資源簡介

《金剛石、石墨和C60教學設計》
【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、知道同一元素可以組成不同的物質。
過程和方法：
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”三者之間思維關系模型。
2、通過對碳的物理性質的探究，激發學生的創新意識，并形成以發展的眼光來看待碳的單質的觀點。
情感、態度、價值觀：
1、使學生感受科學探究的樂趣，樹立科學觀念。
2、通過對碳單質用途的學習，使學生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。
【教學重點】碳單質的物理性質和用途
【教學難點】碳的幾種單質性質不同的原因
【教學方法】假說——實證法 類比——歸納法
【教學過程】
【視頻導入】有朋友在網上開了一家淘寶網店，首先看看銷售什么產品？
學生觀看視頻，
[生]有金剛石、石墨、c60
[師]同學們，金剛石、石墨、C60都是碳元素組成的。所以這家的店名就叫:碳家族:，碳家族有很多成員。所以今天我和同學們一起來探究這些成員寶貝性質和用途,以便以后給朋友這家店提供更好的建議。
【板書】 　§6.1　金剛石、石墨和C60
[師]金剛石、石墨和C60是碳氏家族重要的三種單質，它們都是由碳元素組成的。大家想一想，它們的性質會相同嗎？
（學生相互議論，交流）
[師]下面 ，我們一起來認識這幾種單質，首先學習一號寶貝金剛石。
【板書】 金剛石——高貴華麗的碳單質
[師] 首先來探究一號寶貝金 剛 石，我這有一件金剛石系列產品（玻璃刀）, 先請同學親自來免費試用一下。（學生試用劃玻璃）小刀 玻璃上有什么現象 劃完后有痕跡，說明什么 也就說明金剛石很硬。我們再來形象感知一下。(視頻)
（學生思考，回答問題）
[生] 玻璃刀上有金剛石，鉆探機鉆頭 ，還有鉆石……
[師] 我的金剛石系列產品還有這個，怎樣 漂亮嗎 為什么漂亮 很閃 為什么很閃 為什么貴？
[生]金剛石是無色透明、正八面體的固體。
[師]從大家列舉的例子和老師給大家看到的資料中，大家能總結出金剛石有什么基本的性質呢？下面大家按小組討論金剛石的性質、用途，請參照下表進行總結。
[投影展示]（表格由學生來完成）
性 質 用 途
色透明、正八面體形狀的固體 （色澤外觀） 經仔細琢磨后，成為裝飾品——鉆石。
自然界中存在的最硬物質。 （硬 度） 劃玻璃、切割大理石、加工堅硬的金屬，裝在鉆探機的鉆頭鉆鑿堅硬的巖層。
[師] 同學們總結得很好，上面列舉的金剛石的用途利用的都是它的物理性質。那么，大家想一想石墨會不會有類似的性質呢？
【板書】 2.石墨——平凡多能的碳單質
[師]我們來看一下石墨的一些用途。
活 動：請大家運用我們學習金剛石性質的方法，推測石墨有哪些物理性質，并通過實驗來驗證你們的推測。
[師]請注意，各小組驗證時必須先設計實驗方案，討論方案可行后，再進行實驗。對于石墨性質的推測可參考投影上的問題。
[投影展示]
實驗用品：石墨棒、木炭、活性炭、小刀、導線、干電池、鉛筆芯、小燈泡、紅墨水、燒杯、藥匙
[問題1]石墨的外觀是什么樣的，它的硬度怎么樣？
[問題2]石墨的導電性怎么樣？
[問題3]活性炭有什么性質？（凈水器中為什么要使用活性炭？）
學生可能的假設：
石墨具有深灰色鱗片狀固體； 較軟； 能夠導電；
活性炭能使滴有紅墨水的水褪色。
學生可能的實驗設計方案：
方案1： 用小刀切割石墨棒，觀察它的顏色。
方案2： 用導線將干電池，鉛筆芯和小燈泡連起來，觀察小燈泡的發光情況。
