資源簡介

碳家族學(xué)習(xí)之旅
——第一站：碳單質(zhì)之家
教材分析：
碳 同素異形體是上教版九年級化學(xué)第一學(xué)期第四單元第二節(jié)碳的第一課時，它是跟隨空氣（氧氣）和水之后出現(xiàn)的第三大類物質(zhì)的開始，主要學(xué)習(xí)一些碳單質(zhì)的性質(zhì)、用途，學(xué)習(xí)新的概念——同素異形體?？傮w知識點(diǎn)難度不是很大，且涉及知識點(diǎn)與生活聯(lián)系緊密，易于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。同時知識的呈現(xiàn)凸顯結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、用途之間的關(guān)系。
學(xué)情分析：
在重點(diǎn)學(xué)習(xí)過氧氣和水的知識之后，學(xué)生對于物質(zhì)的學(xué)習(xí)有了一定的基礎(chǔ)。學(xué)生也學(xué)習(xí)過質(zhì)量守恒定律，具備利用質(zhì)量守恒定律解決一些簡單問題的能力。同時他們的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰υ谇捌诘膶W(xué)習(xí)中也有了很好的鍛煉，要完成一些見簡單的對比實(shí)驗(yàn)應(yīng)該不是難事。當(dāng)然，由于是借班上課，具體的學(xué)生情況可能會有一些出入。
教學(xué)設(shè)計思想：
這節(jié)課中以碳家族學(xué)習(xí)之旅的形式，帶著學(xué)生在旅行的第一站碳單質(zhì)之家，逐個認(rèn)識其中的各位“成員”，而在認(rèn)識這些“成員”時，又注意物質(zhì)的用途、性質(zhì)、結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系，體現(xiàn)化學(xué)學(xué)科內(nèi)涵。在認(rèn)識石墨時，采用展示石墨的多種用途，由學(xué)生推測石墨的性質(zhì)，而認(rèn)識金剛石時，又采用告知性質(zhì)，讓學(xué)生動腦思考可作的用途，在學(xué)習(xí)石墨、金剛石的性質(zhì)用途的同時，感受用途反映性質(zhì)、性質(zhì)決定用途的化學(xué)思想。隨后又從結(jié)構(gòu)角度尋找同樣由碳元素組成的單質(zhì)，性質(zhì)差異的原因，從而得出性質(zhì)反映結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)的化學(xué)思想。之后幾位“成員”的認(rèn)識過程中再次體現(xiàn)這樣的化學(xué)學(xué)科內(nèi)涵。
課上盡量提供學(xué)生鍛煉思維能力的機(jī)會。如金剛石性質(zhì)用途的學(xué)習(xí)中，讓學(xué)生發(fā)揮想象，根據(jù)性質(zhì)想象可能的用途；證明金剛石是由碳元素組成的單質(zhì)的問題討論中，引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用質(zhì)量守恒定律，設(shè)計實(shí)驗(yàn)，完成任務(wù)，并注意思維的嚴(yán)密性。
充分激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。課上通過視頻、圖片、實(shí)驗(yàn)等，感受化學(xué)的魅力，同時借助與生活的緊密聯(lián)系，感受化學(xué)來源于生活，應(yīng)用于生活的特點(diǎn)。
教學(xué)目標(biāo)：
1、理解金剛石和石墨的物理性質(zhì)和用途，木炭、活性炭的吸附性，知道同素異形現(xiàn)象和同素異形體。
2、通過對幾種碳單質(zhì)性質(zhì)用途的學(xué)習(xí)，感受結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)決定用途的化學(xué)學(xué)科內(nèi)涵
