資源簡介

碳 同素異形體
一、設計思想
碳與同素異形體是學生既熟悉又陌生的知識，且知識點多而雜，由于學生知識結構與經驗的限制，不能系統地研究。因此，教學設計時，重點是通過學生熟悉的生活事例，結合學生不熟悉的實驗，引發學生的學習興趣與探索的動力，再通過比較、歸納幫助學生把多而雜的知識條理化、結構化，減輕學生記憶負擔，學習比較、歸納、整理化學知識的方法。本課以單質碳的物理性質和用途為明線，始終貫穿著結構決定性質，性質決定用途這條暗線。
二、教學目標
1. 知識與技能
（1）知道金剛石、石墨、C60的物理性質，主要用途；
（2）知道木炭、活性炭等無定形碳的吸附性與用途；
（3）知道同素異形現象、同素異形體概念。
2. 過程與方法
（1）通過不同單質碳的碳原子排列不同，引起物理性質及其用途的差異，讓學生逐漸感悟結構決定性質，性質決定用途的化學思維方法。
（2）讓學生學會通過比較、歸納、整理等方法把知識條理化、結構化的科學學習方法。
3. 情感態度與價值觀
（1）通過金剛石、石墨、C60、木炭、活性炭的學習，體驗化學與生活、生產的密切聯系，感悟化學的魅力；
（2）通過木炭、活性炭吸附作用的實驗，體驗生活與環保離不開化學，增強環保意識。
三、重點和難點
教學重點：單質碳的物理性質與用途
教學難點：同素異形體概念
四、教學過程
教學內容 教師活動 學生活動 設計意圖
課題引入 木炭、鉛筆芯主要成分、鉆石的化學式分別是什么？（竟然都是碳的單質） 思考回答 好奇引起興趣引入課題
碳的單質 金剛石石墨無定形碳富勒烯同素異形體 一．一些碳單質的物理性質及用途1. 金剛石【投影介紹】 金剛石的物理性質和用途【引入】金剛石雖然璀璨奪目，但由于珍貴稀少，不可能人人擁有。另一種碳元素的單質石墨卻是我們每一個學生可以人人擁有的。2.石墨【投影介紹】 石墨的物理性質 鉛筆芯的知識介紹【演示實驗】 石墨的導電性用2B鉛筆芯串聯一個電路，觀察電燈是否發光。【提問】利用石墨的這些物理性質，它可以有哪些用途吶？（丑身材，多用途啊！）【小結歸納、投影】金剛石、石墨的性質和用途。【提問引入】通過上面的學習，你覺得物質的性質與它的用途之間是怎樣的關系？【設問】既然金剛石和石墨都是碳的單質，為什么它們的性質有那么大的差異？【投影介紹】金剛石和石墨的碳原子排列結構。可見，結構決定了性質。【提問】生活中還接觸到哪些碳的單質？家里有時要買活性炭，作什么用？3. 無定形碳【投影介紹】無定形碳的種類、性質【演示實驗】1.木炭投入滴有紅墨水的水中2.木炭投入盛有二氧化氮氣體的錐形瓶中。【設問】上述實驗說明了木炭的什么性質？是因為怎樣的結構？【講述】木炭的吸附性、木炭的結構。【思考】上述實驗中木炭的吸附過程發生了什么變化？【講述引入】隨著科技的發展，新形態的碳單質逐漸被人們發現，其中取得重要進展的是 C60分子，另外還有碳納米管。4.富勒烯—C60【閱讀】 讓學生閱讀課本P107富勒烯性質、用途【問題引入】上述這些單質碳是不是同一種物質？是幾種？二．同素異形體【講解】概念：1．同素異形現象: 同一種元素組成的不同單質的現象叫做同素異形現象。2. 同素異形體:由同一種元素組成的不同單質。【提問】1.碳元素的同素異形體有哪幾種？【分析】觀察無定型碳的微觀結構，發現是由石墨的微小晶體和少量雜質構成。因此，嚴格的說，碳的同素異形體主要是金剛石、石墨和富勒烯等三種。【提問】同學們接觸到過其它元素的同素異形現象嗎？（如氧氣和臭氧是氧元素的同素異形體）【課堂小結】見ppt【結束語】用一個經典的字或詞或句子來概括描述今天學到的單質碳。 聽講、思考觀察討論、思考、回答討論、思考、回答觀察現象并思考思考、討論閱讀、思考、交流思考、討論、回答（從結構上理解）師生共振師生共同概括例如，金剛石是最貴、美、硬的碳等等。 通過實驗，討論歸納讓學生認識物質性質與用途之間的聯系體會性質決定用途的學科思想初步體會結構決定性質的學科思想通過實驗了解木炭的吸附作用和用途。通過富勒烯用途的介紹感受化學的魅力通過金剛石、石墨、C60的組成、性質、用途的認識，理解同素異形體的概念
課后反思：
本課通過對單質碳的性質和用途的學習，讓學生感受到化學學科的發展給人類生活帶來的改善，化學使人類的生活更美好。內容積極，氣氛十分活躍。課后我的體會是：
1.這樣設計思路很流暢，讓學生也有一定的思維空間。
2.拓展的內容很有用。首先，對于金剛石、石墨等用途的課外內容拓展介紹，學生非常感興趣。其次，對于金剛石和石墨的原子排列結構，不僅學生能夠接受，而且能讓學生更容易理解同素異形體之間的本質區別，從而更易掌握這個概念。
3.應該改進之處。二氧化氮氣體被吸附的實驗可以再改進一下：連通一個盛水的燒杯，以利于證明吸附后瓶內氣壓變小了（以免使學生誤以為是氣體變成無色了）。
【板書設計】
課題：碳 同素異形體
1． 認識碳的單質
性質 用途
1.金剛石 美麗、穩定 加工成鉆石，作昂貴的裝飾品
硬度大 劃玻璃、鉆探巖石等
2.石墨 黑、軟 做鉛筆芯
導電性 做電極
導熱性 做坩堝
滑 做潤滑劑
3.富勒烯—足球烯
4.無定形碳----木炭、焦炭、活性炭、炭黑
木炭、活性炭：疏松多孔的結構，有吸附性 做除味劑、脫色劑、濾毒劑
2． 同素異形體
同素異形體：同種元素組成的不同的單質。
測試：
1.金剛石、石墨、C60都是碳元素組成的單質，下列有關說法正確的是（ ）
A.碳原子排列方式不同 B.化學性質相似
C.物理性質相似 D.都是黑色固體
2.人類發現的元素有100多種，這些元素形成的單質卻遠不止100多種。這是什么原因？
3. 2002年中國足球隊進入“世界杯”，小小足球牽動著人們的心。化學物質中有一種由多個五邊形和六邊形組成的形似足球的籠狀分子，稱為“足球烯”（如右圖），化學式（分子式）為C60。關于C60的說法正確的是………………………………………（ ）
A. 屬于單質 B. 屬于混合物
C. 碳元素的化合價為+4 D. 式量（分子量）為60
4. 活性炭是一種高效的氣體凈化劑，能吸收有害氣體NO2。如右圖裝置，A中充滿了紅棕色的NO2氣體，向A中加入活性炭并充分振蕩，再將a與b連接，打開T處彈簧夾，裝置A、B中可觀察到的現象是：
A ；
B 。
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