6.1 金刚石、石墨和C60 教案

《金刚石、石墨和C60》教学设计及反思
摘要：在新课程研究与学习中，学生是学习的主体，教师是学生学习的伙伴和指导者。以人教版九年级化学《金刚石、石墨和C60》为例，让学生通过自己的活动去获取知识，侧重对他们进行多方面、多层次的化学核心素养的培养，并尽可能让他们联系生活，关注我们生存的这个世界，培养他们的社会责任感，提升他们的创新意识。
关键词：金刚石、石墨和C60 教学设计 反思
【教材分析】
《金刚石、石墨和C60》是《义务教育课程标准实验教科书 化学》九年级上册(人教版)第六单元课题1的教学内容。本课题包括两部分：碳的单质、单质碳的化学性质。碳的单质主要介绍了金刚石、石墨和C60。木炭和活性炭的主要成分都是碳的单质，而它们的结构与石墨类似，因此木炭和活性炭的性质放在石墨的内容中介绍。本课题内容既紧密联系学生的生活实际，又充分体现科技的发展，同时还紧密联系社会热点问题。例如：教材中介绍了碳纳米管和单层石墨片、人造金刚石和金刚石薄膜等等。
【学习者分析】
（一）学情分析：
我们学校是目前湘潭市最大的民办初级寄宿制中学，学生主要来自于湘潭市及周边各地州市，学生学习成绩及学习习惯都比较好，但学生每天从早到晚都在学校，接触的外界信息相对较少。
初中阶段是智力发展的关键年龄，逻辑思维从经验型向理论型发展，观察力、记忆力、想像力也随着迅速发展，学生好动、好奇、好表现，注意力易分散。根据学生的这些特点，采用生动的、形式多样的教学方法和学生广泛的、积极主动参与的学习方法，一方面要运用直观生动的形象，引发学生的兴趣，吸引学生的注意力；另一方面要创造条件和机会，让学生发表意见，发挥其学习的主动性，激发学生的兴趣，培养学生的能力，促进学生个性发展。
（二）学法分析：
本节课的学习中，学生要充分活动起来，积极主动参与课堂知识的构建，把生活经验和社会实际与教材内容有机结合，在师生互动和合作交流中，激发学习化学的兴趣，为以后的化学学习奠定良好的基础。
【教学目标】
（一）知识与技能：
1．了解金刚石、石墨的物理性质和主要用途。
2．知道不同的元素可以组成不同的物质，同一种元素也可以组成不同的物质。
3．通过活动与探究，培养学生的实验操作能力、观察能力、合作与交流能力。
（二）过程与方法：
1．通过鉴赏金刚石和石墨结构模型，理解“结构决定性质”，培养学生宏观辨识与微观探析的能力。
2．在学生体验科学探究过程中，培养学生思维能力，分析问题、解决问题的能力，提高学生的科学素养。
（三）情感、态度与价值观：
1．体会了解自然规律，才能更好地利用自然，形成科学自然观。
2．改变结构可以创造物质，帮助学生树立科学无止境的观念。
【教学重点】
用途对应性质，性质归因结构
【教学难点】
改变结构可以创造物质
【教学资源准备】
多媒体计算机、投影机、实物展台、PPT
红墨水、活性炭……
小刀、玻璃刀、玻璃、尺子、烧杯、HB铅笔、6B铅笔、电池、灯泡、导线、开关、注射器……
金刚石结构模型、石墨结构模型、C60结构模型……
【教学过程】
教学流程 教师活动 学生活动 媒体 运用 设计意图
创设情境 活动一： “碳府”巡游 观看、欣赏 PPT展示图片 利用“碳府”巡游，整体感知碳单质的相关知识。创设学习气氛，激发学生学习兴趣
了解用途，对应性质 活动二：了解用途，对应性质。 学生们先阅读教材，初步了解碳单质的相关知识。然后，学生们分组合作学习。讨论交流、整理信息、验证信息（完成三个验证实验）。 学生们合作学习 PPT展示图片 激发学生的求知欲，培养学生的语言交流与表达能力，并在倾听中汲取他人思维的闪光点，培养学生的实验动手能力和团队意识。
