周冰教学设计《6.1金刚石、石墨和C60》修订稿 李艳.doc

人教版化学九年级上册6.1金刚石、石墨和C60教学设计周冰 一 、教学目标1知识与技能（1)了解金刚石和石墨的物理性质和主要用途。（2) 知道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。（4）了解结构、性质、用途三者的关系。（3）了解无定形碳的性质与用途（3）知道C60的分子结构及其部分用途。（4）了解碳-60的分子结构。（5）初步了解物质的结构与性质的辩证关系。2过程与方法（1） 能认真观察实验现象，并会对现象分析归纳，得出科学的结论。，总结出重要的知识点。3情感态度与价值观(1)以发展的观点看待碳的单质。(2)用辩证飞眼光看待物质的性质、结构、用途的关系。树立物质的性质决定用途的观点。二 、教学重点 （1）了解金刚石、石墨、碳-60的结构特点，知道其性质的差别是由原子的排列方式不同造成的。活性炭、木炭的性质和用途；（2）了解物质的结构、性质和用途三者的关系。无定形碳的性质与用途。 三 、教学难点 （1）物质的结构、性质和用途的之间的关系。元素与其单质的关系。四 、课时安排 第一课时五、课前准备 PPT课件，玻璃片，玻璃刀，小刀，HB、4B铅笔，白纸，电池，导线，开关，灯泡,试管，活性炭，红墨水六、教学过程教学环节教师活动学生活动设计意图新知导入【事例导语】师：今天老师带来许多实物，大家看有裁玻璃刀、铅笔芯、活性炭、墨汁，大家通过观察会发现它们形态、用途各异，各具特色，但它们却是一母同胞的兄弟几个，怎么会这样？太耗眼力了吧！那我们今天就研究为什么它们是兄弟，又各自有怎样的性质呢？【布置任务】阅读教材相关内容，寻找解释【观察、思考】用现实问题引发学习的学习兴趣。新知学习【问题1】为何它们是兄弟？【问题2】你能说出兄弟几人吗？【问题3】我们来先研究老大金刚石。引导学生进行实验探究【问题4】同学们，你们手里的铅笔中的铅笔芯是铅吗？ 那到底是什么物质？引导学生进行实验探究引导学生比较金刚石和石墨的性质和用途【讲解】金刚石和石墨都是由碳元素组成的单质，物理性质为什么有这么大的差异呢？展示金刚石和石墨的原子排列结构模型师：金刚石的碳原子在空间上构成连续、坚固的骨架结构，是立体网状结构，所以坚硬。石墨的碳原子呈平面层状结构，层与层之间的作用力小，容易滑动，所以很软，有滑腻感，所以结构不同导致性质不同。师：结合金刚石和石墨的性质和用途，讨论一下物质的结构性质和用途之间有什么关系？结构决定性质，性质决定用途，同时用途反映性质，性质反映结构【问题5】生活中我们还常常用到一些无定形碳，比如木炭、活性炭、炭黑、焦炭等，它们主要由石墨的微小晶体和少量杂质构成，老三木炭与老四活性炭有何特性？【演示】活性炭我们在水的净化里提到过，证明了活性炭具有吸附性，是在红墨水中加入活性炭，轻轻振荡后，静置一段时间后观察现象，为了节约时间，我已经提前一天进行了实验操作，我们直接观察现象，发现了什么？【问题6】老五焦炭有什么用？【问题7】老六炭黑是什么？【讲解】炭黑是一种黑色的极细粉末，由含碳的有机化合物不完全燃烧或强热分解制得。蜡烛就是一种含碳的有机物，让它不完全燃烧，就可以制得炭黑，炭黑可用于制造油墨、鞋油以及橡胶轮胎的填充物。