3、在理解幾種碳單質(zhì)的廣泛用途的同時，體會化學(xué)與生活的緊密聯(lián)系，激發(fā)對化學(xué)的學(xué)習(xí)興趣
教學(xué)重點(diǎn)：
學(xué)習(xí)幾種碳單質(zhì)的性質(zhì)（主要是物理性質(zhì)）和用途和木炭、活性炭的吸附性，
知道同素異形體的概念
結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)決定用途的關(guān)系
教學(xué)難點(diǎn)：
證明金剛石是碳元素組成的單質(zhì)
教學(xué)過程：
教師 學(xué)生活動 說明
引入 PPT:《賣炭翁》片段，賣炭翁賣炭翁，伐薪燒炭南山中。滿面塵灰煙火色，兩鬢蒼蒼十指黑。賣炭得錢何所營？身上衣裳口中食?？蓱z身上衣正單，心憂炭賤愿天寒。 。。。。。。從化學(xué)角度來說，這里的炭含有碳元素。自然界里含碳元素的單質(zhì)和化合物占物質(zhì)總數(shù)的90%以上。從今天開始我們將進(jìn)入神奇而龐大的碳家族，學(xué)習(xí)遨游。今天趙老師將擔(dān)任你們的導(dǎo)游，開始我們的第一站的旅程：碳單質(zhì)之家。板書：碳家族學(xué)習(xí)之旅 第一站：碳單質(zhì) 提升人文素養(yǎng)
石墨性質(zhì)用途 首先認(rèn)識的是不起眼，卻用途廣泛的石墨，鉛筆芯中就有它的身影。讓我們一起看看石墨在生活中的用途，并思考，為什么石墨會有這些用途？
板書：一：幾種碳單質(zhì)石墨【視頻】播放有關(guān)石墨的視頻資料 觀看視頻并思考，完成學(xué)案相關(guān)地方的填寫，并進(jìn)行小組交流合作 根據(jù)用途推測性質(zhì)
（若學(xué)生無法順利得出，則讓學(xué)生觸摸鉛筆芯，在紙上劃線；）引導(dǎo)學(xué)生得出物質(zhì)的用途與性質(zhì)之間的關(guān)系 學(xué)生交流各石墨的用途反應(yīng)出的石墨性質(zhì)
金剛石性質(zhì)用途 【過渡】認(rèn)識了石墨，接下來跟著趙老師來認(rèn)識另一位碳單質(zhì)成員 （金剛石經(jīng)過打磨加工，制成美麗的鉆石。）【板書】金剛石 學(xué)生觀看圖片，應(yīng)該知道這是鉆石或者直接說出是金剛石
（若學(xué)生表現(xiàn)活躍，則提問：你能描述它的哪些性質(zhì)呢？【PPT】優(yōu)質(zhì)的金剛石對光有很強(qiáng)的折射作用，當(dāng)光透過時很容易發(fā)出璀璨奪目的光芒， 金剛石還是自然存在的物質(zhì)中最堅硬的。提問：如果是你，你會給金剛石安排哪些用途呢？為什么？ 學(xué)生交流，說出自己的設(shè)想。 學(xué)生依據(jù)性質(zhì)大膽想象可能的用途
同素異形體概念 【投影】金剛石和石墨圖片的對比?！締栴}】看著兩種外觀和物理性質(zhì)天差地別的物質(zhì)，你會有什么疑問嗎？【智慧魔方】怎樣證明金剛石是由碳元素組成的單質(zhì)？解讀問題，分析任務(wù)關(guān)鍵點(diǎn)：1、碳元素；2、單質(zhì)（播放金剛石燃燒的視頻）【PPT】實(shí)驗(yàn)步驟 學(xué)生可能質(zhì)疑，它們都是由碳元素組成的嗎？書寫可能的化學(xué)方程式學(xué)生討論交流實(shí)驗(yàn)步驟 產(chǎn)生質(zhì)疑討論交流，突破難點(diǎn)，并注意思維嚴(yán)密性
科學(xué)家經(jīng)過反復(fù)實(shí)驗(yàn)，證明了亮晶晶的金剛石和黑乎乎的石墨都是由碳元素組成的。像這樣由一種元素形成幾種單質(zhì)的現(xiàn)象叫做同素異形現(xiàn)象。由同一種元素形成的多種單質(zhì)，叫做這種元素的同素異形體。金剛石和石墨就是碳元素的同素異形體?！景鍟慷?、同素異形體據(jù)你所知，我們所學(xué)的物質(zhì)中還有哪些是互為同素異形體的？ 朗讀概念，尋找關(guān)鍵詞[學(xué)生回答]氧氣和臭氧紅磷和白磷 形成概念
