《第一節(jié) 碳的單質(zhì)》學習任務單

《第一節(jié)碳的單質(zhì)》學習任務單班級：姓名：小組：層次代號：教師評價：【課程標準與考試要求】在初中化學的學習中，碳的單質(zhì)是非常重要的內(nèi)容。學生需要了解碳單質(zhì)的多樣性，包括金剛石、石墨和C??等常見碳單質(zhì)的結構、性質(zhì)和用途。能夠解釋不同碳單質(zhì)性質(zhì)差異的原因，理解結構決定性質(zhì)、性質(zhì)決定用途的化學觀念。在考試中，會考查碳單質(zhì)的物理性質(zhì)、化學性質(zhì)以及相關的化學反應方程式等內(nèi)容。【學習目標】1、知識與技能-能說出金剛石、石墨和C??等碳單質(zhì)的物理性質(zhì)，例如顏色、硬度、導電性等。-理解碳單質(zhì)物理性質(zhì)差異的原因是它們的原子排列方式不同。-能夠列舉出金剛石、石墨和C??等碳單質(zhì)的常見用途。-知道碳單質(zhì)在常溫下化學性質(zhì)穩(wěn)定，在高溫下具有可燃性和還原性。2、過程與方法-通過對碳單質(zhì)結構模型的觀察和分析，培養(yǎng)空間想象能力和邏輯思維能力。-通過對比不同碳單質(zhì)的性質(zhì)和用途，學會歸納總結的學習方法。-能夠設計簡單實驗驗證碳單質(zhì)的化學性質(zhì)。3、情感、態(tài)度與價值觀-感受化學與生活的緊密聯(lián)系，激發(fā)學習化學的興趣。-體會結構決定性質(zhì)、性質(zhì)決定用途的辯證關系，樹立辯證唯物主義的世界觀?！緦W習重點】1、金剛石、石墨和C??等碳單質(zhì)的物理性質(zhì)和用途。2、碳單質(zhì)化學性質(zhì)的理解和應用?！緦W習難點】1、理解碳單質(zhì)物理性質(zhì)差異的微觀原因。2、碳單質(zhì)還原性的實驗探究和化學方程式的書寫?！局R鏈接】1、元素和單質(zhì)的概念-元素是具有相同核電荷數(shù)（即質(zhì)子數(shù)）的一類原子的總稱。-單質(zhì)是由同種元素組成的純凈物。碳元素可以組成多種單質(zhì)，這是因為碳原子的排列方式不同。2、微觀粒子的結構與性質(zhì)的關系-在化學中，物質(zhì)的結構決定其性質(zhì)。原子的排列方式不同，物質(zhì)的性質(zhì)就會有很大差異。就像同樣是碳元素組成的金剛石和石墨，它們的性質(zhì)卻截然不同?！咀灾鲗W習案】一、走進碳的單質(zhì)家族1、金剛石的奧秘-觀察金剛石的圖片或者實物（如果有的話），描述金剛石的外觀。它看起來亮晶晶的，就像那種超級閃耀的鉆石，對，沒錯，鉆石就是金剛石經(jīng)過加工后的產(chǎn)物。-查閱資料或者根據(jù)已有的知識，了解金剛石的硬度。哇，金剛石的硬度可大了，它是自然界中最硬的物質(zhì)呢。你可以想象一下，要是拿它去劃玻璃，就像用刀劃豆腐一樣輕松，當然這只是個夸張的比喻啦。那你能想到金剛石這么硬，在生活中有什么用途嗎？比如用來切割玻璃、做鉆探機的鉆頭之類的。-思考一下，金剛石這么硬的性質(zhì)和它的結構有什么關系呢？這就需要我們?nèi)ヌ骄恳幌滤脑优帕蟹绞嚼病?、石墨的獨特之處-同樣先觀察石墨的圖片或者實物。石墨看起來是那種黑乎乎的，有點像我們用的鉛筆芯，實際上鉛筆芯就是用石墨和黏土混合制成的。-了解石墨的物理性質(zhì)。石墨很軟，摸起來滑溜溜的。