九年级化学人教版上册 6.1 金刚石、石墨和 C60 第2课时 碳单质的化学性质 教案()

九年级化学人教版上册6.1金刚石、石墨和C60第2课时碳单质的化学性质教案()课题：科目：班级：课时：计划1课时教师：单位：一、课程基本信息1.课程名称：九年级化学人教版上册6.1金刚石、石墨和C60第2课时碳单质的化学性质

2.教学年级和班级：九年级（1）班

3.授课时间：2022年10月15日

4.教学时数：1课时二、核心素养目标1.培养学生运用化学知识解释生活中碳单质的应用，提高学生的实践能力。

2.培养学生通过实验观察碳单质的化学性质，提高学生的观察能力和实验操作能力。

3.培养学生运用科学思维分析碳单质化学性质的变化，发展学生的科学思维和创新能力。三、教学难点与重点1.教学重点

-碳单质的化学性质：本节课的核心内容是让学生理解和掌握金刚石、石墨和C60这三种碳单质的化学性质。具体包括：

-金刚石和石墨的化学稳定性：金刚石和石墨在常温下不易与其他物质反应，这是它们作为工业材料的基础。

-C60的化学活性：C60分子具有较高的化学活性，容易发生加成反应和氧化反应，这是C60在材料科学中的重要应用。

-实验观察：通过实验观察碳单质在不同条件下的化学反应，如石墨在高温下与氧气的反应，以及C60在特定条件下的反应。

2.教学难点

-碳单质的结构差异与化学性质的关系：学生可能难以理解金刚石、石墨和C60结构上的差异如何影响它们的化学性质。具体难点包括：

-金刚石和石墨的结构差异：金刚石是三维网状结构，石墨是层状结构，这种结构差异导致它们的化学性质有所不同。例如，金刚石非常坚硬，而石墨则较软且有润滑性。

-C60的独特结构：C60分子具有足球烯的独特结构，这种结构使得C60在化学反应中表现出与金刚石和石墨不同的性质，如更容易发生化学反应。

-实验操作和现象观察：学生在实验操作中可能遇到的问题，如实验步骤的准确性、观察到的现象与预期不符等。具体难点包括：

-实验步骤的准确性：学生在进行实验时，可能因为操作不当导致实验结果不准确，如温度控制不当、反应物比例不合适等。

-现象观察：学生可能难以准确观察到化学反应过程中的细微变化，如颜色变化、气体产生等，需要教师指导学生如何仔细观察和记录实验现象。四、教学方法与策略1.采用讲授法结合实验演示，讲解碳单质的化学性质，通过实际操作展示化学反应过程。

2.设计小组讨论活动，让学生探讨金刚石、石墨和C60在实际应用中的化学性质差异，促进学生的合作学习和深度理解。

3.利用多媒体资源，如视频和动画，展示碳单质的内部结构和化学反应机制，增强学生的直观感受。

4.安排学生进行简单的实验操作，如石墨的燃烧实验，以亲身体验促进知识内化。五、教学过程1.导入新课

-“同学们，我们之前学习了碳的单质形态，包括金刚石、石墨和C60。今天我们将探究它们的化学性质。请大家回忆一下，金刚石和石墨在结构上有什么不同？”

2.知识讲解

-“首先，我们来了解一下金刚石和石墨的化学稳定性。金刚石是自然界中硬度最大的物质，石墨则是导电性和热稳定性较好的材料。这两种物质在常温下都不易与其他物质反应，这就是它们的化学稳定性。”

-“接下来，我们看看C60的化学活性。C60分子结构独特，容易发生加成反应和氧化反应。这就是为什么C60在材料科学中有着广泛的应用。”

3.实验演示

-“现在，我为大家演示一个实验，让大家直观地感受一下石墨的化学性质。请大家观察，我在石墨上滴加了浓硫酸，石墨表面发生了什么变化？”

-“大家看到了，石墨表面产生了气体，并且石墨逐渐被氧化。这说明石墨在特定条件下可以发生化学反应。”

4.小组讨论

-“下面，我们来进行一个小组讨论。请同学们分成小组，讨论以下问题：金刚石和石墨在化学性质上有何不同？C60的化学活性表现在哪些方面？每个小组选一个代表来分享你们的讨论成果。”

-（学生讨论，教师巡回指导）

5.学生实验

-“现在，请大家进行一个简单的实验，来观察石墨的燃烧现象。请注意安全，严格按照实验步骤进行。”

-（学生进行实验，教师指导并解答疑问）

6.总结与反馈

-“通过实验，我们发现石墨在空气中燃烧时，会生成二氧化碳和水。这说明石墨在高温下可以与氧气反应。”

-“现在，请同学们回顾一下本节课的内容，分享一下你们的学习收获。哪些地方理解得比较深刻？哪些地方还有疑问？”

-（学生分享，教师总结）

7.课文主旨内容探究

-“接下来，我们来深入探究一下课文中的主旨内容。请大家阅读课文，找出金刚石、石墨和C60的化学性质相关的信息，并用自己的话总结。”

-（学生阅读课文，教师指导）

8.案例研究

-“现在，我们来看一个案例。请大家阅读案例，分析案例中提到的金刚石、石墨和C60的应用，以及它们在应用中的化学性质。”

-（学生阅读案例，教师指导）

9.综合应用

-“最后，我们来做一个综合应用题。请大家根据所学知识，设计一个实验，来探究C60的化学活性。”

