)”飲料，倒入活性炭簡(jiǎn)易裝置，
為加快飲料流速，可使用活塞推壓。
注意每次傾倒要適量，不要溢出。
【教學(xué)過(guò)程】
一、設(shè)計(jì)教學(xué)情境，引領(lǐng)學(xué)生進(jìn)入課題學(xué)習(xí)。
教學(xué)情境的設(shè)計(jì)：我的媽媽過(guò)生日，我們要給媽媽準(zhǔn)備一些生日禮物。我和姐姐去益友百貨進(jìn)行選購(gòu)。首先我們通過(guò)售貨員的介紹，對(duì)鉆石手表進(jìn)行了了解；在路過(guò)商場(chǎng)通道時(shí)看到了首飾加工店里，工人使用石墨坩堝對(duì)飾品進(jìn)行熔化；由于媽媽居住小區(qū)的水質(zhì)不好，我們邊進(jìn)入凈水機(jī)店選購(gòu)，并對(duì)機(jī)芯（主要針對(duì)活性炭）做了相關(guān)了解。就這樣建立起教學(xué)情境與教學(xué)內(nèi)容之間的聯(lián)系，展開(kāi)整節(jié)課的教學(xué)。
二、設(shè)計(jì)相關(guān)問(wèn)題，帶動(dòng)學(xué)生的思考與總結(jié)。
1、展示售貨員對(duì)鉆石手表的介紹，提出問(wèn)題一：（1）說(shuō)一說(shuō)： 結(jié)合視頻中售貨員的介紹，大家可以了解到金剛石的哪些性質(zhì)？（2）想一想： 利用這些性質(zhì)，金剛石在生活中有哪些用途？結(jié)合視頻中提到的內(nèi)容及生活的經(jīng)驗(yàn)和常識(shí)，這兩個(gè)問(wèn)題的答案內(nèi)容并不復(fù)雜。但這兩個(gè)問(wèn)題的分別設(shè)計(jì)，意在讓學(xué)生在區(qū)分對(duì)待“性質(zhì)”和“用途”的同時(shí)，更讓他們隱隱感覺(jué)到“性質(zhì)”和“用途”是存在聯(lián)系的。
在學(xué)生完成金剛石的性質(zhì)和主要用途的學(xué)習(xí)后，向他們展示揚(yáng)州晚報(bào)上報(bào)道的“最牛自行車”： “這輛車子最大的特點(diǎn)就是，前后軸承內(nèi)每側(cè)都裝有8顆產(chǎn)于南非的金剛石（鉆石），共32顆。”在激發(fā)學(xué)生興趣、再次體會(huì)金剛石性質(zhì)和用途的同時(shí)，也為后面石墨的潤(rùn)滑作用做鋪墊。
2、問(wèn)題二是利用“金剛石燃燒視頻”中對(duì)金剛石燃燒后產(chǎn)物檢驗(yàn)后竟然是二氧化碳提出的“你知道金剛石是有什么元素組成的嗎？”
點(diǎn)燃
學(xué)生的解決過(guò)程：由于“金剛石+氧氣――→二氧化碳”，利用質(zhì)量守恒定律“化學(xué)反應(yīng)前后元素的種類不變”得出“金剛石中一定含有碳元素，可能含有氧元素”的結(jié)論。再經(jīng)過(guò)討論“由碳元素和氧元素組合的一氧化碳和二氧化碳常溫下都是氣態(tài)”得到“金剛石可能是由碳元素組成的碳單質(zhì)”。
教師：肯定學(xué)生的想法，指出“經(jīng)過(guò)進(jìn)一步測(cè)定二氧化碳里所含碳元素的質(zhì)量，恰好等于燃燒前后金剛石所減少的質(zhì)量?！边@樣斷定，金剛石是由碳元素組成的單質(zhì)。
這個(gè)問(wèn)題的提出，既讓學(xué)生明確了金剛石的組成，同時(shí)可承上啟下引出“同樣由碳元素組成的碳單質(zhì)還有石墨”。
3、石墨學(xué)生也并不陌生，所以以情境首飾加工中使用的“石墨坩堝”做鋪墊提出問(wèn)題三：談一談： 你了解石墨在生活中還有哪些用途？學(xué)生可以很快提出他們所熟悉的“鉛筆芯”、“干電池的電極”。學(xué)生如果想不起“潤(rùn)滑”的作用，教師可提示“班里的門鎖不好開(kāi)了，我們可以使用鉛筆芯末，這是為什么？”并再次展示“最牛自行車”的潤(rùn)滑方法使學(xué)生印象深刻。
在引導(dǎo)學(xué)生將石墨用途轉(zhuǎn)換成性質(zhì)的過(guò)程中，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行“石墨導(dǎo)電性”實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證。（進(jìn)行實(shí)驗(yàn)1）在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，引導(dǎo)學(xué)生了解所用鉛筆中的“H”與“B”做代表的含義，讓學(xué)生在了解知識(shí)的同時(shí)，感受到化學(xué)就在身邊。最后通過(guò)思考“電車的電刷為什么要使用石墨制成？”，讓學(xué)生再次鞏固石墨的主要性質(zhì)。