【问题8】1、科学家发现，除了金刚石、石墨外，还有一些新的以单质形式存在的碳，其中，发现较早并在研究中取得重要进展的是C60分子。大家看书，思考以下问题：(1)C60是由什么构成的？分子还是原子？C60中60表示什么？(2)C60是单质还是化合物？它和金刚石、石墨的构成是否相同？(3)C60在哪些领域可能有广泛的应用呢？2、【讲解】：除C60外，一些新的单质碳也相继被发现，如：C70、C240、C540等。20世纪90年代初，科学家又致力于一种新型的纳米材料纳米碳管的研究，我们一起来看一下它的结构图。3、白板展示纳米碳管的结构图4、【讲解】碳纳米管尺寸小，机械强度高，导电性好，在材料，催化，信息等诸多领域中有重要的应用前景，随着科学技术的发展，更多碳单质不断被发现，碳单质的用途也将不断扩大。【问题9】通过以上学习，你认识了碳兄弟7人，现在归纳7兄弟的名称、性质、用途吧。【思考并回答】【实验探究】1、比较一下铁和玻璃的硬度哪个更大2请俩位学生用玻璃刀进行玻璃切割，注意安全，指导操作，学生切割玻璃片。【讨论】为什么玻璃刀能够切割玻璃片？玻璃刀上是一种什么物质？生：玻璃刀上有金刚石，硬度比玻璃大。师：非常对，金刚石在自然界中存在的硬度最大的物质。那金刚石除了硬度大可以切割玻璃以外还有哪些性质和用途？大家认真阅读教材，填写以下表格：金刚石物理性质用途【探究】：石墨的性质，以铅笔芯来做实验(1)分别用HB和4B铅笔在白纸上划，观察痕迹颜色的区别(2)用手指轻摸削下来的铅笔芯粉末，有什么感觉？(3)将4B铅笔芯连入电路中，观察小灯泡是否发光？这说明石墨具有什么性质？(4)铅笔是我们最熟悉的学习用品，是石墨和粘土混合而成的。铅笔上的“H”“B”是什么意思呢?(5)如果有一把长期不用而生锈的铁锁，怎样轻易打开它呢？想一想？【观察、思考】【分组讨论】【思考、观察】【阅读教材】【听讲】【思考、回答】【分小组讨论】用一家兄弟7个做线索依次研究，使整个学习过程结构清晰，降低学生学习难度。用实验来得出结论，使教学充满科学性与趣味性。通过教师讲解补充教材的资料不足，并使学生的知识得以填实。当堂训练1）.由同种元素组成的物质不可能是( )A.单质 B.化合物 C.纯净物 D.混合物2）.下列关于金刚石和石墨的说法中不正确的是( )A.它们都是由碳元素组成的单质B.他们都是电的良导体C.金刚石质硬,石墨质软D.他们组成单质的碳原子排列方式不同3）.下列各物质的用途是利用了该物质的什么性质（1）石墨常用于电池的电极，是因为_； （2）活性炭可用于防毒面具的滤毒罐里，是因为_； （3）金刚石可以作钻探机钻头，是因为_； （4）木炭可以除去房间里的臭味，是因为_；（5）石墨常用于制造铅笔芯，是因为_。 4）.1999年，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，解释这是为什么？5）.如下图所示，中盛有红棕色二氧化氮气体的集气瓶里放几小块活性炭，最终观察到红棕色 (填“变深”或“消失”或“不变”)，漏斗中液面 (填“上升”或“下降”或“不变”)。其原因为：活性炭具有 作用，使瓶中气体压强 外界大气压。【练习】巩固，加深知识的理解随堂测试名称化学式与结构特性用途金刚石石墨木炭活性炭焦炭炭黑碳-60继续回归教材的教学内容。板书设计同以上表格1.导入师：这是我们很熟悉的一幅古画叫清明上河图，那大家知道为什么这幅画能从宋代保存至今呢？