2024年秋九年级化学上册 第6单元 碳和碳的氧化物 课题1 金刚石、石墨和C60 第1课时 碳的单质教学实录 （新版）新人教版

2024年秋九年级化学上册第6单元碳和碳的氧化物课题1金刚石、石墨和C60第1课时碳的单质教学实录（新版）新人教版授课内容授课时数授课班级授课人数授课地点授课时间设计意图本节课通过讲解金刚石、石墨和C60这三种碳的单质，让学生了解碳的不同存在形式和性质。结合课本内容，引导学生通过实验探究和观察，培养学生对碳单质的认知和探究能力，激发学生对化学学习的兴趣。核心素养目标培养学生观察、分析、推理和实验操作能力，提高学生对碳单质结构和性质的理解。增强学生的科学探究精神和创新意识，培养其环保意识和可持续发展观念，提升化学学科素养。教学难点与重点1.教学重点，

①理解金刚石、石墨和C60的结构特点和物理性质；

②掌握碳单质在化学反应中的稳定性和活性；

③分析碳单质在不同条件下的转化过程。

2.教学难点，

①理解金刚石和石墨中碳原子排列方式的差异及其对物理性质的影响；

②掌握C60分子的球状结构及其独特的化学性质；

③通过实验探究，理解碳单质在不同条件下的转化原理和反应机制。教学资源软硬件资源：多媒体教学设备、实物模型（金刚石、石墨、C60样品）、实验器材（烧杯、试管、酒精灯等）。

课程平台：学校教学资源库、化学教学软件。

信息化资源：网络教学平台、在线实验视频、碳单质结构动画。

教学手段：演示实验、小组讨论、学生实验操作。教学实施过程1.课前自主探索

教师活动：

发布预习任务：通过在线平台或班级微信群，发布预习资料（如PPT、视频、文档等），明确预习目标和要求。设计预习问题：围绕“碳的单质”课题，设计一系列具有启发性和探究性的问题，如“金刚石、石墨和C60的结构特点是什么？它们在物理性质上有哪些差异？”引导学生自主思考。

监控预习进度：利用平台功能或学生反馈，监控学生的预习进度，确保预习效果。

学生活动：

自主阅读预习资料：按照预习要求，自主阅读预习资料，理解碳单质的基本知识。

思考预习问题：针对预习问题，进行独立思考，记录自己的理解和疑问，如“为什么金刚石硬度大而石墨软？”

提交预习成果：将预习成果（如笔记、思维导图、问题等）提交至平台或老师处。

教学方法/手段/资源：

自主学习法：引导学生自主思考，培养自主学习能力。

信息技术手段：利用在线平台、微信群等，实现预习资源的共享和监控。

作用与目的：

帮助学生提前了解“碳的单质”课题，为课堂学习做好准备。

培养学生的自主学习能力和独立思考能力。

2.课中强化技能

教师活动：

导入新课：通过展示金刚石和石墨的图片，引出“碳的单质”课题，激发学生的学习兴趣。

讲解知识点：详细讲解碳原子的排列方式及其对金刚石、石墨和C60性质的影响，结合实例帮助学生理解。

组织课堂活动：设计小组讨论，让学生分析碳单质在不同条件下的转化过程，如“石墨转化为金刚石需要哪些条件？”

