廣東省中山市沙溪初級(jí)中學(xué)九年級(jí)化學(xué)上冊(cè) 第六單元 課題1 金剛石、石墨和C60教案（新版）新人教版

廣東省中山市沙溪初級(jí)中學(xué)九年級(jí)化學(xué)上冊(cè)第六單元課題1金剛石、石墨和C60教案（新版）新人教版主備人備課成員教材分析標(biāo)題：“廣東省中山市沙溪初級(jí)中學(xué)九年級(jí)化學(xué)上冊(cè)第六單元課題1金剛石、石墨和C60教案（新版）新人教版”

本節(jié)課是人教版初中化學(xué)九年級(jí)上冊(cè)第六單元的第一課時(shí)，主要內(nèi)容是金剛石、石墨和C60的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和用途。通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí)，讓學(xué)生了解碳單質(zhì)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，掌握金剛石、石墨和C60的性質(zhì)差異，以及它們?cè)诂F(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用。

教學(xué)目標(biāo)：

1.能夠描述金剛石、石墨和C60的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。

2.能夠比較金剛石、石墨和C60的物理性質(zhì)差異。

3.能夠了解金剛石、石墨和C60的用途。

4.培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰退季S能力。

教學(xué)重點(diǎn)：金剛石、石墨和C60的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和用途。

教學(xué)難點(diǎn)：金剛石、石墨和C60結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系。核心素養(yǎng)目標(biāo)本節(jié)課旨在培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)、科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任等核心素養(yǎng)。通過(guò)學(xué)習(xí)，使學(xué)生能夠運(yùn)用觀察、實(shí)驗(yàn)、比較等方法探究金剛石、石墨和C60的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力；使學(xué)生認(rèn)識(shí)碳單質(zhì)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，理解結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)的觀念，增強(qiáng)學(xué)生的科學(xué)思維能力；使學(xué)生了解金剛石、石墨和C60在現(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用，能夠運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題，提升學(xué)生的實(shí)踐應(yīng)用能力；培養(yǎng)學(xué)生對(duì)化學(xué)學(xué)科的熱愛，增強(qiáng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和社會(huì)責(zé)任感。學(xué)習(xí)者分析1.學(xué)生已經(jīng)掌握了哪些相關(guān)知識(shí)：在學(xué)習(xí)本節(jié)課之前，學(xué)生應(yīng)該已經(jīng)學(xué)習(xí)了化學(xué)的基本概念，如原子、分子、元素等，并了解了一些基本的化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作方法。此外，學(xué)生還應(yīng)該掌握了一些基本的物理學(xué)知識(shí)，如力學(xué)、熱學(xué)等。

2.學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、能力和學(xué)習(xí)風(fēng)格：九年級(jí)的學(xué)生對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)和現(xiàn)實(shí)生活中的化學(xué)現(xiàn)象通常比較感興趣。在學(xué)習(xí)能力方面，學(xué)生已經(jīng)具備了一定的邏輯思維能力和實(shí)驗(yàn)操作能力。在學(xué)習(xí)風(fēng)格上，部分學(xué)生可能更傾向于通過(guò)實(shí)驗(yàn)和實(shí)際操作來(lái)學(xué)習(xí)，而另一部分學(xué)生可能更注重理論學(xué)習(xí)。

3.學(xué)生可能遇到的困難和挑戰(zhàn)：在學(xué)習(xí)本節(jié)課的過(guò)程中，學(xué)生可能會(huì)對(duì)金剛石、石墨和C60的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和性質(zhì)差異感到困惑。此外，理解結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)的觀念以及將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際問(wèn)題解決中可能會(huì)對(duì)學(xué)生構(gòu)成一定的挑戰(zhàn)。學(xué)具準(zhǔn)備多媒體課型新授課教法學(xué)法講授法課時(shí)第一課時(shí)師生互動(dòng)設(shè)計(jì)二次備課教學(xué)資源準(zhǔn)備1.教材：確保每位學(xué)生都有《廣東省中山市沙溪初級(jí)中學(xué)九年級(jí)化學(xué)上冊(cè)》第六單元課題1的教材或?qū)W習(xí)資料。教材內(nèi)容包括金剛石、石墨和C60的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和用途。

2.輔助材料：準(zhǔn)備與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的圖片、圖表、視頻等多媒體資源。這些資源可以用來(lái)幫助學(xué)生更好地理解金剛石、石墨和C60的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和性質(zhì)差異。例如，可以準(zhǔn)備金剛石和石墨的微觀結(jié)構(gòu)圖片，以及C60分子的球形結(jié)構(gòu)圖。

