资源简介

5.2组成燃料的主要元素——碳 教学设计
（第一课时）
教学目标：
知识与能力：
1．了解金刚石、石墨和C60的微观构成、物理性质和用途。
2．了解物质的结构、性质和用途之间的关系。
3．知道一种元素可以因结构不同而能组成几种不同的单质。
4. 认识碳单质的化学性质
过程与方法：
1．通过活动与探究，对获得的事实进行分析得出结论的科学方法。
2．能用变化发展的观点认识碳的单质。会运用比较、归纳等方法对获取的信息进行加工。
情感态度价值观：
1．体会到只有了解化学，才能利用化学、改造自然，激发学生探求化学知识的兴趣，确定学习化学的志向。
2．在解决问题的过程中，激发学生的进取心，让学生获得成就感。
教学重点：碳单质的物理性质，物质结构、性质和用途之间的关系，化学性质
难 点：物质结构、性质和用途之间的关系
教学用品：
红墨水、活性炭、木炭、烧杯、过滤装置、铅笔芯，石墨电极、简易电路（含电池、电线、小灯泡）
教学设计思路：
本节课是九年级化学上册第五单元课题二的第一课时。碳是重要的化学元素，在生活中有着广泛的应用。前面学习了物质构成的奥秘，使本单元的高度上升了一个新台阶。课题二的内容丰富，从碳单质的理化性质到碳的氧化物的性质及二氧化碳的制取等等，许多知识都是学生初中阶段必须知道的，是本册的一个学习重点。作为本课题的第一课时，我希望学生通过学习能对“碳”的家族产生浓厚的学生兴趣，因此对“碳”家族中最基本的物质～～碳单质浓墨重彩， 对下面二氧化碳的性质和制取两个重要课题的学习起到很好的帮助作用。因此，第一课时我主要介绍金刚石、石墨、C60、木炭及活性炭的重要物理性质，结构特点和用途以及它们之间的关系，介绍碳的化学性质，从结构入手，让学生明白常温下碳的性质稳定，而升高温度后的活泼性增强。
本课题注重教学情景的创设，联系学生生活实际，体现出学化学是为了用化学，化学最终是为生活服务的理念。本课采用体验学习和探究学习的方式，图文并茂，使知识活动化，给学生营造自由、宽松、有趣的学习氛围，充分调动学生的积极性，让学生在愉悦的氛围中收获知识、体验成功。而本课教师则要扮演好课堂的组织者和协助者，对学生加以引导、启发、肯定和鼓励。
教学过程设计：
教师活动 学生活动 设计意图
【导入】 钻石图片及广告词：钻石恒久远 一颗永流传
国画图片：国画恒久远 一幅永流传
【过渡】
金刚石是由碳元素组成的，而碳元素组成的单质不仅仅有金刚石，还有石墨，C60等，它们之间有何异同呢？进入今天的学习：组成燃料的主要元素——碳 思考钻石的组成和这两句话的含义 创设情境，引入课题，绚丽的宝石容易激发学生的学习兴趣。
【新知】 多样的碳单质 1 、金刚石
图片展示
2、石墨
图片展示
【解释】
铅笔芯：石墨和黏土混合而成，根据石墨含量的不同有B、H之分 【分享展示】
一名学生利用白板的网络资源分享金刚石的信息
一名学生分享石墨的信息
其他学生获取信息并归纳整理：金刚石、石墨的物理性质，用途 充分利用交互式电子白板的功能，让学生知道获取知识的途径有多种多样，并成为学习的主体
【探究】 实验探究：铅笔芯能导电吗 学生前后桌四人一组分组实验：利用提供的仪器连接电路，观察得出结论 培养学生动手实践及根据实验事实作出判断的能力。
【归纳】 金刚石和石墨的物理性质和用途
学生在总结回答时，教师做好引导和启发。
【归纳总结】
金刚石物理性质：
无色透明、正八面体状的固体，天然存在最硬的物质
用途：①装饰品②钻探机钻头③玻璃刀
石墨物理性质：
灰黑色细磷片状有金属光泽的固体、质软、有滑腻感、能导电
用途：①铅笔芯 ②高温润滑剂 ③电极 培养学生查找、归纳整理信息的能力
【激疑】 石墨和金刚石都是由碳元素组成的单质，为什么它们的用途不同呢，你能发现物质的性质和用途之间有什么关系？ 决定 用途 性质 反映 利用所学氧气的知识迁移应用
【思考】 为什么它们的物理性质不同呢
【展示】
金刚石和石墨模型，简单说明。
【深入思考】
物质的结构，性质，用途间的关系
二者碳原子的排列方式不同，导致二者的物理性质有很大差异
决定 决定 性质 用途 结构 反映 反映 能以辩证的思维的看待问题，总结出一般规律
【拓展】 资料：人造金刚石
金刚石很贵，能不能把石墨“变”成金刚石呢？20世纪50年代科学家把石墨在高温、高压条件下生产出人造金刚石，目前已在钻头制造等方面获得应用。 思考总结：由石墨变成金刚石是（ 化学 ）变化 拓展视野，激发学习化学的上进心

