资源简介

碳家族学习之旅
——第一站：碳单质之家
教材分析：
碳 同素异形体是上教版九年级化学第一学期第四单元第二节碳的第一课时，它是跟随空气（氧气）和水之后出现的第三大类物质的开始，主要学习一些碳单质的性质、用途，学习新的概念——同素异形体。总体知识点难度不是很大，且涉及知识点与生活联系紧密，易于激发学生学习化学的兴趣。同时知识的呈现凸显结构、性质、用途之间的关系。
学情分析：
在重点学习过氧气和水的知识之后，学生对于物质的学习有了一定的基础。学生也学习过质量守恒定律，具备利用质量守恒定律解决一些简单问题的能力。同时他们的实验能力在前期的学习中也有了很好的锻炼，要完成一些见简单的对比实验应该不是难事。当然，由于是借班上课，具体的学生情况可能会有一些出入。
教学设计思想：
这节课中以碳家族学习之旅的形式，带着学生在旅行的第一站碳单质之家，逐个认识其中的各位“成员”，而在认识这些“成员”时，又注意物质的用途、性质、结构之间的关系，体现化学学科内涵。在认识石墨时，采用展示石墨的多种用途，由学生推测石墨的性质，而认识金刚石时，又采用告知性质，让学生动脑思考可作的用途，在学习石墨、金刚石的性质用途的同时，感受用途反映性质、性质决定用途的化学思想。随后又从结构角度寻找同样由碳元素组成的单质，性质差异的原因，从而得出性质反映结构，结构决定性质的化学思想。之后几位“成员”的认识过程中再次体现这样的化学学科内涵。
课上尽量提供学生锻炼思维能力的机会。如金刚石性质用途的学习中，让学生发挥想象，根据性质想象可能的用途；证明金刚石是由碳元素组成的单质的问题讨论中，引导学生应用质量守恒定律，设计实验，完成任务，并注意思维的严密性。
充分激发学生学习化学的兴趣。课上通过视频、图片、实验等，感受化学的魅力，同时借助与生活的紧密联系，感受化学来源于生活，应用于生活的特点。
教学目标：
1、理解金刚石和石墨的物理性质和用途，木炭、活性炭的吸附性，知道同素异形现象和同素异形体。
2、通过对几种碳单质性质用途的学习，感受结构决定性质，性质决定用途的化学学科内涵
3、在理解几种碳单质的广泛用途的同时，体会化学与生活的紧密联系，激发对化学的学习兴趣
教学重点：
学习几种碳单质的性质（主要是物理性质）和用途和木炭、活性炭的吸附性，
知道同素异形体的概念
结构决定性质，性质决定用途的关系
教学难点：
证明金刚石是碳元素组成的单质
教学过程：
教师 学生活动 说明
引入 PPT:《卖炭翁》片段，卖炭翁卖炭翁，伐薪烧炭南山中。满面尘灰烟火色，两鬓苍苍十指黑。卖炭得钱何所营？身上衣裳口中食。可怜身上衣正单，心忧炭贱愿天寒。 。。。。。。从化学角度来说，这里的炭含有碳元素。自然界里含碳元素的单质和化合物占物质总数的90%以上。从今天开始我们将进入神奇而庞大的碳家族，学习遨游。今天赵老师将担任你们的导游，开始我们的第一站的旅程：碳单质之家。板书：碳家族学习之旅 第一站：碳单质 提升人文素养
石墨性质用途 首先认识的是不起眼，却用途广泛的石墨，铅笔芯中就有它的身影。让我们一起看看石墨在生活中的用途，并思考，为什么石墨会有这些用途？
板书：一：几种碳单质石墨【视频】播放有关石墨的视频资料 观看视频并思考，完成学案相关地方的填写，并进行小组交流合作 根据用途推测性质
（若学生无法顺利得出，则让学生触摸铅笔芯，在纸上划线；）引导学生得出物质的用途与性质之间的关系 学生交流各石墨的用途反应出的石墨性质
金刚石性质用途 【过渡】认识了石墨，接下来跟着赵老师来认识另一位碳单质成员 （金刚石经过打磨加工，制成美丽的钻石。）【板书】金刚石 学生观看图片，应该知道这是钻石或者直接说出是金刚石
（若学生表现活跃，则提问：你能描述它的哪些性质呢？【PPT】优质的金刚石对光有很强的折射作用，当光透过时很容易发出璀璨夺目的光芒， 金刚石还是自然存在的物质中最坚硬的。提问：如果是你，你会给金刚石安排哪些用途呢？为什么？ 学生交流，说出自己的设想。 学生依据性质大胆想象可能的用途