解答疑问：针对学生在学习中产生的疑问，如“为什么石墨的导电性好？”进行及时解答和指导。

学生活动：

听讲并思考：认真听讲，积极思考老师提出的问题。

参与课堂活动：积极参与小组讨论，体验碳单质知识的应用。

提问与讨论：针对不懂的问题或新的想法，勇敢提问并参与讨论。

教学方法/手段/资源：

讲授法：通过详细讲解，帮助学生理解碳单质的知识点。

实践活动法：设计小组讨论，让学生在实践中掌握碳单质转化的原理。

合作学习法：通过小组讨论等活动，培养学生的团队合作意识和沟通能力。

作用与目的：

帮助学生深入理解碳单质的知识点，掌握碳单质转化的原理。

通过实践活动，培养学生的动手能力和解决问题的能力。

通过合作学习，培养学生的团队合作意识和沟通能力。

3.课后拓展应用

教师活动：

布置作业：布置“碳单质在不同条件下的转化实验”的课后作业，巩固学习效果。

提供拓展资源：提供与“碳的单质”相关的拓展资源，如“碳纳米管的应用研究”相关文章或视频。

反馈作业情况：及时批改作业，给予学生反馈和指导。

学生活动：

完成作业：认真完成实验报告，巩固学习效果。

拓展学习：利用老师提供的拓展资源，进行进一步的学习和思考。

反思总结：对自己的学习过程和成果进行反思和总结，提出改进建议。

教学方法/手段/资源：

自主学习法：引导学生自主完成作业和拓展学习。

反思总结法：引导学生对自己的学习过程和成果进行反思和总结。

作用与目的：

巩固学生在课堂上学到的“碳的单质”知识点和技能。

通过拓展学习，拓宽学生的知识视野和思维方式。

通过反思总结，帮助学生发现自己的不足并提出改进建议，促进自我提升。知识点梳理1.碳的基本性质

-碳是自然界中存在的非金属元素，原子序数为6，元素符号为C。

-碳具有多种同素异形体，包括金刚石、石墨、富勒烯等。

-碳在常温下化学性质稳定，不易与其他物质发生反应。

2.金刚石

-金刚石是碳的同素异形体之一，由碳原子以立方晶体结构排列而成。

-金刚石具有极高的硬度，是自然界中硬度最大的物质。

-金刚石不导电，具有优良的光学特性。

3.石墨

-石墨是碳的同素异形体之一，由碳原子以六方晶体结构排列而成。

-石墨具有良好的导电性和润滑性，常用于电极、润滑剂等领域。

-石墨的硬度较低，容易分层。

4.C60

-C60是碳的同素异形体之一，由60个碳原子组成的球状分子。

-C60具有独特的分子结构和性质，如芳香性和稳定性。

-C60在材料科学、电子学等领域具有潜在的应用价值。

5.碳的化学性质

-碳在高温下能与氧气、卤素、硫等物质反应，生成相应的化合物。

-碳在燃烧时与氧气反应生成二氧化碳和水，反应式为：C+O2→CO2；2C+O2→2CO。

-碳能与金属氧化物反应，生成金属和二氧化碳，如碳与氧化铜反应生成铜和二氧化碳。

6.碳的转化过程

-碳在不同条件下的转化过程，如石墨转化为金刚石、碳转化为二氧化碳等。

-碳在高温下与氧气反应生成二氧化碳和水。

-碳在高温下与金属氧化物反应生成金属和二氧化碳。

7.碳单质的用途

-金刚石：用于切割、磨削、抛光等领域。

-石墨：用于电极、润滑剂、导电材料等领域。

-C60：用于材料科学、电子学、生物医学等领域。

8.碳单质的研究与应用

-研究碳单质的结构和性质，揭示其应用价值。

-开发新型碳材料，如碳纳米管、石墨烯等。

-碳单质在能源、环境、生物医学等领域的应用。

9.碳单质的环保问题

-碳的燃烧会产生二氧化碳等温室气体，导致全球气候变化。

-碳的排放会对环境造成污染，如酸雨、臭氧层破坏等。

-需要采取措施减少碳的排放，保护环境。

10.碳单质的教学意义

-通过学习碳单质，了解自然界中存在的非金属元素及其性质。

-培养学生的观察能力、分析能力和实验操作能力。

-提高学生的环保意识，促进可持续发展。教学反思今天这节课，我们学习了碳的单质，包括金刚石、石墨和C60。我觉得这节课有几个方面值得反思。

首先，我觉得在导入环节，我使用了图片和视频来展示碳单质的不同形态，这确实激发了学生的兴趣。但是，我发现有些学生对于这些图片和视频的理解不够深入，他们更多的是被形式吸引，而没有真正去思考这些碳单质的性质和特点。因此，我需要在今后的教学中，更加注重引导学生从图片和视频中发现问题，提出问题，而不是仅仅停留在表面的观看上。

其次，在讲解金刚石、石墨和C60的结构特点时，我尝试通过模型和动画来帮助学生理解。但是，我发现有些学生对于这些结构模型的理解仍然存在困难，他们对于三维空间的概念还不够清晰。这让我意识到，在今后的教学中，我需要更加注重学生的空间想象能力的培养，可以通过更多实际操作和动手实验来帮助学生更好地理解抽象的概念。