活动三：汇报合作学习成果 学生展示实验结果，汇报合作学习成果。 学生们先分小组讨论，再派代表发言 PPT补充金刚石、石墨及活性炭的用途视频 学生先独立思考，再小组交流，最后派代表展示。提高他们独立解决问题的能力，培养团队意识，提高语言表达水平
认识结构，问题归因 活动四：认识结构，问题归因 组织学生运用给出的球棍模型拼出金刚石和石墨的结构模型，鉴赏结构美。 学生积极动手，仔细观察模型 PPT展示模型 培养学生的动手意识，提高学生的宏观意识和微观辨析能力
改变结构，创造物质 活动五：改变结构，创造物质 结构决定性质。 改变结构，就可以创造物质。 同学们思考、讨论 视频展示：人造金刚石 改变结构，创造物质
活动六：举一反三 石墨——C60——创造其他物质 石墨——石墨烯 碳纳米管等等 学生观察 学生思考 PPT展示 举一反三，加深理解
回归教材 活动七：回归教材 教师指导学生阅读教材 学生阅读教材 培养学生获取信息、处理信息的能力，学会学习。
课堂小结 活动八：课堂小结 学而不思则罔 思而不学则殆 同学们，我们刚刚认识了金刚石、石墨及C60等物质，让我们来分享本节课的收获吧! 学生各抒己见 培养学生的语言交流与表达能力
课后作业 上网查阅有关石墨烯的相关知识，在班上进行交流。 学生合作完成作业 培养学生获取信息、整理信息的能力
【学生课堂资料】
整理信息：（阅读教材P106－P109）
物质 用 途 物理性质
金刚石
石墨
活性炭
验证信息：
活动一：感知“金刚石”的硬度
实验用品：玻璃刀、小刀、玻璃片、尺子、手套等
验证步骤：（为了安全，实验时请戴上纱手套！！！）
1.用小刀沿着尺子在玻璃片上刻划，有何发现？
2.用玻璃刀沿着尺子在玻璃片上刻划，又有何发现？
活动二：体验“石墨”的特性
实验用品： 转笔刀，HB、6B铅笔 、电池、导线、开关、灯泡等
验证步骤：
1.将HB和6B铅笔分别削出铅笔芯粉末，置于滤纸上观察，什么颜色？用手捏一捏，有什么发现？
2.将两到铅笔芯分别联于带有小灯泡的电路中，观察灯泡的亮度，你有什么发现？
活动三：感受“活性炭”的作用
实验用品： 烧杯、注射器、活性炭、 红墨水、棉花等。
验证步骤：
用小烧杯取半杯红墨水，将其中一半倒入抽出活塞的注射器（注射器中加有棉花和活性炭）中，并将注射器中的水注入另一个小烧杯，将两个小烧杯中的水进行比较，你有什么发现？
活动四：鉴赏“结构美”
请参考教材P106（P107），自己动手拼出金刚石（或石墨）的结构模型。
【教学反思】
一、化学知识来源于生活并服务于生活。
本节课按照“了解用途，对应结构——认识结构，问题归因——改变结构，创造物质”的思路进行教学设计，条理清晰，符合学生的认知。通过师生共游“碳府”进行课堂导入，欣赏美丽的图片和有趣的视频，很好地激发学生的学习兴趣，让学生对接下来要学习的内容充满期待，效果很好。整个教学过程中，学生通过“获取信息——整理信息——验证信息”等 三个环节来获取新知。学生思维活跃。学生活动开展有序、高效。
二、注重对学生进行化学核心素养的培养。
在“验证信息”环节中，学生通过小组合作，共同完成“裁玻璃、验证铅笔芯可导电 、活性炭的吸附性”等三个实验，着重培养他们的实验动手能力，也使他们的团队意识得到强化。同时，还要完成金刚石（或石墨）的结构模型的构建，分析结构和性质的关系，证据推理能力得到提高，“结构决定性质，性质决定用途”的观点得到进一步强化。学生能从微观结构来分析宏观的性质，对学生“从微知宏”打下基础。
参考文献：
[1]王晶、郑长龙主编.义务教育教科书 化学（九年级上册） 人民教育出版社,2012：68~73
[2]中华人民共和国教育部制定.义务教育化学课程标准.北京师范大学出版社，2012