【过渡】
碳元素组成的单质除了金刚石和石墨，我们身边还常常见到含碳单质的物质有木炭、活性炭、焦炭和炭黑。
【解释】
我们把这些石墨的细小晶体和少量杂质构成的混合物（以碳单质为主）称为无定形碳。
【讲解】
木炭、活性炭、焦炭和炭黑的物理性质和用途 聆听、思考、整理
【归纳总结】
木炭：有吸附性，可燃性。
用途：吸附剂，生活常用燃料，冶金
活性炭：吸附性
用途：防毒口罩的滤毒层，作防毒面具的滤毒罐，净水器的吸附材料，脱色剂
炭黑：常温时，非常稳定
用途：制作墨汁、油漆、鞋油、颜料、橡胶
焦炭：与金属化合物反应，可燃性
用途：冶炼金属，生活常用燃料
培养学生的阅读能力和信息整理能力
【探究】 实验探究：木炭、活性炭的吸附实验
【思考】
木炭、活性炭具有吸附性的原因
木炭、活性炭的吸附是什么变化
学生前后桌四人一组分组实验：利用提供的仪器和药品验证木炭、活性炭的吸附性。
并通过阅读课本和交流讨论：了解木炭、活性炭具有吸附性的原因：二者的结构疏松多孔，能吸附颜色和异味。该过程没有新物质生成，所以是物理变化。 培养学生的动手实践能力和小组合作探究的意识。
通过阅读课本和交流讨论，形成发展的知识结构，进一步体会物质的结构、性质、用途间的关系
【过渡】 在这个宠大的家族中，除了以上碳单质之外，科学家还发现了一些新的单质，最有代表性的就是C60了。
【自主学习】
C60的结构、用途。 学生阅读课本，自学认识C60
C60的分子结构：每一个C60分子都是由60个碳原子构成。
它在超导体、材料科学和生物学上有着非常广泛的用途。 培养学生的自学能力
【科学前沿】 石墨烯
图片展示
碳纳米管
图片展示
【分享展示】
一名学生利用白板的网络资源分享石墨烯的信息
石墨烯是一种由碳原子构成的单层片状结构的新材料。石墨烯是世上最薄、最坚硬的纳米材料，它几乎是完全透明的。所以它非常适合作为保护层和透明电子产品的原料，如手机膜
一名学生分享碳纳米管的信息
碳纳米管实际上就是石墨烯卷成了筒状，碳纳米管导电性极强，特殊涂层可以发电
其他学生获取信息，体会碳单质的研究进展，拓展视野 与科技前沿接轨，让学生明白科技技术始终不断在向前发展，激发学生的进取心，从小树立学习化学的志向
【过渡】 碳元素组成了多种多样的单质，由于结构的不同，它们的物理性质有很大的差异，那么碳单质的化学性质呢？
【解释】
元素的化学性质与原子的最外层电子数有关，画出碳原子结构示意图，最外层电子数为4，既不容易失电子也不容易得电子。所以形成的碳单质在常温下化学性质稳定 思考导入内容：国画为什么可以长时间保存流传
并思考生活中哪些实例还体现出常温下碳的化学性质稳定这一性质：
重要文档用碳素笔书写 以旧知引出新知，培养学生对知识的迁移应用，能够将微观与宏观相结合，能用微观本质解释宏观现象
【设疑】 如果升高温度,碳是否还依然稳定呢?
【解释】
两种情况下，碳燃烧都会放热，但氧气充足时热值高，所以使燃料充分燃烧的意义在于节约资源 【交流讨论】
点燃时，碳发生的变化
学生上黑板总结碳的可燃性：
氧气充足，生成二氧化碳
C+O2 CO2
氧气不充足，生成一氧化碳
2C+O2 2CO
将知识由感性认识上升为理性认识
【交流与思考】 碳与二氧化碳的反应：
在烧得很旺的炉子里添上大量的新煤后，温度为什么反而降低，而且还容易产生煤气？ 【交流讨论】
C＋CO2 2CO （吸收热量） 学会结合生活实际分析问题
【小结】 一、 金刚石
多样 石墨
的碳 无定形碳：木炭、活性炭、炭黑、焦炭
单质： C60等

物质结构、性质、用途间的关系
二 碳单质化学
1.常温下,化学性质很不活泼;
2.温度升高，活动性大大增强，
高温下，碳能与许多物质起反应
金刚石、石墨、的物理性质和用途。碳单质物理性质巨大差异的原因：碳原子排列方式的不同。
课堂练习 及时小结，巩固所学

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