这就和我们第六单元要学习的“碳和碳的氧化物”有关。师：我们已经知道，物质由元素组成，由同种元素组成的纯净物叫做什么？生：由同种元素组成的纯净物叫单质。师：不同种元素可以组成不同种单质，比如氢气是由氢元素组成的，而氧气是由氧元素组成的，但是同一种元素可以组成不同的单质吗？大家讨论。生：不可以，一种元素应该只能组成一种单质。生：可以的。师：能举例说明吗？生：我们学过氧元素就能组成氧气和臭氧两种单质。生：磷元素可以组成白磷和红磷。师：很好，也就是说同种元素可以组成不同的单质师：碳元素能否组成不同的单质？研究表明：金刚石、石墨和C60都是由碳元素组成的单质。今天，我们就来学习金刚石、石墨和C60。板书课题1 金刚石、石墨和C60PPT展示学习目标：1、了解金刚石和石墨的物理性质和主要用途；2、知道不同元素可以组成不同单质，同一种元素也可以组成不同的单质；3、了解物质的结构、性质和用途之间的关系；4.知道C60的分子结构及其部分用途。2.新授师：我们先来做一个小实验，比较一下铁和玻璃的硬度哪个更大？生：铁师：我们叫一个同学上台给大家演示一下用小刀切割玻璃，看是否会有划痕？学生上台演示师：为什么用小刀割不开玻璃片？谁知道可用什么工具将玻璃片割开？生：玻璃比铁硬度大,可用玻璃刀将玻璃片割开。【实验探究】请俩位学生用玻璃刀进行玻璃切割，注意安全，指导操作，学生切割玻璃片。【讨论】为什么玻璃刀能够切割玻璃片？玻璃刀上是一种什么物质？生：玻璃刀上有金刚石，硬度比玻璃大。师：非常对，金刚石在自然界中存在的硬度最大的物质。那金刚石除了硬度大可以切割玻璃以外还有哪些性质和用途？大家认真阅读教材，填写以下表格：金刚石的性质和用途金刚石物理性质用途外观无色透明的正八面体形状的固体钻石饰品光泽加工琢磨后有夺目光泽硬度硬度大（天然存在的最硬的物质）划玻璃、切割大理石、加工坚硬的金属、钻探机的钻头师：同学们，你们手里的铅笔中的铅笔芯是铅吗？ 那到底是什么物质？生：不是，是石墨。师：铅笔里面其实不含铅，是石墨和少量粘土混合而成的。那石墨到底有哪些性质？我们以铅笔芯为代表来探究一下。探究：石墨的性质，以铅笔芯来做实验(1)分别用HB和4B铅笔在白纸上划，观察痕迹颜色的区别(2)用手指轻摸削下来的铅笔芯粉末，有什么感觉？(3)将4B铅笔芯连入电路中，观察小灯泡是否发光？这说明石墨具有什么性质？生：白纸上有划痕,说明石墨很软，可以做铅笔芯。生：有滑腻感，说明石墨很滑腻，可以做润滑剂。生：灯泡发光，说明石墨能导电，可以做电极。学生小结：石墨的性质和用途性质用途石墨外观深灰色、有金属光泽、不透明的细磷片状固体 硬度很软铅笔芯导电性能导电电极手感滑腻润滑剂师：铅笔是我们最熟悉的学习用品，是石墨和粘土混合而成的。铅笔上的“H”“B”是什么意思呢？其实“H”代表Hard，坚硬的，“B”代表 BlaCk，黑的。由于石墨太软，只用石墨做铅笔芯，易断又易磨损，所以加入粘土。画画用的铅笔常用“6B”的，写字用的铅笔常用“HB” 的，制图用的铅笔常常是“6H” 的，6H最硬，6B最软，颜色最深， HB软硬适中。所以我们刚才实验中4B较黑。师：如果有一把长期不用而生锈的铁锁，怎样轻易打开它呢？想一想？生：把铅笔芯的粉末放到锁孔里。因为铅笔芯的成分里有石墨，石墨具有润滑性，可以做润滑剂。师：好，这个实验留给同学们回家去做。