课题1 金刚石、石墨和C60 教案

碳的单质
（一）、教学设计思想
新课标要求学生需要具备适应发展所必需的科学素养，化学学科的核心素养是学生具有化学学科特质的关键能力和品格，学生通过接受化学课程的学习，在知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观等方面全面发展过程中形成和发展化学学科的核心素养。化学学科的核心素养包括六个方面：1.宏观辨识、微观辨析2.变化观念与平衡思想3.证据推理 模型认知4.实验探究与创新意识5.实验探讨6.科学精神、社会责任
本节课的设计理念就是基于化学学科的六个核心素养为依托，主要表达1.宏观辨识微观辨析： 通过学习金刚石石墨和C60的物理性质，用途，原子排列方式，体现出物质的结构决定性质，性质决定应用。2.证据推理模型认知，通过对物质的结构决定性质性质决定用途建立学习的结构模型；3。实验探讨，能通过对铅笔导电性，做润滑剂，木炭和活性炭吸附性的对比观察实验和阅读课本中资料卡片，得出碳单质的物理性质。4.科学精神、社会责任：通过对新的碳单质：C60、碳纳米管等的学习，让学生们感受化学与科技的融合，展现出化学独特的魅力。
（二）教学内容分析
1．教材分析
这一章是本章是继第二、四章学习的空气、氧气和水以后，学习的又一个元素及其化合物知识章节。与之前单一物质学习不同的是，这次学习物质的过程是以一个元素及其一系列物质进行学习，学习碳及其氧化物的性质以及它们之间的衍变关系，为以后学习燃料及其利用、酸和碱、盐和化肥等章节的内容打下一定基础，具有承上启下的地位。本章的学习是在学生具备了一定的化学基本概念和基本技能之后深入、细致的研究具体物质，内容紧密联系社会和高新科技。
本课题一共包括两个部分：碳的单质、单质碳的化学性质。而本节课内容选取了由碳元素组成的不同的单质——金刚石、石墨、C60，其目的就是认识物质的多样性。通过学习金刚石和石墨性质和用途之间的关系，知道物质间结构决定性质，性质决定应用的本质关系，通过微观模型的对比及学习认识金刚石和石墨性质差异的原因所在。通过对C60相关知识的学习，知道科学发展是无止境的，意在提升从微观认识物质的能力，构建物质的性质反映结构，用途体现性质的观念。
2．学情分析
（1）学生已有的知识分析：在之前的学习中学生已经对物质分类有了初步的了解，已经简单的了解了一些碳的物质，比如：石墨、二氧化碳、酒精、活性炭、木炭。学生已经从物理的角度上知道了铅笔中含有石墨，石墨具有导电性。学生大都见过钻石，知道钻石可以做饰品，但是对钻石作为玻璃刀硬度大认识的不够科学。并且知道了活性炭是具有吸附性的，从宏观的角度了解了活性炭具有吸附性，以及吸附性的简单应用。
（2）学生已有的实验技能分析：学生已有的生活经验使他们已经获得了一些有关碳单质的感性认识，学生具备物理实验和化学实验的技能，具有独立阅读和分析问题的能力。然而，学生对于物质的性质与其内在结构的关系尚不十分清楚，因此，使学生建立“结构——性质——用途”三者之间的关系即构成本课题的重要认知目标。能够从宏观和微观不同的视角去认识问题。在氧气的学习中已经初步了解课氧气的助燃行可以用作气焊，因为氧气能够供给呼吸所以氧气可以做于潜水和航天，性质决定用途。
（三）教学目标与重难点分析
教学目标
知识与技能：
1. 知道确定不同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。从碳元素的视角认识物质的多样性。
2.了解金刚石和石墨的物理性质和主要用途。

过程与方法：1.通过对不同碳单质的原子排列结构示意图的展示，学生能从微观的角度认识物质性质不同的本质。
2通过对金刚石石墨的物理性质和用途的学习，认识到结构决定性质，性质体现用途，培养学生分析问题，总结问题的能力。
3.能通过对铅笔导电性，做润滑剂，木炭和活性炭吸附性的对比观察实验和
阅读资料卡片，培养学生的动手能力和实验探究能力。
情感、态度、价值观：
（1）以人类对碳单质的认识为例，引导学生形成“科学是发展的”观点，激发学生热爱科学的情感。?
（2）培养学生善于合作、勤于思考、严谨求实、大胆实践的科学精神，使学生在感受化学世界奇妙与和谐的同时，培养学生的化学素养。
教学重点：
以“碳”元素为例，认识物质的多样性。
物质的结构性质用途之间的相互关系。
教学难点：
以金刚石、石墨、C60为例渗透物质的结构、性质和用途之间的关系。
（四）教学流程示意图
教学流程示意

（五）教学过程与教学资源设计
教学用具
石墨：铅笔；电池三块；导线；灯泡。
金刚石：玻璃，玻璃刀。
木炭：活性炭，木炭，带颜色的水，烧杯（2个）
金刚石和石墨的结构模型。学案。

板书：课题1.金刚石、石墨和C60
结构 决定 性质 决定 用途
主要物理性质
对应的用途
金刚石
无色、透明、硬度大
钻石、切割玻璃
石墨
深灰色、导电、润滑性
电极、润滑剂
木炭和活性炭
吸附性
防毒面具、脱色剂等
C60

