2024年初中化學(xué)九年級(jí)上冊(cè)【化學(xué)(人教版)】金剛石、石墨和C60+教學(xué)設(shè)計(jì)

課程基本信息課例編號(hào)學(xué)科化學(xué)年級(jí)九年級(jí)學(xué)期上學(xué)期課題金剛石、石墨、C60教科書書名：化學(xué)（九年級(jí)上冊(cè)）出版社：人民教育出版社出版日期：教學(xué)目標(biāo)教學(xué)目標(biāo)：通過(guò)幾種碳單質(zhì)的微觀構(gòu)成、物理性質(zhì)和用途，認(rèn)識(shí)同一種元素也可以組成不同種物質(zhì)，感受物質(zhì)的多樣性和復(fù)雜性。通過(guò)學(xué)習(xí)碳單質(zhì)的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)，體會(huì)物質(zhì)的組成與結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、用途之間的關(guān)系，掌握認(rèn)識(shí)物質(zhì)的一般思路和方法。通過(guò)碳單質(zhì)的發(fā)展歷程和我國(guó)取得的科技成果，引起對(duì)科技發(fā)展的關(guān)注與興趣，增強(qiáng)民族自豪感。教學(xué)重點(diǎn)：以金剛石、石墨為依托，建構(gòu)物質(zhì)的組成與結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、用途之間的關(guān)系。通過(guò)碳原子的結(jié)構(gòu)，加強(qiáng)對(duì)碳的化學(xué)性質(zhì)的理解，進(jìn)一步體會(huì)認(rèn)識(shí)物質(zhì)的一般思路和方法。教學(xué)難點(diǎn)：建構(gòu)物質(zhì)的組成與結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、用途之間的關(guān)系。學(xué)會(huì)運(yùn)用認(rèn)識(shí)物質(zhì)的一般思路和方法解決問(wèn)題，完成無(wú)定型碳的梳理。教學(xué)過(guò)程時(shí)間教學(xué)環(huán)節(jié)主要師生活動(dòng)40″環(huán)節(jié)一：新課引入【講述】在現(xiàn)有的118種元素中，其中碳元素形成的物質(zhì)種類最多。這個(gè)單元我們來(lái)學(xué)習(xí)碳和碳的氧化物。今天先來(lái)學(xué)習(xí)課題1：金剛石、石墨和C60。【問(wèn)題1】你在哪些地方見過(guò)金剛石和石墨呢？它們有什么用途呢？3′20″環(huán)節(jié)二：應(yīng)用性質(zhì)與用途的關(guān)系解決問(wèn)題【圖片展示】生活中金剛石的用途。【圖片展示】生活中石墨的用途?！救蝿?wù)一】請(qǐng)同學(xué)們利用空氣這一節(jié)學(xué)習(xí)的性質(zhì)與用途的關(guān)系，依據(jù)金剛石和石墨的用途，結(jié)合課本106-107頁(yè)，梳理相關(guān)性質(zhì)。 【學(xué)生活動(dòng)】小組匯報(bào)?！拘〗Y(jié)】物理性質(zhì)與用途的關(guān)系。2′00″環(huán)節(jié)三：建立結(jié)構(gòu)與性質(zhì)之間的關(guān)系【問(wèn)題2】為什么金剛石和石墨都是由碳元素組成，它們的物理性質(zhì)卻有很大差異？【任務(wù)二】依據(jù)金剛石和石墨的物理性質(zhì)，推測(cè)可能的結(jié)構(gòu)。討論、交流、回答?！緢D片展示】金剛石、石墨的微觀結(jié)構(gòu)。【講述】金剛石中，每個(gè)碳原子都與4個(gè)碳原子相連，構(gòu)成正四面體，以這個(gè)骨架無(wú)限延伸構(gòu)成立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)是很穩(wěn)定的。而石墨是層狀的結(jié)構(gòu)，每一層內(nèi)的碳原子以平面正六邊形的形式連接并無(wú)限延伸，形成了石墨單層。層與層之間有作用力，這種作用力較弱，可以滑動(dòng)?！拘〗Y(jié)】結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系。5′30″環(huán)節(jié)四：形成認(rèn)識(shí)物質(zhì)的一般思路【過(guò)渡】碳單質(zhì)家族除了金剛石和石墨以外，1985年科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了第三種碳的單質(zhì)C60。【講述】C60的結(jié)構(gòu)?！締?wèn)題3】C60的結(jié)構(gòu)決定它有怎樣的性質(zhì)？又有什么用途呢？【視頻】C60的性質(zhì)和應(yīng)用?！緦W(xué)生活動(dòng)】觀看并尋找答案?！拘〗Y(jié)】研究物質(zhì)的一般思路?！締?wèn)題4】能不能通過(guò)改變物質(zhì)結(jié)構(gòu)來(lái)創(chuàng)造新物質(zhì)呢？【提升】目前我國(guó)已是人造金剛石的主要生產(chǎn)國(guó)。石墨烯的應(yīng)用。2019年我國(guó)科學(xué)家首次實(shí)現(xiàn)世界上最小尺寸的石墨烯折疊，折疊后，因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)變化，使它很多性質(zhì)被優(yōu)化，或者具備原先不具備的性能。碳納米管的應(yīng)用?！驹O(shè)置懸念】至今為止，還有沒(méi)有其他像碳納米管、石墨烯這樣具備優(yōu)異功能的新型碳單質(zhì)被發(fā)現(xiàn)呢？實(shí)現(xiàn)分層教學(xué)，引發(fā)好奇心，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。【應(yīng)用】介紹無(wú)定型碳，課后按照認(rèn)識(shí)物質(zhì)的一般思路和方法進(jìn)行梳理。8′00″環(huán)節(jié)五：通過(guò)碳單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)強(qiáng)化結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、用途的關(guān)系【過(guò)渡】單質(zhì)碳和無(wú)定型碳，生活中應(yīng)用都很廣泛。中國(guó)古代很多書畫都是用墨繪制和書寫?！緢D片展示】北宋黃庭堅(jiān)的書法作品?！局v述】常溫下碳的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定?！疽曨l】碳在氧氣中不充分燃燒?！局v述】碳的可燃性。【視頻】碳還原氧化銅。【提醒注意】罩鐵網(wǎng)目的是聚集熱量，提供更高的溫度。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后要先撤導(dǎo)管出液面，后熄滅酒精燈，防止石灰水倒吸使試管炸裂?！局v述】碳的還原性。碳單質(zhì)把金屬氧化物中的氧奪去，變成金屬單質(zhì)，體現(xiàn)碳的還原性。利用這一性質(zhì)可以冶煉金屬。【學(xué)生活動(dòng)】練習(xí)書寫碳和二氧化碳的反應(yīng)。【小結(jié)】單質(zhì)碳的化學(xué)性質(zhì)表現(xiàn)為三點(diǎn)，相應(yīng)的性質(zhì)決定了它們相應(yīng)的用途。【問(wèn)題5】為什么金剛石和石墨是兩種不同物質(zhì)，化學(xué)性質(zhì)卻很相似呢？為什么常溫下金剛石和石墨很穩(wěn)定，升高溫度，可以發(fā)生反應(yīng)呢？【小結(jié)】組成和結(jié)構(gòu)同時(shí)決定了物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)。0′30″環(huán)節(jié)六：總結(jié)并布置課后任務(wù)【總結(jié)】整個(gè)碳單質(zhì)的學(xué)習(xí)無(wú)論是物理性質(zhì)還是化學(xué)性