資源簡介

金剛石、石墨、C60
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(jīng)驗的限制，不能系統(tǒng)地研究。因此，教學設計時，重點是通過學生熟悉的生活事例，結合學生設計實驗驗證金剛石、石墨的物理性質，引發(fā)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，減輕學生負擔，學習比較、歸納、整理化學知識的方法。
二、教學目標
1、知識與技能
（1）理解金剛石、石墨的物理性質和用途及活性炭的吸附性。了解C60的物理性質和用途。
（2）知道同素異形體和同素異形現(xiàn)象。認識金剛石、石墨、C60的結構，知道結構和性質之間的關系。
（3）知道不同元素可以組成不同物質，同一元素也可以組成不同的物質。
2、過程與方法
（1）學習從閱讀、聽課、實驗、觀看視頻中獲得知識的學習方法。
（2）養(yǎng)成仔細觀察的科學的實驗態(tài)度，并從實驗現(xiàn)象分析中歸納得出結論的方法。
3、情感態(tài)度與價值觀
（1）通過“碳單質”的結構決定其性質，性質又決定用途，增強學生對事物的相互聯(lián)系相互制約的辨證唯物主義觀點認識。
（2）讓學生學會用所學的化學知識去解決生活中的疑惑，開闊視野，關注社會。
三、教學重點和難點
教學重點：金剛石、石墨的物理性質和用途；活性炭的吸附性；同素異形現(xiàn)象和同素異形體
教學難點：通過學習認識物質的結構和性質，性質和用途的關系
四、教學用品
媒體：投影儀、PPT
儀器：玻璃刀、鉛筆芯、導線、電池、小燈泡、開關、玻璃片
五、教學過程
教師活動 學生活動 設計意圖
新課的引入 展示圖片“水立方”及游泳池中清澈的池水這些水的凈化循環(huán)，都需要碳，大家覺得不可思議吧。展示圖片鉛筆、木炭、鉆戒、除臭鞋墊。請你說出這些物質中哪些含有碳單質？既然這些物質中都有碳單質，為什么外觀和用途上有那么大的差別呢？本節(jié)課我們就來認識碳，解答我們的疑問。[板書] §4.2.1 金剛石、石墨、C60[板書] 一、金剛石、石墨[實驗探究]請學生合作設計實驗并完成：（見教學稿――課中學習）評析實驗現(xiàn)象，得出相應結論。觀看介紹金剛石和石墨的錄象。結合錄象、實驗、教材，完善金剛石和石墨物理性質和用途（見教學稿――課前學習）。隨著科學技術的發(fā)展，經(jīng)過科學家的探索和研究，在單質碳的大家族中又發(fā)現(xiàn)了一個新成員——富勒烯。[板書] 富勒烯富勒烯是由碳元素組成的單質，化學式是C60那么富勒烯又有哪些特性呢？展示富勒烯分子結構的圖片提問富勒烯分子的結構形狀觀看介紹富勒烯內容的錄象并結合教材P107的內容結合以上內容歸納富勒烯的物理性質和用途，完成表格（見教學稿――課中學習）。思考與討論1、設計實驗證明金剛石、石墨和C60都是由碳元素組成的單質？（即三者是只有碳原子構成的單質）2、比較教學稿中金剛石、石墨和C60三種單質的物理性質，為什么金剛石、石墨、C60的物理性質有如此大的差異？展示三種單質結構式的圖片，使學生了解到三種單質的結構即碳原子的排列方式，教師加以引導，讓學生總結三種單質物理性質有如此大的差異的原因，從而知道物質的結構決定性質，性質決定用途。3、在一定條件下，石墨和金剛石可以相互轉化，請你思考這個過程屬于化學變化還是物理變化？原因？4、石墨和富勒烯混合后的物質屬于混合物還是純凈物？原因？師生共同歸納：像金剛石、石墨、金剛石、石墨、C60以上由同種元素組成多種單質的現(xiàn)象，稱為同素異形現(xiàn)象。由同一種元素形成的多種單質，叫做這種元素的同素異形體。[板書] 二、同素異形體同素異形現(xiàn)象2、同素異形體3、常見的同素異形體（1）金剛石、石墨、C60，（2）氧氣、臭氧，（3）白磷、紅磷單質種類多于元素種類因此同一種元素組成的物質可以是單質（純凈物）也可以是幾種單質所形成的混合物。過渡：在碳的單質中，除了以上三種單質外，還有木炭、焦碳、活性炭、碳黑。展示圖片，讓學生了解它們顏色、狀態(tài)嚴格來說木炭、焦炭、活性炭、炭黑不能稱作碳的單質，通過X射線透視，它們都含有少量的雜質，統(tǒng)稱為無定形碳。[板書]三、無定形碳[板書]1、無定形碳：木炭、焦炭、活性炭、炭黑。觀看視頻中實驗設計實驗對比木炭和活性炭的吸附性要注意哪些問題？對照實驗結果得出：木炭具有吸附性?；钚蕴渴峭ㄟ^木炭在強熱的情況下制得的，活性炭的吸附性比木炭強。分析原因木炭具有疏松多孔的結構，這種結構決定它具有吸附性，而活性炭通過木炭在強熱的情況下制得的，已去掉了它管道中的水分和油脂，使它的管道更為疏通，吸附能力更強。思考與討論1、木炭、活性炭的吸附過程屬于物理變化還是化學變化？而活性炭會不會“失去活性”？2、列舉活性炭和一些氣體的相關數(shù)據(jù)，找出影響活性炭吸附氣體的相關因素。（見教學稿――課中學習）那么這些無定形碳在工、農業(yè)生產和日常生活中有哪些用途呢？學生舉例，教師評析師生共同歸納出無定形碳的用途。解決課前提出的問題。小結 經(jīng)過以上的學習，完成概念辨析和應用作業(yè)：完成課后練習 回答 討論確定方案，動手做實驗，記錄現(xiàn)象，分析，得出結論思考，分析，歸納。 觀看、歸納 思考、分析、得出結論。對比三種單質的物理性質，提出疑問，大膽假設。聽講、思考、分析得出結論，并回答相關問題理解同素異形現(xiàn)象和常見的同素異形體。思考、討論、設計方案觀看，設計實驗，分析現(xiàn)象得出結論。聽講通過思考分析，利用已有知識解決問題。 與生活接近，提高學生積極性讓學生帶著問題學習，激發(fā)他們學習的主動性。鍛煉學生設計實驗能力。培養(yǎng)學生的動手能力及分析、歸納的能力及從視頻中獲取知識的能力。讓學生了解物質的用途是由它的性質決定的，而結構決定性質。培養(yǎng)學生的科學探究能力及知識的綜合應用能力。引導學生分析問題，初步學會由現(xiàn)象到本質來分析事物。培養(yǎng)學生知識的綜合能力。讓學生知道碳家族中無定形碳，擴展知識面。更進一步的理解物質的結構決定物質的性質。培養(yǎng)學生分析數(shù)據(jù)，思考得出結論的能力。拓寬知識讓學生知道生活和化學的聯(lián)系，讓知識回歸生活。
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