资源简介

碳 同素异形体
一、设计思想
碳与同素异形体是学生既熟悉又陌生的知识，且知识点多而杂，由于学生知识结构与经验的限制，不能系统地研究。因此，教学设计时，重点是通过学生熟悉的生活事例，结合学生不熟悉的实验，引发学生的学习兴趣与探索的动力，再通过比较、归纳帮助学生把多而杂的知识条理化、结构化，减轻学生记忆负担，学习比较、归纳、整理化学知识的方法。本课以单质碳的物理性质和用途为明线，始终贯穿着结构决定性质，性质决定用途这条暗线。
二、教学目标
1. 知识与技能
（1）知道金刚石、石墨、C60的物理性质，主要用途；
（2）知道木炭、活性炭等无定形碳的吸附性与用途；
（3）知道同素异形现象、同素异形体概念。
2. 过程与方法
（1）通过不同单质碳的碳原子排列不同，引起物理性质及其用途的差异，让学生逐渐感悟结构决定性质，性质决定用途的化学思维方法。
（2）让学生学会通过比较、归纳、整理等方法把知识条理化、结构化的科学学习方法。
3. 情感态度与价值观
（1）通过金刚石、石墨、C60、木炭、活性炭的学习，体验化学与生活、生产的密切联系，感悟化学的魅力；
（2）通过木炭、活性炭吸附作用的实验，体验生活与环保离不开化学，增强环保意识。
三、重点和难点
教学重点：单质碳的物理性质与用途
教学难点：同素异形体概念
四、教学过程
教学内容 教师活动 学生活动 设计意图
课题引入 木炭、铅笔芯主要成分、钻石的化学式分别是什么？（竟然都是碳的单质） 思考回答 好奇引起兴趣引入课题
碳的单质 金刚石石墨无定形碳富勒烯同素异形体 一．一些碳单质的物理性质及用途1. 金刚石【投影介绍】 金刚石的物理性质和用途【引入】金刚石虽然璀璨夺目，但由于珍贵稀少，不可能人人拥有。另一种碳元素的单质石墨却是我们每一个学生可以人人拥有的。2.石墨【投影介绍】 石墨的物理性质 铅笔芯的知识介绍【演示实验】 石墨的导电性用2B铅笔芯串联一个电路，观察电灯是否发光。【提问】利用石墨的这些物理性质，它可以有哪些用途呐？（丑身材，多用途啊！）【小结归纳、投影】金刚石、石墨的性质和用途。【提问引入】通过上面的学习，你觉得物质的性质与它的用途之间是怎样的关系？【设问】既然金刚石和石墨都是碳的单质，为什么它们的性质有那么大的差异？【投影介绍】金刚石和石墨的碳原子排列结构。可见，结构决定了性质。【提问】生活中还接触到哪些碳的单质？家里有时要买活性炭，作什么用？3. 无定形碳【投影介绍】无定形碳的种类、性质【演示实验】1.木炭投入滴有红墨水的水中2.木炭投入盛有二氧化氮气体的锥形瓶中。【设问】上述实验说明了木炭的什么性质？是因为怎样的结构？【讲述】木炭的吸附性、木炭的结构。【思考】上述实验中木炭的吸附过程发生了什么变化？【讲述引入】随着科技的发展，新形态的碳单质逐渐被人们发现，其中取得重要进展的是 C60分子，另外还有碳纳米管。4.富勒烯—C60【阅读】 让学生阅读课本P107富勒烯性质、用途【问题引入】上述这些单质碳是不是同一种物质？是几种？二．同素异形体【讲解】概念：1．同素异形现象: 同一种元素组成的不同单质的现象叫做同素异形现象。2. 同素异形体:由同一种元素组成的不同单质。【提问】1.碳元素的同素异形体有哪几种？【分析】观察无定型碳的微观结构，发现是由石墨的微小晶体和少量杂质构成。因此，严格的说，碳的同素异形体主要是金刚石、石墨和富勒烯等三种。【提问】同学们接触到过其它元素的同素异形现象吗？（如氧气和臭氧是氧元素的同素异形体）【课堂小结】见ppt【结束语】用一个经典的字或词或句子来概括描述今天学到的单质碳。 听讲、思考观察讨论、思考、回答讨论、思考、回答观察现象并思考思考、讨论阅读、思考、交流思考、讨论、回答（从结构上理解）师生共振师生共同概括例如，金刚石是最贵、美、硬的碳等等。 通过实验，讨论归纳让学生认识物质性质与用途之间的联系体会性质决定用途的学科思想初步体会结构决定性质的学科思想通过实验了解木炭的吸附作用和用途。通过富勒烯用途的介绍感受化学的魅力通过金刚石、石墨、C60的组成、性质、用途的认识，理解同素异形体的概念
课后反思：
本课通过对单质碳的性质和用途的学习，让学生感受到化学学科的发展给人类生活带来的改善，化学使人类的生活更美好。内容积极，气氛十分活跃。课后我的体会是：
1.这样设计思路很流畅，让学生也有一定的思维空间。
2.拓展的内容很有用。首先，对于金刚石、石墨等用途的课外内容拓展介绍，学生非常感兴趣。其次，对于金刚石和石墨的原子排列结构，不仅学生能够接受，而且能让学生更容易理解同素异形体之间的本质区别，从而更易掌握这个概念。
3.应该改进之处。二氧化氮气体被吸附的实验可以再改进一下：连通一个盛水的烧杯，以利于证明吸附后瓶内气压变小了（以免使学生误以为是气体变成无色了）。
【板书设计】
课题：碳 同素异形体
1． 认识碳的单质
性质 用途
1.金刚石 美丽、稳定 加工成钻石，作昂贵的装饰品
硬度大 划玻璃、钻探岩石等
2.石墨 黑、软 做铅笔芯
导电性 做电极
导热性 做坩埚
滑 做润滑剂
3.富勒烯—足球烯
4.无定形碳----木炭、焦炭、活性炭、炭黑
木炭、活性炭：疏松多孔的结构，有吸附性 做除味剂、脱色剂、滤毒剂
2． 同素异形体
同素异形体：同种元素组成的不同的单质。
测试：
1.金刚石、石墨、C60都是碳元素组成的单质，下列有关说法正确的是（ ）
A.碳原子排列方式不同 B.化学性质相似
C.物理性质相似 D.都是黑色固体
2.人类发现的元素有100多种，这些元素形成的单质却远不止100多种。这是什么原因？
3. 2002年中国足球队进入“世界杯”，小小足球牵动着人们的心。化学物质中有一种由多个五边形和六边形组成的形似足球的笼状分子，称为“足球烯”（如右图），化学式（分子式）为C60。关于C60的说法正确的是………………………………………（ ）
A. 属于单质 B. 属于混合物
C. 碳元素的化合价为+4 D. 式量（分子量）为60
4. 活性炭是一种高效的气体净化剂，能吸收有害气体NO2。如右图装置，A中充满了红棕色的NO2气体，向A中加入活性炭并充分振荡，再将a与b连接，打开T处弹簧夹，装置A、B中可观察到的现象是：
A ；
B 。
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