資源簡介

金剛石、石墨和C60（第一課時）教案
一、教材分析
本課題其主旨是學習金剛石和石墨、C60等碳單質的物理性質和用途以及無定形碳的性質和用途，激發(fā)學生學習化學的興趣，使學生認識到化學在促進社會發(fā)展和提高人類生活質量方面的重要作用，知道一種元素可以組成多種單質，為以后學習同素異形體打下基礎。教材內容在呈現(xiàn)方式上注意把教學情境和學生生活實際相聯(lián)系，既介紹了日常生活中常見的含碳物質，如玻璃刀、鉛筆芯、電車電刷等，又引入了一些高新科技材料，如人造金剛石、碳納米管和金剛石薄膜等。教材圖文并茂，為開展教學提供了良好的依據(jù)和條件。
二、學情分析
知能儲備：學生已有的生活經(jīng)驗使他們已經(jīng)獲得了一些有關碳單質的感性認識，在技能方面，學生已有一定的基本操作能力，并能設計簡單的實驗。
認知方式：對物質的認識停留在宏觀表象階段，還不能從結構的角度認識物質。通過本節(jié)課的學習，使學生建立“結構——性質——用途”三者之間的聯(lián)系即構成本課題的重要認知目標。
學習方式：學生較活躍，對與生活社會有關的問題感興趣，通過動手實驗激發(fā)學習興趣，使學生真正把化學和生活聯(lián)系起來。
三、教學目標
【知識與技能】
（1）了解金剛石、石墨等碳單質的物理性質和用途。
（2）知道由碳元素可以組成不同的單質。
（3）知道木炭、活性炭、焦炭和炭黑等實際上是由細小的石墨晶體和雜質組成的，了解木炭、活性炭具有吸附性及原因。
【過程與方法】
（1）通過對碳的幾種單質的結構、性質和用途的學習，建構“結構—性質—用途”三者之間的思維關系模型。
（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(tài)度與價值觀】
（1）通過對碳單質用途的學習，感受化學與生活息息相關、處處離不開化學，進一步增強他們學習化學的興趣。
（2）感受科學探究的樂趣，樹立科學觀念。
四、教學重點、難點
重點：（1）金剛石、石墨等碳單質物理性質和用途。
（2）無定形碳的用途。
難點：物質的結構、性質和用途之間的關系
五、教學方法
實驗探究、啟發(fā)討論、歸納法、比較法、分析法
六、教學準備
實驗儀器：石墨棒、導線、干電池、鉛筆芯、小燈泡、玻璃、紅糖、過濾裝置、玻璃刀、鉛筆、金剛石、石墨、C60模型等。
教學環(huán)節(jié) 教師活動 學生活動 設計意圖
環(huán)節(jié)一創(chuàng)設情景 【創(chuàng)設情境】中央電視臺有檔節(jié)目《是真的嗎》大家看過沒有？這個就是通過民間或者網(wǎng)上的一些說法進行猜測，然后通過大量調查或權威實驗進行驗證，研究是真是假。在生活中，我也聽說了一些說法，它們是真是假呢？今天我們就來看一下，首先有請今天的第一位主角。 來激發(fā)學生興趣、引出新課，并引起學生對問題的關注
【視頻】鉆石【提問】這是什么？【過渡】不錯，有這樣一種說法，鉆石是僅僅由碳元素組成的一種單質，而且它的化學式和木炭的一樣，都是C。這種說法是真的嗎？下面我們一起來看一下視頻，通過視頻來尋找答案。 學生思考并回答：鉆戒、 為學生創(chuàng)設一個最佳的心理和認知環(huán)境，激發(fā)學習興趣
【視頻】鉆石【提問】鉆石是由碳元素組成的一種單質，這種說法是真的嗎？它和木炭一樣嗎？
通過剛才視頻你對金剛石了解多少【總結、投影、板書】從顏色、狀態(tài)、光澤、硬度，用途方面總結。【過渡】大家見過切割玻璃的場景嗎？【實驗】切割玻璃 總結金剛石的物理性質和用途 直奔主題
