廣東省中山市沙溪初級中學九年級化學上冊 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中學九年級化學上冊第六單元課題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題：“廣東省中山市沙溪初級中學九年級化學上冊第六單元課題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九年級上冊第六單元的第一課時，主要內容是金剛石、石墨和C60的結構、性質和用途。通過本節(jié)課的學習，讓學生了解碳單質的結構特點，掌握金剛石、石墨和C60的性質差異，以及它們在現(xiàn)實生活中的應用。

教學目標：

1.能夠描述金剛石、石墨和C60的結構特點。

2.能夠比較金剛石、石墨和C60的物理性質差異。

3.能夠了解金剛石、石墨和C60的用途。

4.培養(yǎng)學生的觀察能力、實驗能力和思維能力。

教學重點：金剛石、石墨和C60的結構、性質和用途。

教學難點：金剛石、石墨和C60結構與性質的關系。核心素養(yǎng)目標本節(jié)課旨在培養(yǎng)學生的科學探究與創(chuàng)新意識、科學態(tài)度與社會責任等核心素養(yǎng)。通過學習，使學生能夠運用觀察、實驗、比較等方法探究金剛石、石墨和C60的結構與性質，培養(yǎng)學生的科學探究能力；使學生認識碳單質的結構特點，理解結構決定性質的觀念，增強學生的科學思維能力；使學生了解金剛石、石墨和C60在現(xiàn)實生活中的應用，能夠運用所學知識解決實際問題，提升學生的實踐應用能力；培養(yǎng)學生對化學學科的熱愛，增強學生的科學態(tài)度和社會責任感。學習者分析1.學生已經(jīng)掌握了哪些相關知識：在學習本節(jié)課之前，學生應該已經(jīng)學習了化學的基本概念，如原子、分子、元素等，并了解了一些基本的化學實驗操作方法。此外，學生還應該掌握了一些基本的物理學知識，如力學、熱學等。

2.學生的學習興趣、能力和學習風格：九年級的學生對化學實驗和現(xiàn)實生活中的化學現(xiàn)象通常比較感興趣。在學習能力方面，學生已經(jīng)具備了一定的邏輯思維能力和實驗操作能力。在學習風格上，部分學生可能更傾向于通過實驗和實際操作來學習，而另一部分學生可能更注重理論學習。

3.學生可能遇到的困難和挑戰(zhàn)：在學習本節(jié)課的過程中，學生可能會對金剛石、石墨和C60的結構特點和性質差異感到困惑。此外，理解結構決定性質的觀念以及將所學知識應用于實際問題解決中可能會對學生構成一定的挑戰(zhàn)。學具準備多媒體課型新授課教法學法講授法課時第一課時師生互動設計二次備課教學資源準備1.教材：確保每位學生都有《廣東省中山市沙溪初級中學九年級化學上冊》第六單元課題1的教材或學習資料。教材內容包括金剛石、石墨和C60的結構、性質和用途。

2.輔助材料：準備與教學內容相關的圖片、圖表、視頻等多媒體資源。這些資源可以用來幫助學生更好地理解金剛石、石墨和C60的結構特點和性質差異。例如，可以準備金剛石和石墨的微觀結構圖片，以及C60分子的球形結構圖。

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

4.教室布置：根據(jù)教學需要，布置教室環(huán)境，如分組討論區(qū)、實驗操作臺等。將學生分成小組，每個小組配備一張實驗操作臺，以便他們進行實驗和討論。在教室內設置一個展示區(qū)，用于展示學生的實驗結果和小組討論的結論。

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

6.教學課件：制作與教學內容相關的課件，包括金剛石、石墨和C60的結構圖片、性質比較表格、實驗步驟等。課件應簡潔明了，突出重點，以便學生更好地理解和掌握知識。

7.教學指導手冊：為教師準備一份詳細的教學指導手冊，包括教學目標、教學步驟、實驗操作指南等。手冊中應提供金剛石、石墨和C60的結構和性質的詳細信息，以及相關的教學建議和技巧。教學流程（一）課前準備（預計用時：5分鐘）