3.實(shí)驗(yàn)器材：如果涉及實(shí)驗(yàn)，確保實(shí)驗(yàn)器材的完整性和安全性。對(duì)于本節(jié)課，可以準(zhǔn)備一些碳單質(zhì)的樣品，如金剛石、石墨和C60晶體，以及一些用于比較它們物理性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)工具，如鉛筆、玻璃板等。此外，還需要準(zhǔn)備一些實(shí)驗(yàn)用的安全裝備，如防護(hù)眼鏡、手套等。

4.教室布置：根據(jù)教學(xué)需要，布置教室環(huán)境，如分組討論區(qū)、實(shí)驗(yàn)操作臺(tái)等。將學(xué)生分成小組，每個(gè)小組配備一張實(shí)驗(yàn)操作臺(tái)，以便他們進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和討論。在教室內(nèi)設(shè)置一個(gè)展示區(qū)，用于展示學(xué)生的實(shí)驗(yàn)結(jié)果和小組討論的結(jié)論。

5.教學(xué)工具：準(zhǔn)備投影儀、電腦、音響等教學(xué)工具，用于播放多媒體資源和進(jìn)行課堂講解。確保所有教學(xué)工具在上課前已經(jīng)調(diào)試好，以確保課堂順利進(jìn)行。

6.教學(xué)課件：制作與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的課件，包括金剛石、石墨和C60的結(jié)構(gòu)圖片、性質(zhì)比較表格、實(shí)驗(yàn)步驟等。課件應(yīng)簡(jiǎn)潔明了，突出重點(diǎn)，以便學(xué)生更好地理解和掌握知識(shí)。

7.教學(xué)指導(dǎo)手冊(cè)：為教師準(zhǔn)備一份詳細(xì)的教學(xué)指導(dǎo)手冊(cè)，包括教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)步驟、實(shí)驗(yàn)操作指南等。手冊(cè)中應(yīng)提供金剛石、石墨和C60的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的詳細(xì)信息，以及相關(guān)的教學(xué)建議和技巧。教學(xué)流程（一）課前準(zhǔn)備（預(yù)計(jì)用時(shí)：5分鐘）

學(xué)生預(yù)習(xí)：

發(fā)放預(yù)習(xí)材料，引導(dǎo)學(xué)生提前了解金剛石、石墨和C60的學(xué)習(xí)內(nèi)容，標(biāo)記出有疑問(wèn)或不懂的地方。

設(shè)計(jì)預(yù)習(xí)問(wèn)題，激發(fā)學(xué)生思考，為課堂學(xué)習(xí)金剛石、石墨和C60的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和用途做好準(zhǔn)備。

教師備課：

深入研究教材，明確金剛石、石墨和C60的教學(xué)目標(biāo)和重難點(diǎn)。

準(zhǔn)備教學(xué)用具和多媒體資源，確保金剛石、石墨和C60教學(xué)過(guò)程的順利進(jìn)行。

設(shè)計(jì)課堂互動(dòng)環(huán)節(jié)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)金剛石、石墨和C60的積極性。

（二）課堂導(dǎo)入（預(yù)計(jì)用時(shí)：3分鐘）

激發(fā)興趣：

提出問(wèn)題或設(shè)置懸念，引發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入金剛石、石墨和C60的學(xué)習(xí)狀態(tài)。

回顧舊知：

簡(jiǎn)要回顧上節(jié)課學(xué)習(xí)的碳的基本概念和性質(zhì)，幫助學(xué)生建立知識(shí)之間的聯(lián)系。

提出問(wèn)題，檢查學(xué)生對(duì)舊知的掌握情況，為金剛石、石墨和C60新課學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

（三）新課呈現(xiàn)（預(yù)計(jì)用時(shí)：25分鐘）

知識(shí)講解：

清晰、準(zhǔn)確地講解金剛石、石墨和C60的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，結(jié)合實(shí)例幫助學(xué)生理解。

突出結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)的觀念，強(qiáng)調(diào)金剛石、石墨和C60的性質(zhì)差異，通過(guò)對(duì)比、歸納等方法幫助學(xué)生加深記憶。

互動(dòng)探究：

設(shè)計(jì)小組討論環(huán)節(jié)，讓學(xué)生圍繞金剛石、石墨和C60的性質(zhì)差異展開討論，培養(yǎng)學(xué)生的合作精神和溝通能力。

鼓勵(lì)學(xué)生提出自己的觀點(diǎn)和疑問(wèn)，引導(dǎo)學(xué)生深入思考，拓展思維。

技能訓(xùn)練：

設(shè)計(jì)實(shí)踐活動(dòng)或?qū)嶒?yàn)，讓學(xué)生在實(shí)踐中體驗(yàn)金剛石、石墨和C60知識(shí)的應(yīng)用，提高實(shí)踐能力。

在金剛石、石墨和C60新課呈現(xiàn)結(jié)束后，對(duì)金剛石、石墨和C60的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和用途進(jìn)行梳理和總結(jié)。