金刚石石墨物理性质不同的原因是因为：原子排列不同

教学过程(文字描述)
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
【讲解】现在PPT上展示了几种不同的物质他们的外观和颜色各不相同但是它们都含有相同的元素：碳。
【讲解】碳是构成物质种类最多的元素，请在学案上书写物质的分类，并且在每一个物质分类后面写出你知道的含有碳元素的物质。
【讲解】今天我们就来学习碳单质：金刚石，石墨，C60
【活动1】大家知道你的那种学习用品中含有石墨吗？
【应用】
根据这个活动你能得出石墨具有怎样的性质？根据这个性质，你猜测石墨有什么样的应用？用锁举例。
【活动2】石墨能导电吗？
请根据给出的实验仪器连接电路，验证石墨的到电影
【活动3】生活中哪些地方有金刚石？我们用实验仪器来感受一下金刚石。
【讲解】现在总结出学案中有关金刚石和石墨的物理性质。
【展示】金刚石和石墨的原子的不同排列结构。哪个是金刚石的碳原子结构，哪个是石墨的碳原子结构，为什么？
【讲解】金刚石这么好看，而石墨是黑色的你们想不想知道石墨是如何转化为金刚石的？
【讲解】生活中常接触到木炭、活性炭、焦炭、炭黑,这些都是由石墨的微小晶体和少量杂质构成的物质，一般称为无定形碳。你对他们中的哪个最熟悉，它有什么样的性质？又有什么样的用途？
【活动4】准备两杯等量的脏水分别加入等量的活性炭和石墨，观察二者的吸附效果，为什么它们的性质会有所不同呢？
【ppt】展示活性炭和木炭的微观图。
【讲解】碳的单质除了以上提到的以外，还由一种新型的碳单质C60
【视频】播放视频
【ppt】我们其实只是了解了碳单质的一角，碳的单质其实还有很多，等着我们去发掘。
【总结】
1、金刚石、石墨的物理性质及用途。
?2、碳的不同单质物理性质不同的原因是因为构成它们的碳原子的排列方式不同。?
3、物质的结构、性质和用途之间的关系。
【活动1-1】感受碳是组成物质较多的元素。
【活动1-2】
书写学案。
【实物投影】展示学生学案。
【活动1】铅笔为什么能够写出字？
1.将裁剪成5cm*5cm的纸片，夹在一起摩擦。
2用铅笔中的笔芯（石墨）在每张纸的其中一面上来回摩擦，尽量在智商留下较多的石墨。
3.将带有石墨的两面相互摩擦。感受石墨的润滑性。
【回答】润滑剂。
【活动2】石墨能导电吗？
实验器材：石墨：铅笔；电池两块；导线；灯泡。
【活动3】体会金刚石的硬度
实验器材：玻璃刀、玻璃、铅笔。
结论1：石墨很软，具有润滑性。可以作为润滑剂。
结论2：石墨具有导电性。石墨可以作为碳极
【学案】书写，比较，会有疑问同为碳元素组成，为什么性质会有这么大的不同？
【观察】得出金刚石和石墨性质不同是因为碳原子的排列结构不同，金刚石是正八面体的结构，所以性质很稳定，石墨是层级结构很滑，所以可以作为润滑剂。
【阅读】109页人造金刚石。
【观察】思考，性质是由结构决定的，它们的微观结构肯定有所不同。
【总结】应用，防毒面具，冰箱除味剂，工业吸附剂（红糖制取白糖就会脱色）。
【看视频】结合课本看视频，总结出C60的应用。以及因为结构稳定所以性质稳定。
【资料卡片】阅读资料卡片，感受碳单质的科学魅力

【观察】感受科学的发展是无止境的。
【总结】谈谈感受
【习题】PPT及学案。
从学生生活中的物质入手。感受物质的多样性。
用实验的方法，得出化学的结论。
得出性质决定用途。
得出用途体现性质。
结构决定性质。（宏微结合）
巩固结构决定性质，性质决定用途。
体会化学是非常美丽的。
科学发展是无止境的。让学生们感受化学与科技的融合展现出化学独特的魅力。
总结巩固

学习效果评价设计
1.将以下左例和右例有关项目用线连接起来。
石墨 冰箱去味剂、防毒面具
炭黑 导电
金刚石 用于超导、材料等领域
C60 制油墨
活性炭 切割坚硬金属
2. 1999年，美国曾使用了一种“石墨炸弹”。这种炸弹爆炸后释放出大量纤维状的石墨，它们覆盖在发电厂的设备上，造成设备短路而停电，这说明了石墨具有什么样的性质？

3.金刚石、石墨、 C60都是由______ 组成的单质。金刚石和石墨的物理性质存在着巨大的差异，这是因为它们 不同。
本设计主要特点

本节课的设计理念就是基于化学学科的六个核心素养为依托，主要表达1.宏观辨识微观辨析： 通过学习金刚石石墨和C60的物理性质，用途，原子排列方式，体现出物质的结构决定性质，性质决定应用。2.证据推理模型认知，通过对物质的结构决定性质性质决定用途建立学习的结构模型；3。实验探讨，能通过对铅笔导电性，做润滑剂，木炭和活性炭吸附性的对比观察实验和阅读课本中资料卡片，得出碳单质的物理性质。4.科学精神、社会责任：通过对新的碳单质：C60、碳纳米管等的学习，让学生们感受化学与科技的融合，展现出化学独特的魅力。