方案3： 滴有紅墨水的水加入活性炭后，觀察顏色變化。
學生做驗證實驗，教師進行巡回指導。
[小組匯報] 石墨是深灰色鱗片狀固體；略有金屬光澤；質軟；能導電；活性碳能使滴有紅墨水的水顏色褪去。
（各小組基本上可以將石墨物理性質總結出來，如有不嚴密的地方，老師幫助補充完整。）
[師生共同總結]石墨的物理性質：（板書置于石墨下面）
外 觀：深灰色細鱗片狀固體
光 澤：有金屬光澤
硬 度：較軟
[師]通過這個練習，請同學們對比一下金剛石和石墨的這些性質，從中能夠發現什么明顯的區別嗎？
（引導學生質疑，思考）
[生1]（舉手回答）老師，金剛石和石墨的這些性質差別很大。
[生2]老師，金剛石和石墨的用途也大不相同
……
[師]同學們總結的很好。我們先來看屏幕上的兩幅結構圖。
[投影展示]
[師]這兩幅圖是金剛石和石墨的原子結構示意圖，大家通過上面我們總結出來的性質結合這兩副圖，能夠推演出什么樣的關系嗎？
（學生交流、互相討論）
[生]金剛石和石墨的結構不同所以它們的性質也不同。
[師]對。結構不同就使得它們的性質也不同。那么，大家能夠發現這兩個結構不同在什么地方嗎？
（學生相互議論）
[生]老師，在金剛石和石墨的原子結構中，它們的原子排列不同。
[師]很好！是因為其中的原子在排列的方式上不一樣。那么，大家可不可以把這兩個不一樣的結構與它們的性質聯系起來呢？
（學生再次議論，之后紛紛的發言）
[生1]石墨結構是一層一層的，所以質軟。
[生2]石墨結構是層狀的，所以能夠導電。
……
[生3]金剛石的結構中原子之間相互交錯相連，所以它很硬。
[生4]金剛石穩定也是它結構穩定導致的。
……
（教師引導，得出結論）
[師]這兩位同學和大家做的一樣嗎？他們做的對嗎？
（做對，加以肯定，并鼓勵。若有不對的地方，師生共同予以糾正。）
[師]木炭和活性炭都是由石墨的微小晶粒和少量雜質構成的，那么大家有沒有思考過活性炭是如何使滴有紅墨水的水褪色的呢？請大家結合老師給出的木炭在顯微鏡下的結構分析。
（學生思考討論）
[生]是因為木炭的結構決定了它具有吸附性質，所以可以用在凈水器中。
[師]大家知道的木炭和活性炭的用途還有哪些呢？
[生]燃燒、凈水器、防毒面具……
[師]好，大家知道很多，老師這里也收集了一些用途，我們一同來看一下。
[師]其實，碳家族的單質中還有很多神奇的結構，這些結構導致它們具有不同的性質和特殊的性質。C60和納米碳管就是其中的兩種。
（邊展示圖片，邊介紹。）
[師]這就是本節課我們共同學習的主要內容。
【小結】
1、金剛石、石墨的物理性質及用途。
2、碳的不同單質物理性質不同的原因是因為構成它們的碳原子的排列方式不同。
3、物質的結構、性質和用途之間的關系。
【拓展】
通過本節課的學習，同學們能談談對本課題學習的收獲嗎？
（學生發言，暢談感受，教師整理，概括。）
【課后作業】
作一展板，主題“龐大的碳氏家族”（可附加子標題）。兩人一組，合作完成，一周后全班展出。
【板書設計】
§6.1　金剛石、石墨和C60
金剛石 石墨
——高貴華麗的碳單質 ——平凡多能的碳單質
（學生舉例） （師生共同總結） （學生舉例） （師生共同總結）
外 觀 鉆 戒 無色透明 正八面體狀晶體 鉛筆芯 深灰色(鱗片狀)固體
硬 度 鉆 頭 天然存在最硬的物質 潤滑劑 最軟礦物質之一
導電性 玻璃刀 不能導電 電車電刷 電極優良的導體
…… ……
關 系
石墨的結構
決定
反映
結構
決定
反映
性質
用途這
決定
反映
結構
決定
反映
性質
用途
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