強(qiáng)調(diào)結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)的觀念和金剛石、石墨和C60的重點(diǎn)和難點(diǎn)，幫助學(xué)生形成完整的知識(shí)體系。

（四）鞏固練習(xí)（預(yù)計(jì)用時(shí)：5分鐘）

隨堂練習(xí)：

隨堂練習(xí)題，讓學(xué)生在課堂上完成，檢查學(xué)生對(duì)金剛石、石墨和C60知識(shí)的掌握情況。

鼓勵(lì)學(xué)生相互討論、互相幫助，共同解決金剛石、石墨和C60問(wèn)題。

錯(cuò)題訂正：

針對(duì)學(xué)生在隨堂練習(xí)中出現(xiàn)的錯(cuò)誤，進(jìn)行及時(shí)訂正和講解。

引導(dǎo)學(xué)生分析錯(cuò)誤原因，避免類似錯(cuò)誤再次發(fā)生。

（五）拓展延伸（預(yù)計(jì)用時(shí)：3分鐘）

知識(shí)拓展：

介紹與金剛石、石墨和C60相關(guān)的拓展知識(shí)，拓寬學(xué)生的知識(shí)視野。

引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注學(xué)科前沿動(dòng)態(tài)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和探索精神。

情感升華：

結(jié)合金剛石、石墨和C60的內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生思考學(xué)科與生活的聯(lián)系，培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感。

鼓勵(lì)學(xué)生分享學(xué)習(xí)金剛石、石墨和C60的心得和體會(huì)，增進(jìn)師生之間的情感交流。

（六）課堂小結(jié)（預(yù)計(jì)用時(shí)：2分鐘）

簡(jiǎn)要回顧本節(jié)課學(xué)習(xí)的金剛石、石墨和C60的內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)重點(diǎn)和難點(diǎn)。

肯定學(xué)生的表現(xiàn)，鼓勵(lì)他們繼續(xù)努力。

布置作業(yè)：

根據(jù)本節(jié)課學(xué)習(xí)的金剛石、石墨和C60的內(nèi)容，布置適量的課后作業(yè)，鞏固學(xué)習(xí)效果。

提醒學(xué)生注意作業(yè)要求和時(shí)間安排，確保作業(yè)質(zhì)量。知識(shí)點(diǎn)梳理本節(jié)課主要涉及以下知識(shí)點(diǎn)：

1.碳原子結(jié)構(gòu)：碳原子的原子核外有6個(gè)電子，碳原子最外層的電子數(shù)為4，碳原子可以形成四個(gè)共價(jià)鍵。

2.金剛石的結(jié)構(gòu)：金剛石是由碳原子通過(guò)sp3雜化形成的晶體結(jié)構(gòu)，每個(gè)碳原子與四個(gè)相鄰的碳原子形成共價(jià)鍵，構(gòu)成一個(gè)剛性的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。

3.石墨的結(jié)構(gòu)：石墨是由碳原子通過(guò)sp2雜化形成的層狀結(jié)構(gòu)，每個(gè)碳原子與三個(gè)相鄰的碳原子形成共價(jià)鍵，構(gòu)成一個(gè)平面六邊形的環(huán)狀結(jié)構(gòu)。這些層狀結(jié)構(gòu)通過(guò)弱的范德華力相互堆疊。

4.C60的結(jié)構(gòu)：C60是由60個(gè)碳原子通過(guò)sp2雜化形成的分子，構(gòu)成一個(gè)球狀結(jié)構(gòu)，被稱為足球烯。

5.碳單質(zhì)的性質(zhì)差異：金剛石具有極高的硬度和脆性，石墨具有良好的導(dǎo)電性和潤(rùn)滑性，C60具有特殊的化學(xué)反應(yīng)性能。

6.碳單質(zhì)的用途：金剛石廣泛應(yīng)用于切割、磨削等領(lǐng)域，石墨用于制造石墨電極、潤(rùn)滑劑等，C60用于材料科學(xué)、藥物化學(xué)等領(lǐng)域。

7.結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)的觀念：物質(zhì)的結(jié)構(gòu)決定其性質(zhì)，不同的結(jié)構(gòu)導(dǎo)致物質(zhì)的性質(zhì)差異。板書設(shè)計(jì)①知識(shí)點(diǎn)結(jié)構(gòu)梳理：

1.碳原子結(jié)構(gòu)：6個(gè)電子，最外層4個(gè)電子，形成四個(gè)共價(jià)鍵。

2.金剛石結(jié)構(gòu)：sp3雜化，碳原子形成剛性三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。