【提問】為什么都由碳元素組成，但金剛石很堅硬、石墨卻很軟？展示石墨和金剛石的結(jié)構(gòu)金剛石中每個碳原子之間都是有序緊密排列而石墨中碳原子則分層排列。由此我們可以發(fā)現(xiàn)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)決定了物質(zhì)的性質(zhì)，而物質(zhì)的性質(zhì)又決定了它的用途的關(guān)系。 碳原子的排列不同 幫助學(xué)生建立結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)的學(xué)科思想，凸顯學(xué)科素養(yǎng)，挖掘育人價值
【提出設(shè)想】稀少的金剛石與處處可見的石墨有相同的元素組成，如果能把石墨變成金剛石該有多好呀。播放石墨轉(zhuǎn)化成金剛石的錄像?？茖W(xué)家成功將石墨轉(zhuǎn)化成了金剛石，但需要高溫高壓下才能實(shí)現(xiàn)?！咎釂枴吭撟兓俏锢碜兓€是化學(xué)變化？ 可能會有學(xué)生提到：把石墨轉(zhuǎn)化成金剛石化學(xué)變化 明確互為同素異形體的物質(zhì)屬于不同的單質(zhì)
富勒烯 碳元素的同素異形體除了金剛石和石墨,還有另一些成員，它們就是富勒烯，其中代表性的就是碳60和碳納米管?！景鍟刻?0，碳納米管出示足球烯的結(jié)構(gòu)圖片，碳納米管的結(jié)構(gòu)圖片，【視頻】介紹它們的性質(zhì)用途。 認(rèn)識其他碳的同素異形體
反饋練習(xí) 【1號“反饋點(diǎn)”】見學(xué)案 知識鞏固
無定形碳 我們已經(jīng)認(rèn)識了好幾位碳單質(zhì)成員，它們互為碳元素的同素異形體，此時還有一些也想來為大家所認(rèn)識，它們屬于無定形碳，它們是木炭、活性炭、焦炭和炭黑。【板書】三、無定形碳我們來試試活性炭的神奇作用?！綪PT】圖片型實(shí)驗(yàn)步驟 【體驗(yàn)館】 請將無標(biāo)簽的試管中的“水”傾倒入1號試管，分別在1號和2號試管中各塞入一團(tuán)棉花，并用玻璃棒慢慢往下推，觀察現(xiàn)象。 對比實(shí)驗(yàn)幫助理解活性炭的吸附性
氣體或溶液里的物質(zhì)被吸在固體表面的作用就是吸附作用，木炭和活性炭都有吸附性能。為什么呢？【播放flash動畫】說明木炭有吸附性的原因。那么活性炭呢？閱讀課本P107倒數(shù)第一段【提問】活性炭的吸附作用屬于物理變化還是化學(xué)變化？ 觀看動畫（木炭的吸附性） 再次感受結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)決定用途的化學(xué)學(xué)科內(nèi)涵
才說到這里，無定形碳們迫不及待地要來自我介紹了?！疽曨l】無定形碳的自我說明因?yàn)檫@些無定形碳是石墨晶體和少量雜質(zhì)組成的，所以嚴(yán)格上說木炭、活性炭、焦炭、炭黑等不能作為碳元素的同素異形體。值得注意的是，木炭、活性炭中的炭字與無定形碳的碳字是不同的?！綪PT】賣炭文片段【提問】賣炭翁的炭為什么是這個“炭”？ 觀看學(xué)生回答 認(rèn)識無定形碳的廣泛用途
反饋練習(xí) 不知不覺中又來到了反饋點(diǎn)【2號“反饋點(diǎn)”】見學(xué)案 知識點(diǎn)鞏固
小結(jié) 碳單質(zhì)之家的旅程即將告一段落，請各位同學(xué)說說在這段學(xué)習(xí)之旅中都有什么收獲?！綪PT】學(xué)習(xí)目標(biāo) 學(xué)生小結(jié) 回顧小結(jié)
作業(yè)布置 最后趙導(dǎo)還給大家留了一個小任務(wù)【慧眼識“英雄”】尋找生活中的一種物質(zhì)，通過觀察它在生活中的用途，推測可能具有的性質(zhì)、及它的結(jié)構(gòu)，然后查找資料確認(rèn)你的推測是否成功。 學(xué)以致用
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