學生預習：

發(fā)放預習材料，引導學生提前了解金剛石、石墨和C60的學習內容，標記出有疑問或不懂的地方。

設計預習問題，激發(fā)學生思考，為課堂學習金剛石、石墨和C60的結構、性質和用途做好準備。

教師備課：

深入研究教材，明確金剛石、石墨和C60的教學目標和重難點。

準備教學用具和多媒體資源，確保金剛石、石墨和C60教學過程的順利進行。

設計課堂互動環(huán)節(jié)，提高學生學習金剛石、石墨和C60的積極性。

（二）課堂導入（預計用時：3分鐘）

激發(fā)興趣：

提出問題或設置懸念，引發(fā)學生的好奇心和求知欲，引導學生進入金剛石、石墨和C60的學習狀態(tài)。

回顧舊知：

簡要回顧上節(jié)課學習的碳的基本概念和性質，幫助學生建立知識之間的聯(lián)系。

提出問題，檢查學生對舊知的掌握情況，為金剛石、石墨和C60新課學習打下基礎。

（三）新課呈現(xiàn)（預計用時：25分鐘）

知識講解：

清晰、準確地講解金剛石、石墨和C60的結構特點，結合實例幫助學生理解。

突出結構決定性質的觀念，強調金剛石、石墨和C60的性質差異，通過對比、歸納等方法幫助學生加深記憶。

互動探究：

設計小組討論環(huán)節(jié)，讓學生圍繞金剛石、石墨和C60的性質差異展開討論，培養(yǎng)學生的合作精神和溝通能力。

鼓勵學生提出自己的觀點和疑問，引導學生深入思考，拓展思維。

技能訓練：

設計實踐活動或實驗，讓學生在實踐中體驗金剛石、石墨和C60知識的應用，提高實踐能力。

在金剛石、石墨和C60新課呈現(xiàn)結束后，對金剛石、石墨和C60的結構、性質和用途進行梳理和總結。

強調結構決定性質的觀念和金剛石、石墨和C60的重點和難點，幫助學生形成完整的知識體系。

（四）鞏固練習（預計用時：5分鐘）

隨堂練習：

隨堂練習題，讓學生在課堂上完成，檢查學生對金剛石、石墨和C60知識的掌握情況。

鼓勵學生相互討論、互相幫助，共同解決金剛石、石墨和C60問題。

錯題訂正：

針對學生在隨堂練習中出現(xiàn)的錯誤，進行及時訂正和講解。

引導學生分析錯誤原因，避免類似錯誤再次發(fā)生。

（五）拓展延伸（預計用時：3分鐘）

知識拓展：

介紹與金剛石、石墨和C60相關的拓展知識，拓寬學生的知識視野。

引導學生關注學科前沿動態(tài)，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和探索精神。

情感升華：

結合金剛石、石墨和C60的內容，引導學生思考學科與生活的聯(lián)系，培養(yǎng)學生的社會責任感。

鼓勵學生分享學習金剛石、石墨和C60的心得和體會，增進師生之間的情感交流。

（六）課堂小結（預計用時：2分鐘）

簡要回顧本節(jié)課學習的金剛石、石墨和C60的內容，強調重點和難點。

肯定學生的表現(xiàn)，鼓勵他們繼續(xù)努力。

布置作業(yè)：

根據(jù)本節(jié)課學習的金剛石、石墨和C60的內容，布置適量的課后作業(yè)，鞏固學習效果。

提醒學生注意作業(yè)要求和時間安排，確保作業(yè)質量。知識點梳理本節(jié)課主要涉及以下知識點：

1.碳原子結構：碳原子的原子核外有6個電子，碳原子最外層的電子數(shù)為4，碳原子可以形成四個共價鍵。

2.金剛石的結構：金剛石是由碳原子通過sp3雜化形成的晶體結構，每個碳原子與四個相鄰的碳原子形成共價鍵，構成一個剛性的三維網(wǎng)狀結構。

3.石墨的結構：石墨是由碳原子通過sp2雜化形成的層狀結構，每個碳原子與三個相鄰的碳原子形成共價鍵，構成一個平面六邊形的環(huán)狀結構。這些層狀結構通過弱的范德華力相互堆疊。