同素异形体概念 【投影】金刚石和石墨图片的对比。【问题】看着两种外观和物理性质天差地别的物质，你会有什么疑问吗？【智慧魔方】怎样证明金刚石是由碳元素组成的单质？解读问题，分析任务关键点：1、碳元素；2、单质（播放金刚石燃烧的视频）【PPT】实验步骤 学生可能质疑，它们都是由碳元素组成的吗？书写可能的化学方程式学生讨论交流实验步骤 产生质疑讨论交流，突破难点，并注意思维严密性
科学家经过反复实验，证明了亮晶晶的金刚石和黑乎乎的石墨都是由碳元素组成的。像这样由一种元素形成几种单质的现象叫做同素异形现象。由同一种元素形成的多种单质，叫做这种元素的同素异形体。金刚石和石墨就是碳元素的同素异形体。【板书】二、同素异形体据你所知，我们所学的物质中还有哪些是互为同素异形体的？ 朗读概念，寻找关键词[学生回答]氧气和臭氧红磷和白磷 形成概念
【提问】为什么都由碳元素组成，但金刚石很坚硬、石墨却很软？展示石墨和金刚石的结构金刚石中每个碳原子之间都是有序紧密排列而石墨中碳原子则分层排列。由此我们可以发现物质的结构决定了物质的性质，而物质的性质又决定了它的用途的关系。 碳原子的排列不同 帮助学生建立结构决定性质的学科思想，凸显学科素养，挖掘育人价值
【提出设想】稀少的金刚石与处处可见的石墨有相同的元素组成，如果能把石墨变成金刚石该有多好呀。播放石墨转化成金刚石的录像。科学家成功将石墨转化成了金刚石，但需要高温高压下才能实现。【提问】该变化是物理变化还是化学变化？ 可能会有学生提到：把石墨转化成金刚石化学变化 明确互为同素异形体的物质属于不同的单质
富勒烯 碳元素的同素异形体除了金刚石和石墨,还有另一些成员，它们就是富勒烯，其中代表性的就是碳60和碳纳米管。【板书】碳60，碳纳米管出示足球烯的结构图片，碳纳米管的结构图片，【视频】介绍它们的性质用途。 认识其他碳的同素异形体
反馈练习 【1号“反馈点”】见学案 知识巩固
无定形碳 我们已经认识了好几位碳单质成员，它们互为碳元素的同素异形体，此时还有一些也想来为大家所认识，它们属于无定形碳，它们是木炭、活性炭、焦炭和炭黑。【板书】三、无定形碳我们来试试活性炭的神奇作用。【PPT】图片型实验步骤 【体验馆】 请将无标签的试管中的“水”倾倒入1号试管，分别在1号和2号试管中各塞入一团棉花，并用玻璃棒慢慢往下推，观察现象。 对比实验帮助理解活性炭的吸附性
气体或溶液里的物质被吸在固体表面的作用就是吸附作用，木炭和活性炭都有吸附性能。为什么呢？【播放flash动画】说明木炭有吸附性的原因。那么活性炭呢？阅读课本P107倒数第一段【提问】活性炭的吸附作用属于物理变化还是化学变化？ 观看动画（木炭的吸附性） 再次感受结构决定性质，性质决定用途的化学学科内涵
才说到这里，无定形碳们迫不及待地要来自我介绍了。【视频】无定形碳的自我说明因为这些无定形碳是石墨晶体和少量杂质组成的，所以严格上说木炭、活性炭、焦炭、炭黑等不能作为碳元素的同素异形体。值得注意的是，木炭、活性炭中的炭字与无定形碳的碳字是不同的。【PPT】卖炭文片段【提问】卖炭翁的炭为什么是这个“炭”？ 观看学生回答 认识无定形碳的广泛用途
反馈练习 不知不觉中又来到了反馈点【2号“反馈点”】见学案 知识点巩固
小结 碳单质之家的旅程即将告一段落，请各位同学说说在这段学习之旅中都有什么收获。【PPT】学习目标 学生小结 回顾小结
作业布置 最后赵导还给大家留了一个小任务【慧眼识“英雄”】寻找生活中的一种物质，通过观察它在生活中的用途，推测可能具有的性质、及它的结构，然后查找资料确认你的推测是否成功。 学以致用
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