资源简介

金刚石、石墨和C60 (第一课时) 教学设计
【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）了解木炭和活性炭的吸附性；
（3）知道不同元素可以形成不同物质，同种元素也可以形成不同物质。
:学 2、过程与方法
（1）在总结金刚石和石墨的物理性质和主要用途时，通过“因为……所以……”造句，引导学生形成“物质的性质在很大程度上决定了物质的用途”这个观念；
（2）通过对金刚石、石墨和C60中碳原子排列方式的展示，引导学生初步形成“物质结构决定性质”的印象。
3、 情感态度与价值观
通过对石墨烯的研究与发展的介绍，使学生感知到（1）科学发展是无止境的；（2）材料化学给我们生活所带来的深刻影响。
【教学重、难点】
1、 教学重点：总结金刚石和石墨的物理性质和主要用途
2、 教学难点：物质的结构、性质和用途的关系
【学生实验】
实验1：
实验用品：
干电池2节、灯泡一个、导线若干；
HB、2B、6B铅笔各一支。
实验过程：
把三支铅笔分别连接 到串联电路中（如图），
注意观察灯泡亮度的变化。
实验2：
实验用品：
烧杯、活性炭简易吸附装置、 “美年达”饮料
实验过程：
取少量“美年达”饮料，倒入活性炭简易装置，
为加快饮料流速，可使用活塞推压。
注意每次倾倒要适量，不要溢出。
【教学过程】
一、设计教学情境，引领学生进入课题学习。
教学情境的设计：我的妈妈过生日，我们要给妈妈准备一些生日礼物。我和姐姐去益友百货进行选购。首先我们通过售货员的介绍，对钻石手表进行了了解；在路过商场通道时看到了首饰加工店里，工人使用石墨坩埚对饰品进行熔化；由于妈妈居住小区的水质不好，我们边进入净水机店选购，并对机芯（主要针对活性炭）做了相关了解。就这样建立起教学情境与教学内容之间的联系，展开整节课的教学。
二、设计相关问题，带动学生的思考与总结。
1、展示售货员对钻石手表的介绍，提出问题一：（1）说一说： 结合视频中售货员的介绍，大家可以了解到金刚石的哪些性质？（2）想一想： 利用这些性质，金刚石在生活中有哪些用途？结合视频中提到的内容及生活的经验和常识，这两个问题的答案内容并不复杂。但这两个问题的分别设计，意在让学生在区分对待“性质”和“用途”的同时，更让他们隐隐感觉到“性质”和“用途”是存在联系的。
在学生完成金刚石的性质和主要用途的学习后，向他们展示扬州晚报上报道的“最牛自行车”： “这辆车子最大的特点就是，前后轴承内每侧都装有8颗产于南非的金刚石（钻石），共32颗。”在激发学生兴趣、再次体会金刚石性质和用途的同时，也为后面石墨的润滑作用做铺垫。
2、问题二是利用“金刚石燃烧视频”中对金刚石燃烧后产物检验后竟然是二氧化碳提出的“你知道金刚石是有什么元素组成的吗？”
点燃
学生的解决过程：由于“金刚石+氧气――→二氧化碳”，利用质量守恒定律“化学反应前后元素的种类不变”得出“金刚石中一定含有碳元素，可能含有氧元素”的结论。再经过讨论“由碳元素和氧元素组合的一氧化碳和二氧化碳常温下都是气态”得到“金刚石可能是由碳元素组成的碳单质”。
教师：肯定学生的想法，指出“经过进一步测定二氧化碳里所含碳元素的质量，恰好等于燃烧前后金刚石所减少的质量。”这样断定，金刚石是由碳元素组成的单质。
这个问题的提出，既让学生明确了金刚石的组成，同时可承上启下引出“同样由碳元素组成的碳单质还有石墨”。
3、石墨学生也并不陌生，所以以情境首饰加工中使用的“石墨坩埚”做铺垫提出问题三：谈一谈： 你了解石墨在生活中还有哪些用途？学生可以很快提出他们所熟悉的“铅笔芯”、“干电池的电极”。学生如果想不起“润滑”的作用，教师可提示“班里的门锁不好开了，我们可以使用铅笔芯末，这是为什么？”并再次展示“最牛自行车”的润滑方法使学生印象深刻。
在引导学生将石墨用途转换成性质的过程中，引导学生进行“石墨导电性”实验的验证。（进行实验1）在实验过程中，引导学生了解所用铅笔中的“H”与“B”做代表的含义，让学生在了解知识的同时，感受到化学就在身边。最后通过思考“电车的电刷为什么要使用石墨制成？”，让学生再次巩固石墨的主要性质。
4、在学生了解了金刚石和石墨的主要性质和用途后，组织他们进行整理归纳，并使用“因为……所以……”造句。本环节采用计时抢答的方式，利用1分钟的时间男生女生进行比赛，在激发学生的主动参与的同时，更让学生对“物质的性质决定物质的用途”有了最直接和深刻的体会。顺势展示金刚石和石墨的球棍模型，让学生直观的观察到两种物质虽然都是由碳原子构成的，但碳原子的排列方式大不相同，这也是金刚石和石墨物理性质差异如此大的原因。
5、金刚石和石墨在生活中又很常见，相较于锁在商场橱柜的价格昂贵的钻石，石墨低廉的价钱实在难以匹敌。经过学习，学生已经知道了从组成上说，金刚石和石墨是有一定联系的。到此学生心底自然会产生一个声音“石墨是否可以转化成金刚石？”。因此，这个环节我设置了一段卡通小视频，诙谐幽默的语言不仅使学生情绪高涨，而且直接迎合了学生的困惑“石墨能不能转化成金刚石？”（问题四）
学生的讨论：赞同的同学，提出成立理由“质量守恒定律”；否定的同学，提出“如果石墨可以转化成金刚石，金刚石价格就不会那么昂贵了”
这时，教师结合这两个方面给予事实：可以转化，但反应条件高、设备要求苛刻，所以即便生产成本也是昂贵的。并顺势介绍利用含碳物质甲烷为原料制成金刚石薄膜。
以上四个问题的解决，完成了学生对“金刚石和石墨”的组成与结构、性质和用途的有关认识。
6、在选购饮水机的情境中，主要展示了“活性炭”这个滤芯，并通过学生分组实验2“美年达”颜色的消褪让学生体会到“活性炭吸附性”的强大与神奇。通过问题五你知道吗？生活中还有哪些地方用到活性炭？让学生感觉到活性炭吸附性在生活中应用的广泛。之后对生活生产中常用的主要成分也是碳单质的木炭、炭黑和焦炭的用途做简单介绍。
以妈妈收到我们为她选购的礼物很开心作为运用情境的结束，并鼓励学生好好学习知识，也可以为母亲选择有用而合适的礼物。
三、搜集新技术，引导学生感受科学的无限魅力
对于C60的学习环节的设计，我将其融入碳单质的发展历程中。主要从它独特的结构来认识C60。而对于石墨烯这种炽热的物质我相对给予的时间要长一些，一段文字展示我国资源的丰富及技术开发的前景；一段视频展示了石墨烯给我们的通讯带来的“只有想不到、没有做不到”的震撼，深刻体会到“科学发展是无止境的”，让我们对未来充满期待！
【板书设计】

展开更多......

收起↑