4、在學(xué)生了解了金剛石和石墨的主要性質(zhì)和用途后，組織他們進(jìn)行整理歸納，并使用“因?yàn)椤浴痹炀洹１经h(huán)節(jié)采用計(jì)時(shí)搶答的方式，利用1分鐘的時(shí)間男生女生進(jìn)行比賽，在激發(fā)學(xué)生的主動(dòng)參與的同時(shí)，更讓學(xué)生對(duì)“物質(zhì)的性質(zhì)決定物質(zhì)的用途”有了最直接和深刻的體會(huì)。順勢(shì)展示金剛石和石墨的球棍模型，讓學(xué)生直觀的觀察到兩種物質(zhì)雖然都是由碳原子構(gòu)成的，但碳原子的排列方式大不相同，這也是金剛石和石墨物理性質(zhì)差異如此大的原因。
5、金剛石和石墨在生活中又很常見(jiàn)，相較于鎖在商場(chǎng)櫥柜的價(jià)格昂貴的鉆石，石墨低廉的價(jià)錢實(shí)在難以匹敵。經(jīng)過(guò)學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)知道了從組成上說(shuō)，金剛石和石墨是有一定聯(lián)系的。到此學(xué)生心底自然會(huì)產(chǎn)生一個(gè)聲音“石墨是否可以轉(zhuǎn)化成金剛石？”。因此，這個(gè)環(huán)節(jié)我設(shè)置了一段卡通小視頻，詼諧幽默的語(yǔ)言不僅使學(xué)生情緒高漲，而且直接迎合了學(xué)生的困惑“石墨能不能轉(zhuǎn)化成金剛石？”（問(wèn)題四）
學(xué)生的討論：贊同的同學(xué)，提出成立理由“質(zhì)量守恒定律”；否定的同學(xué)，提出“如果石墨可以轉(zhuǎn)化成金剛石，金剛石價(jià)格就不會(huì)那么昂貴了”
這時(shí)，教師結(jié)合這兩個(gè)方面給予事實(shí)：可以轉(zhuǎn)化，但反應(yīng)條件高、設(shè)備要求苛刻，所以即便生產(chǎn)成本也是昂貴的。并順勢(shì)介紹利用含碳物質(zhì)甲烷為原料制成金剛石薄膜。
以上四個(gè)問(wèn)題的解決，完成了學(xué)生對(duì)“金剛石和石墨”的組成與結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和用途的有關(guān)認(rèn)識(shí)。
6、在選購(gòu)飲水機(jī)的情境中，主要展示了“活性炭”這個(gè)濾芯，并通過(guò)學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)2“美年達(dá)”顏色的消褪讓學(xué)生體會(huì)到“活性炭吸附性”的強(qiáng)大與神奇。通過(guò)問(wèn)題五你知道嗎？生活中還有哪些地方用到活性炭？讓學(xué)生感覺(jué)到活性炭吸附性在生活中應(yīng)用的廣泛。之后對(duì)生活生產(chǎn)中常用的主要成分也是碳單質(zhì)的木炭、炭黑和焦炭的用途做簡(jiǎn)單介紹。
以媽媽收到我們?yōu)樗x購(gòu)的禮物很開(kāi)心作為運(yùn)用情境的結(jié)束，并鼓勵(lì)學(xué)生好好學(xué)習(xí)知識(shí)，也可以為母親選擇有用而合適的禮物。
三、搜集新技術(shù)，引導(dǎo)學(xué)生感受科學(xué)的無(wú)限魅力
對(duì)于C60的學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)，我將其融入碳單質(zhì)的發(fā)展歷程中。主要從它獨(dú)特的結(jié)構(gòu)來(lái)認(rèn)識(shí)C60。而對(duì)于石墨烯這種熾熱的物質(zhì)我相對(duì)給予的時(shí)間要長(zhǎng)一些，一段文字展示我國(guó)資源的豐富及技術(shù)開(kāi)發(fā)的前景；一段視頻展示了石墨烯給我們的通訊帶來(lái)的“只有想不到、沒(méi)有做不到”的震撼，深刻體會(huì)到“科學(xué)發(fā)展是無(wú)止境的”，讓我們對(duì)未來(lái)充滿期待！
【板書設(shè)計(jì)】

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