-（学生设计实验，教师指导）

10.课堂小结

-“同学们，今天我们学习了金刚石、石墨和C60的化学性质。通过实验和讨论，我们了解到它们的化学性质有所不同，并且在实际应用中有着广泛的应用。希望大家能够将所学知识运用到实际生活中去。”

-“下节课，我们将继续学习碳单质的其他性质和应用。请大家预习相关内容，准备好下节课的讨论。”

-“好了，今天的课就到这里，下课！”六、教学资源拓展1.拓展资源

-碳单质的应用案例：收集一些金刚石、石墨和C60在实际应用中的案例，如金刚石在钻探工具中的应用，石墨在电池和润滑剂中的应用，C60在新型材料中的应用等。

-碳单质的化学性质研究进展：查阅最新的科学研究成果，了解碳单质的化学性质研究动态，如C60在催化、药物递送等领域的最新进展。

-碳单质的制备方法：介绍金刚石、石墨和C60的制备方法，包括化学气相沉积（CVD）、物理气相沉积（PVD）等工业制备技术。

-碳单质的物理性质：补充碳单质的物理性质，如金刚石的硬度、石墨的导电性和热稳定性、C60的独特光学性质等。

2.拓展建议

-阅读拓展资料：鼓励学生在课后阅读相关的拓展资料，以加深对碳单质化学性质的理解，并了解其在实际应用中的重要性。

-实践活动：建议学生参与一些与碳单质相关的实践活动，如制作简单的石墨电极，进行C60的模型制作等，以增强实践操作能力。

-科学小论文：鼓励学生撰写科学小论文，探讨碳单质的化学性质与其应用之间的关系，提高学生的科学探究能力和写作能力。

-小组讨论：组织学生进行小组讨论，分享各自在拓展学习中的发现和见解，促进学生的交流和合作学习。

-参观学习：如果条件允许，可以组织学生参观相关的科研机构或企业，了解碳单质在生产和研究中的应用情况。

-科学实验：鼓励学生在实验室进行相关实验，如石墨的燃烧实验、C60的溶解实验等，以实验验证理论，加深对知识点的理解。

-家庭作业：布置一些与碳单质化学性质相关的家庭作业，如查找相关资料、完成实验报告等，以巩固课堂所学知识。七、典型例题讲解例题1：石墨在高温条件下与氧气反应，写出该化学反应的化学方程式，并解释为什么石墨在常温下不易反应。

解答：石墨与氧气的化学反应方程式为：C+O2→CO2。石墨在常温下不易反应，因为它的碳原子以层状结构紧密结合，需要较高的能量才能打破这种结构，使碳原子与氧气发生反应。

例题2：C60分子在催化剂的作用下可以与氢气发生加成反应，生成C60H36。请写出该反应的化学方程式，并说明加成反应的特点。

解答：C60与氢气的加成反应方程式为：C60+36H2→C60H36。加成反应的特点是两个或多个分子结合形成一个更大的分子，通常发生在不饱和化合物中。

例题3：金刚石和石墨在结构上有何不同？这种结构差异如何影响它们的物理性质？

解答：金刚石中的碳原子以三维网状结构排列，每个碳原子与其他四个碳原子形成共价键，这使得金刚石非常硬且透明。而石墨中的碳原子以层状结构排列，层与层之间的相互作用较弱，这使得石墨柔软且有润滑性。

例题4：设计一个实验来证明石墨具有导电性。

解答：实验步骤：

1.准备一段石墨棒和两个电极。

2.将电极连接到电源和电流计上。

3.将石墨棒夹在电极之间。

4.打开电源，观察电流计是否显示电流通过。

结果：如果电流计显示电流通过，则证明石墨具有导电性。

例题5：C60分子在空气中加热到一定温度时会燃烧，生成二氧化碳和一种气体。请写出该燃烧反应的化学方程式，并指出产生的气体是什么。

解答：C60在空气中燃烧的化学方程式为：C60+60O2→60CO2+X。其中，X是产生的气体，根据化学反应的质量守恒定律，X为水蒸气（H2O），因为C60分子中不含氢原子，所以燃烧产生的气体只能是水蒸气。完整的化学方程式为：C60+60O2→60CO2+30H2O。八、反思改进措施（一）教学特色创新

1.在教学过程中，我尝试引入了实际案例，如石墨在电池中的应用，C60在新型材料中的应用等，以增强学生对知识点的实际应用意识。

2.我采用了小组讨论的方式，让学生在探讨中深入理解金刚石、石墨和C60的化学性质，这种方法提高了学生的合作能力和批判性思维能力。

（二）存在主要问题

1.在教学管理方面，我发现部分学生在实验操作中不够规范，可能存在安全隐患。

2.在教学组织方面，课堂讨论的时间分配不够合理，导致部分学生未能充分参与讨论。

3.在教学方法上，我意识到可能过于依赖讲授，学生的主动学习不够，对知识的深入理解和应用有所欠缺。

（三）改进措施

1.为了加强教学管理，我将在实验前对学生进行更严格的安全教育，确保每个学生都能掌握实验操作的正确方法，并在实验过程中加强巡回指导，及时发现并纠正不规范操作。

2.在教学组织上，我会更加合理地分配课堂讨论时间，确保每个学生都有机会参与讨论，并且鼓励内向的学生发表意见，增强他们的自信心。

3.为了改进教学方法，我计划在未来的教学中更多地采用问题驱动学习和项目导向学习，引导学生主动探索和解决问题，从而提高他们的自主学习能力和知识应用能力。

4.我还会考虑与学校实验