環(huán)節(jié)二：探究石墨的性質 【過渡】現(xiàn)在，我們來看第二種說法，有人認為鉛筆之所以叫鉛筆，是因為鉛筆芯中含有金屬鉛，這種說法是真的嗎？【投影】關于鉛筆芯的資料【板書】2石墨【提問】石墨有什么物理性質呢？【實驗與事實】觀察鉛筆芯，實驗導電性 學生回答問題 初步認識金剛石和石墨的不同之處。
【總結、投影】石墨的物理性質和用途 學生根據(jù)實驗石墨的物理性質和用途 培養(yǎng)學生分析問題的能力。
【過渡】下面我們來總結一下金剛石和石墨的物理性質【總結、投影】 。
【過渡】金剛石和石墨這兩種物質都是由相同元素組成，但它們的物理性質差別卻很大，為什么呢？【講述】金剛石中每個碳原子都與其他碳原子緊密相連，構成一個立體網(wǎng)狀結構，因此，金剛石硬度大，而石墨中的碳原子是層與層排列，層與層間的作用力很弱，就像兩本書一樣，在外界作用力下，層和層之間很容易交錯開，因此，石墨質軟有滑膩感。由此看來，二者在性質上的差異，是由于其結構不同的原因，也就是碳原子的排列方式不同。 理解金剛石與石墨物理性質不同的原因 建構“結構—性質—用途”三者之間的思維關系模型。
【過渡】有人這樣說，便宜的石墨在一定條件下，能轉化成昂貴的金剛石，這是真的嗎？【投影】資料【提問】石墨在一定條件下，能轉化成金剛石，這個過程是物理變化還是化學變化？【過渡】通過剛才分析得出同種元素可以組成不同單質，那我們學過由相同元素組成不同物質的例子還有那些呢？
環(huán)節(jié)三學以致用 【過渡】我們再來看一種說法，在生活中有紅糖也有白糖，其實紅糖去掉色素就成白糖了，這是真的嗎？【提問】紅糖水中有色素，我們可以加入什么物質來去掉它呢？【實驗】紅糖脫色【過渡】通過剛才實驗可以看到活性炭能吸附色素，其實活性炭不僅能吸附色素，還能吸附有毒氣體，下面我們一起來看視頻【視頻】活性炭吸附二氧化氮【投影】木炭和活性炭的用途【提問】木炭和活性炭都有吸附性，是因為它們結構上有什么共同點？疏松多孔結構，焦炭和炭黑的用途【投影展示】木炭，活性炭，焦炭和炭黑圖片【過渡】請以這幾種物質的性質和用途為素材，“因為……所以 造句【分析得出】性質決定用途 學生活動：認識這四種物質知道無定形碳的用途通過實物展示、課堂演示實驗等活動，引導學生探討與研究，提高學生對化學的好奇心及探究欲。 聯(lián)系生活和學習中所熟知的事實，了解無定形碳在生活中的應用，并將所學知識運用于社會中解決問題。通過緊密聯(lián)系實際，培養(yǎng)學生關心社會、關心自然的情感。
【創(chuàng)設情境】金剛石、石墨、木炭，活性炭，焦炭和炭黑都是由碳元素組成的碳家族的幾種不同單質近些年，人類通過自己的智慧，為碳氏家族增添了新的“生命”-它就是C60。【展示】C60分子的結構【講解】C60廣泛的應用前景，除C60外，科學家又合成了C70、C240、C540，上世紀末，科學家又進一步合成了碳納米管以及單層石墨片 認識、了解 通過C60、碳納米管的學習，拓展課堂學習，開闊學生視野，了解化學對社會的發(fā)展起著非常重要的作用。
環(huán)節(jié)四總結提升 【過渡】隨著科學技術的發(fā)展，碳單質不斷被發(fā)現(xiàn)，碳單質的用途也將不斷擴大。學完本節(jié)課，我們原來的一些說法是真的嗎？【投影】問題【過渡】還有一種說法，說金剛石、石墨、活性炭、木炭等碳單質的物理性質不同，但化學性質是相同的。這種說法是真的嗎？要想知道請聽下回分解。 學生體會 總結歸納
板書設計 6.1金剛石、石墨和C60一、碳的單質1、金剛石 2、石墨 結構決定性質，性質決定用途3 C60

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