资源简介

《金刚石 石墨 C60》教学设计
一、教材分析
这是九年级上册第六单元课题1第一课时的教学内容，通过前面五个单元的学习，学生已有了由现象推知性质，由性质了解用途的思维，但是对于结构与性质的关系还不知道。教材不但从内容的现代化，反映化学学科发展的角度还从引导学生认识物质的多样性的角度，集中介绍了金刚石、石墨、C60等。
二、设计思路
本节课是以认识物质，改变结构，创造物质的思想为主线来设计的。首先认识物质的部分，设计了评选“碳国好单质”的活动，让学生在活动中了解和认识金刚石、石墨、C60的物理性质和用途，形式很轻松，学生掌握起来很愉快。通过分析性质用途的不同，转为分析结构的不同。过渡到第二个部分改变结构。重点以石墨为例改变结构成为碳纳米管和石墨烯，分析结构变化和应用，体会结构变化所带来的神奇。最后一个部分，是激发学生的创造力，自己动手设计新的碳单质的结构。
三、教学目标
（一）知识与技能
1.认识金刚石、石墨、C60的物理性质、主要用途和空间结构。2、了解以木炭活性炭为主的无定形碳的用途。3、通过分析金刚石、石墨是由碳元素组成的两种不同的单质，进一步理解元素和单质的区别和联系。
（二）过程与方法
培养学生的观察能力，对知识进行总结归纳的能力。
（三）情感态度价值观
1、培养学生的创造力。 2、感受化学学科为人会社会所作出的巨大贡献。
3、知识改变生活，科学发展无止境。
四、教学重难点
结构决定性质，性质决定用途观念的建立
同种元素组成不同性质的物质；改变结构
五、教学过程
【引入】金刚石、石墨、C60都是碳元素组成的单质。现在邀请同学们参加“碳国好单质”的评选活动，看碳单质们如何巅峰对决。有请选手闪亮登场：
环节一“形体展示”
【播放音频，学生做记录】第一位出场的是金刚石，它是无色透明的正八面体形状的固体。天然采集到的金刚石经过切割打磨以后就成为璀璨夺目的钻石。人们常说，钻石恒久远，一颗永流传。它尽显出雍容华贵，时尚高雅。
第二位出场的是石墨，它是一种深灰色的有金属光泽的固体，不透明，呈细鳞片 状的固体。
第三位出场的是C60，它是由六十个碳原子构成的32面体球形，其中包括12个正五边形和20个 六边形，外形酷似足球，又名足球烯。
活动一“喜爱之初选择”
环节二“才艺展示”
1. 由于金刚石无色透明的华丽外表，倍受装饰行业的青睐。金刚石是天然存在的最硬的物质，可以用来切割玻璃、大理石、坚硬的金属。装在钻探机的钻头上，可以钻凿坚硬的岩层。金刚石制造的各种轴承耐磨、寿命长、精度高。利用金刚石的高折射率可以制造光学仪器，但是金刚石不能导电。
2. 石墨质地很软 ，在纸上划过会留下痕迹，常用石墨和粘土混合制成铅笔芯。石墨具有优良的导电性能，常作为电池的电极，电动机车的电刷。石墨的熔点高，是很好的耐高温材料，用石墨做成的坩埚可以熔化很多金属，石墨滑腻，常作润滑剂。无定形碳：主要有木炭、活性炭、焦炭、炭黑。主要成分是碳单质，结构与石墨类似。活性炭、木炭具有强烈的吸附性，但活性炭的吸附作用比木炭要强，如制糖工业利用其来脱色制白糖，防毒面具里的滤毒罐也是利用活性炭来吸附毒气。焦炭用于冶炼金属，制水煤气，炭黑可以做颜料等。
3. 1985年，C60被发现。C60广泛应用在超导体材料上，特别是高温超导体方面。C60还在气体的储存，新型催化剂，生物学应用，医学应用，癌细胞的杀伤效应等方面也有不断深入。
活动二“喜爱之再选择”
【过渡】把我们刚刚了解到的信息用“因为………所以………..”来描述。例如：”因为金刚石很硬，所以可以切割玻璃。”
【小结】性质决定用途，用途反映结构
【设问】金刚石、石墨、C60都是有碳元素组成单质。为什么性质不一样呢？是什么决定性质呢？
“结构探秘”
【模型展示】
【分析】金刚石是空间网状结构，碳原子之间结合很紧密，结构很难被破坏，所以它坚硬无比。石墨呈空间层状结构，一层和另一层之间结合得不紧密，作用力很弱，所以石墨质软而滑腻。每一层内都有自由电子，所以石墨可以导电。C60是密闭的笼状结构，这种独特的结构使得它具有一些特殊的物理化学性质。由此可见，正是由于碳原子的排列方式不同，即为结构不同，所以金刚石、石墨、C60的性质不同。
【小结】结构决定性质，性质反映结构。
【构建元素观】同一种元素可以组成不同的物质。那么不同的元素呢？就可以组成更多种物质。我们目前已经发现的一百多种元素就组成了三千多万种物质。这就是我们应该树立的元素观。
【过渡】学生区别三种结构模型，思考如果改变结构，是不是会出现一些新的物质呢？会不会有什么特殊的性质和用途呢？
“改变结构”
重点介绍石墨如何改变结构变成碳纳米管和石墨烯，以及它们的应用。
“创造新物质”
【学生活动】自主创造想象中的碳单质新结构
【总结】认识自然界已有的物质，改变它的结构，创造出自然界原本没有的物质。这就是化学学科对人类社会做出的最重要的贡献。创造吧!同学们 创造吧！化学
【板书】
第六单元 课题1
认识物质
金刚石 石墨 C60
结构决定性质，性质决定用途
改变结构
创造物质

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