学习了金刚石和石墨，它们的性质和用途一样吗？生：不一样。比较金刚石和石墨的性质和用途 金刚石石墨元素组成CC外观无色透明正八面体形状的固体深灰色鳞片状固体光泽加工琢磨后有夺目光泽略有金属光泽硬度最硬较软导电性无良好用途钻探机钻头、刻刀、装饰品等电极、铅笔芯、润滑剂等师：金刚石和石墨都是由碳元素组成的单质，物理性质为什么有这么大的差异呢？生：碳原子的排列方式不同展示金刚石和石墨的原子排列结构模型师：金刚石的碳原子在空间上构成连续、坚固的骨架结构，是立体网状结构，所以坚硬。石墨的碳原子呈平面层状结构，层与层之间的作用力小，容易滑动，所以很软，有滑腻感，所以结构不同导致性质不同。师：结合金刚石和石墨的性质和用途，讨论一下物质的结构性质和用途之间有什么关系？生：结构决定性质，性质决定用途，同时用途反映性质，性质反映结构师：金刚石价格不菲，而石墨相对便宜得多。但既然它们都是由碳元素组成的，如果你是科学家，你会做怎样的尝试呢？生：人造金刚石（见课本P106 化学技术社会）师：石墨在高温高压条件下转化成金刚石，这一过程是化学变化还是物理变化？为什么？生：化学变化，因为有新物质产生。除了金刚石和石墨以外，生活中我们还常常用到一些无定形碳，比如木炭、活性炭、炭黑、焦炭等，它们主要由石墨的微小晶体和少量杂质构成。所以是生活中常见的含石墨的物质.师：活性炭我们在水的净化里提到过，证明了活性炭具有吸附性，是在红墨水中加入活性炭，轻轻振荡后，静置一段时间后观察现象，为了节约时间，我已经提前一天进行了实验操作，我们直接观察现象，发现了什么？生：红色消失师：对，验证了活性炭具有吸附性，其实木炭也有吸附性，只是活性炭的吸附性比木炭强，活性炭和木炭具有吸附作用的原因是什么？生：因为木炭具有疏松多孔的结构，表面积很大，能把气体或溶液中的一些物质吸附在它的表面，可做吸附剂。师：利用活性炭吸附性可以用来做什么？生：防毒面具、冰箱的去味剂和制糖工业的脱色剂。师：炭黑是一种黑色的极细粉末，由含碳的有机化合物不完全燃烧或强热分解制得。蜡烛就是一种含碳的有机物，让它不完全燃烧，就可以制得炭黑，炭黑可用于制造油墨、鞋油以及橡胶轮胎的填充物。焦炭的主要用途是冶炼金属，是工业上冶炼生铁的一种原料。师：科学家发现，除了金刚石、石墨外，还有一些新的以单质形式存在的碳，其中，发现较早并在研究中取得重要进展的是C60分子。大家看书，思考以下问题：(1)C60是由什么构成的？分子还是原子？C60中60表示什么？(2)C60是单质还是化合物？它和金刚石、石墨的构成是否相同？(3)C60在哪些领域可能有广泛的应用呢？师：除C60外，一些新的单质碳也相继被发现，如：C70、C240、C540等。20世纪90年代初，科学家又致力于一种新型的纳米材料纳米碳管的研究，我们一起来看一下它的结构图。纳米碳管的结构图师：碳纳米管尺寸小，机械强度高，导电性好，在材料，催化，信息等诸多领域中有重要的应用前景，随着科学技术的发展，更多碳单质不断被发现，碳单质的用途也将不断扩大。3.课堂小结：学完这堂课，我们应该知道：1不同种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。如金刚石、石墨和C60等都是由碳元素组成的单质。2了解金刚石和石墨的物理性质和主要用途。3.了解物质的结构性质和用途之间的关系。4.