4.C60的結構：C60是由60個碳原子通過sp2雜化形成的分子，構成一個球狀結構，被稱為足球烯。

5.碳單質的性質差異：金剛石具有極高的硬度和脆性，石墨具有良好的導電性和潤滑性，C60具有特殊的化學反應性能。

6.碳單質的用途：金剛石廣泛應用于切割、磨削等領域，石墨用于制造石墨電極、潤滑劑等，C60用于材料科學、藥物化學等領域。

7.結構決定性質的觀念：物質的結構決定其性質，不同的結構導致物質的性質差異。板書設計①知識點結構梳理：

1.碳原子結構：6個電子，最外層4個電子，形成四個共價鍵。

2.金剛石結構：sp3雜化，碳原子形成剛性三維網(wǎng)狀結構。

3.石墨結構：sp2雜化，碳原子形成層狀結構，層與層之間弱的范德華力。

4.C60結構：sp2雜化，60個碳原子形成球狀分子，又稱足球烯。

5.性質差異：金剛石硬度高、脆性大；石墨導電性好、潤滑性佳；C60特殊化學反應性。

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

7.結構決定性質：物質結構決定性質，結構差異導致性質不同。

②藝術性與趣味性：

1.使用圖表、圖片等視覺元素，如碳原子模型、金剛石和石墨結構圖，增強直觀性。

2.用顏色標注不同碳單質的結構特點，如金剛石紅色、石墨藍色、C60綠色，增加視覺沖擊力。

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

4.設計互動環(huán)節(jié)，如讓學生繪制碳單質結構示意圖，提高參與度和興趣。

③實用性：

1.板書設計應簡潔明了，突出重點，便于學生理解和記憶。

2.板書內容應與教材緊密關聯(lián)，符合教學實際，為學生提供清晰的的知識框架。

3.結合學生的年齡特點和興趣，設計富有啟發(fā)性和趣味性的板書，激發(fā)學生的學習熱情。典型例題講解1.例題1：金剛石和石墨的物理性質差異

題目：為什么金剛石和石墨的物理性質會有如此大的差異？

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

2.例題2：C60的結構特點

題目：描述C60的結構特點。

答案：C60是由60個碳原子通過sp2雜化形成的分子，構成一個球狀結構，也被稱為足球烯。

3.例題3：碳單質的化學性質

題目：碳單質在化學反應中的性質有哪些？

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

4.例題4：碳單質的用途

題目：金剛石、石墨和C60在實際生活中的應用分別是什么？

答案：金剛石廣泛應用于切割、磨削等領域，石墨用于制造石墨電極、潤滑劑等，C60用于材料科學、藥物化學等領域。

5.例題5：碳單質與氧氣的反應

題目：碳單質與氧氣反應的化學方程式是什么？

答案：碳單質與氧氣反應生成二氧化碳的化學方程式為：C+O2=CO2。

6.例題6：碳單質與氫氣的反應

題目：碳單質與氫氣反應的化學方程式是什么？

答案：碳單質與氫氣反應生成甲烷的化學方程式為：C+2H2=CH4。

7.例題7：碳單質在燃燒反應中的表現(xiàn)

題目：碳單質在燃燒反應中的性質是什么？

答案：碳單質在燃燒反應中，碳原子失去電子，生成二氧化碳或甲烷等含碳化合物。燃燒反應中，碳單質與氧氣反應，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：碳單質在光合作用中的作用

題目：碳單質在光合作用中的作用是什么？

答案：碳單質在光合作用中作為有機化合物的構建單元，參與光合作用的碳固定過程。植物通過光合作用將二氧化碳轉化為糖類等有機物質，為生物體提供能量。

9.例題9：