3.石墨結(jié)構(gòu)：sp2雜化，碳原子形成層狀結(jié)構(gòu)，層與層之間弱的范德華力。

4.C60結(jié)構(gòu)：sp2雜化，60個(gè)碳原子形成球狀分子，又稱足球烯。

5.性質(zhì)差異：金剛石硬度高、脆性大；石墨導(dǎo)電性好、潤(rùn)滑性佳；C60特殊化學(xué)反應(yīng)性。

6.用途：金剛石切割、磨削；石墨石墨電極、潤(rùn)滑劑；C60材料科學(xué)、藥物化學(xué)。

7.結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)：物質(zhì)結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，結(jié)構(gòu)差異導(dǎo)致性質(zhì)不同。

②藝術(shù)性與趣味性：

1.使用圖表、圖片等視覺元素，如碳原子模型、金剛石和石墨結(jié)構(gòu)圖，增強(qiáng)直觀性。

2.用顏色標(biāo)注不同碳單質(zhì)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，如金剛石紅色、石墨藍(lán)色、C60綠色，增加視覺沖擊力。

3.引入相關(guān)趣味知識(shí)，如C60的發(fā)現(xiàn)故事，激發(fā)學(xué)生的好奇心。

4.設(shè)計(jì)互動(dòng)環(huán)節(jié)，如讓學(xué)生繪制碳單質(zhì)結(jié)構(gòu)示意圖，提高參與度和興趣。

③實(shí)用性：

1.板書設(shè)計(jì)應(yīng)簡(jiǎn)潔明了，突出重點(diǎn)，便于學(xué)生理解和記憶。

2.板書內(nèi)容應(yīng)與教材緊密關(guān)聯(lián)，符合教學(xué)實(shí)際，為學(xué)生提供清晰的的知識(shí)框架。

3.結(jié)合學(xué)生的年齡特點(diǎn)和興趣，設(shè)計(jì)富有啟發(fā)性和趣味性的板書，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。典型例題講解1.例題1：金剛石和石墨的物理性質(zhì)差異

題目：為什么金剛石和石墨的物理性質(zhì)會(huì)有如此大的差異？

答案：金剛石和石墨的物理性質(zhì)差異主要源于它們的晶體結(jié)構(gòu)不同。金剛石是sp3雜化的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，而石墨是sp2雜化的層狀結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)差異導(dǎo)致金剛石具有極高的硬度和脆性，而石墨則具有良好的導(dǎo)電性和潤(rùn)滑性。

2.例題2：C60的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

題目：描述C60的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。

答案：C60是由60個(gè)碳原子通過(guò)sp2雜化形成的分子，構(gòu)成一個(gè)球狀結(jié)構(gòu)，也被稱為足球烯。

3.例題3：碳單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)

題目：碳單質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)中的性質(zhì)有哪些？

答案：碳單質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)中通常表現(xiàn)為非金屬性，能夠與其他元素形成共價(jià)鍵。例如，碳單質(zhì)可以與氧氣反應(yīng)生成二氧化碳（CO2），也可以與氫氣反應(yīng)生成甲烷（CH4）。

4.例題4：碳單質(zhì)的用途

題目：金剛石、石墨和C60在實(shí)際生活中的應(yīng)用分別是什么？

答案：金剛石廣泛應(yīng)用于切割、磨削等領(lǐng)域，石墨用于制造石墨電極、潤(rùn)滑劑等，C60用于材料科學(xué)、藥物化學(xué)等領(lǐng)域。

5.例題5：碳單質(zhì)與氧氣的反應(yīng)

題目：碳單質(zhì)與氧氣反應(yīng)的化學(xué)方程式是什么？

答案：碳單質(zhì)與氧氣反應(yīng)生成二氧化碳的化學(xué)方程式為：C+O2=CO2。

6.例題6：碳單質(zhì)與氫氣的反應(yīng)

題目：碳單質(zhì)與氫氣反應(yīng)的化學(xué)方程式是什么？

答案：碳單質(zhì)與氫氣反應(yīng)生成甲烷的化學(xué)方程式為：C+2H2=CH4。

7.例題7：碳單質(zhì)在燃燒反應(yīng)中的表現(xiàn)

題目：碳單質(zhì)在燃燒反應(yīng)中的性質(zhì)是什么？

答案：碳單質(zhì)在燃燒反應(yīng)中，碳原子失去電子，生成二氧化碳或甲烷等含碳化合物。燃燒反應(yīng)中，碳單質(zhì)與氧氣反應(yīng)，碳原子從氧化態(tài)（0）變?yōu)檠趸瘧B(tài)（+4），生成二氧化碳（CO2）或甲烷（CH4）。

8.例題8：碳單質(zhì)在光合作用中的作用

題目：碳單質(zhì)在光合作用中的作用是什么？

答案：碳單質(zhì)在光合作用中作為有機(jī)化合物的構(gòu)建單元，參與光合作用的碳固定過(guò)程。植物通過(guò)光合作用將二氧化碳轉(zhuǎn)化為糖類等有機(jī)物質(zhì)，為生物體提供能量。

9.例題9：