再来说说课堂活动。我设计了一些小组讨论和实验操作，目的是让学生在实践中学习和应用知识。但是，在实际操作过程中，我发现部分学生参与度不高，有的小组讨论显得有些混乱，没有达到预期的效果。这可能是因为我在活动设计上没有考虑到学生的个体差异和小组合作能力。今后，我需要在活动设计上更加细致，确保每个学生都能参与其中，并且能够通过合作学习提高自己的能力。

另外，我在讲解碳的化学性质时，发现有些学生对于化学反应的原理理解不够透彻。他们在做实验时，对于反应条件的控制不够准确，导致实验结果不稳定。这让我意识到，在今后的教学中，我需要更加注重化学反应原理的教学，帮助学生建立起化学反应的基本框架，同时也要加强实验操作技能的培训。

最后，我觉得这节课的教学效果还可以。学生们对于碳单质的性质和应用有了初步的了解，但是我对自己的教学还有以下几点反思：

1.在课堂教学中，我需要更加注重学生的个体差异，针对不同层次的学生设计不同的教学策略。

2.我需要加强对学生的引导，让他们在课堂上有更多的思考和表达机会。

3.我需要更加注重教学评价，及时了解学生的学习情况，调整教学策略。板书设计①碳的基本性质

-非金属元素，原子序数6，符号C

-同素异形体：金刚石、石墨、C60等

②金刚石

-立方晶体结构

-极高硬度

-不导电，优良光学特性

③石墨

-六方晶体结构

-良好导电性和润滑性

-硬度较低，易分层

④C60

-球状分子结构

-芳香性和稳定性

-材料科学、电子学应用潜力

⑤碳的化学性质

-与氧气、卤素、硫等反应

-燃烧生成二氧化碳和水

-与金属氧化物反应生成金属和二氧化碳

⑥碳的转化过程

-石墨转化为金刚石

-碳转化为二氧化碳

⑦碳单质的用途

-金刚石：切割、磨削、抛光

-石墨：电极、润滑剂、导电材料

-C60：材料科学、电子学、生物医学

⑧碳单质的研究与应用

-结构和性质研究

-新型碳材料开发

-能源、环境、生物医学应用典型例题讲解1.例题：金刚石和石墨的物理性质有哪些差异？

解答：金刚石和石墨的物理性质差异主要体现在硬度、导电性和颜色上。金刚石硬度极高，是自然界中硬度最大的物质，不导电，颜色透明或无色；而石墨硬度较低，具有良好的导电性，颜色呈深灰色。

2.例题：C60分子在化学性质上有哪些特点？

解答：C60分子具有以下化学性质特点：

-具有芳香性和稳定性；

-在特定条件下能与氧气、卤素等发生反应；

-在材料科学、电子学等领域具有潜在的应用价值。

3.例题：碳在高温下与氧气反应生成什么物质？

解答：碳在高温下与氧气反应生成二氧化碳，反应式为：C+O2→CO2。

4.例题：碳在高温下与金属氧化物反应生成什么物质？

解答：碳在高温下与金属氧化物反应生成金属和二氧化碳，如碳与氧化铜反应生成铜和二氧化碳，反应式为：2CuO+C→2Cu+CO2。

5.例题：石墨转化为金刚石需要哪些条件？

解答：石墨转化为金刚石需要以下条件：

-高温：通常在3500℃以上；

-高压：通常在5-10GPa；

-氮气保护：防止氧化。

补充说明：

1.例题1和例题2主要考察学生对金刚石、石墨和C60物理性质和化学性质的理解。

2.例题3和例题4主要考察学生对碳的化学性质和反应式的掌握。

3.例题5主要考察学生对石墨转化为金刚石所需条件的了解。

6.例题：在石墨和金刚石中，哪个的导电性更好？为什么？

答案：石墨的导电性更好。因为石墨中的碳原子以六方晶体结构排列，形成了层状结构，电子可以在层间自由移动，从而表现出良好的导电性。而金刚石中的碳原子以立方晶体结构排列，形成了三维网络结构，电子无法自由移动，因此不导电。

7.例题：C60分子在化学反应中表现出什么样的稳定性？

答案：C60分子在化学反应中表现出较高的稳定性。这是因为C60分子具有球状结构，碳原子之间