而且它還有一個很神奇的性質(zhì)，就是能導電。這就很有趣了，你看，同樣是碳元素組成的，和金剛石差別可真大。那石墨這么軟又能導電，在生活中有哪些應用呢？比如說可以做電極，在電池里就有石墨電極呢。-探究石墨的結構和它的性質(zhì)之間的聯(lián)系。為什么石墨這么軟還能導電呢？這和它的原子排列方式肯定有關系，那到底是怎樣的排列方式呢？3、神秘的C??-認識C??這種碳單質(zhì)。C??是一種很奇特的碳單質(zhì)，它的分子形狀像足球一樣，所以也被叫做足球烯。你看，碳元素可真神奇，能組成這么多種不同形狀的單質(zhì)。-了解C??的一些性質(zhì)和用途。雖然它不像金剛石和石墨那么常見的應用在我們?nèi)粘Ｉ钪?，但是在科學研究等方面可是有很大的潛力呢。二、碳單質(zhì)物理性質(zhì)差異的微觀探究1、對比金剛石、石墨和C??的結構模型-如果有結構模型的話，就仔細觀察它們。你會發(fā)現(xiàn)金剛石中的碳原子是正四面體結構排列的，每個碳原子都和四個其他的碳原子相連，這種緊密的排列方式使得金剛石非常堅硬。-再看石墨，石墨是層狀結構，就像一層層的鱗片疊在一起。在每一層里，碳原子是六邊形的平面網(wǎng)狀結構，而且層與層之間的作用力比較小，所以石墨很容易滑動，這就是它軟的原因。同時，層內(nèi)有自由電子，這就是它能導電的原因。-C??呢，它是由60個碳原子組成的球狀結構，這種獨特的結構也決定了它有一些特殊的性質(zhì)。2、總結結構與性質(zhì)的關系-從對這三種碳單質(zhì)的結構和性質(zhì)的研究中，我們可以得出結論：結構決定性質(zhì)。不同的原子排列方式，就會導致物質(zhì)有不同的性質(zhì)。就像我們?nèi)艘粯?，不同的生活環(huán)境和成長經(jīng)歷（類比結構）會讓我們有不同的性格和能力（類比性質(zhì)）。三、碳單質(zhì)的化學性質(zhì)1、常溫下的穩(wěn)定性-思考一下，我們平時用的木制桌椅，里面含有碳元素，為什么它們不會輕易地發(fā)生化學反應呢？這就是因為碳在常溫下化學性質(zhì)很穩(wěn)定。-找一找生活中還有哪些例子能說明碳在常溫下的穩(wěn)定性。比如古代的字畫，很多都是用墨（主要成分是碳）寫的或者畫的，經(jīng)過了那么多年還能保存下來，就是因為碳的穩(wěn)定性。2、高溫下的可燃性-回憶一下，家里燒的木炭在燃燒的時候會發(fā)生什么現(xiàn)象呢？木炭燃燒會發(fā)紅光，產(chǎn)生熱量，還會生成二氧化碳或者一氧化碳。-寫出碳燃燒的化學方程式。當氧氣充足的時候，碳完全燃燒生成二氧化碳，化學方程式是C+O?點燃CO?；當氧氣不充足的時候，碳不完全燃燒生成一氧化碳，化學方程式是2C+O?點燃2CO。-思考一下，如果在一個密閉的空間里燒木炭，可能會有什么危險呢？因為木炭燃燒可能會產(chǎn)生一氧化碳，一氧化碳是有毒氣體，會讓人中毒，所以在使用木炭取暖等的時候一定要注意通風。3、高溫下的還原性-了解什么是還原性。還原性就是物質(zhì)能夠奪取含氧化合物里的氧元素的性質(zhì)。碳在高溫下就具有還原性。-想象一下碳和氧化銅在高溫下反應的情景。碳把氧化銅里的氧奪走了，自己變成了二氧化碳，氧化銅就被還原成了銅。這個反應的化學方程式是C+2CuO高溫2Cu+CO?↑。-如果要設計一個實驗來驗證碳的還原性，需要哪些實驗儀器和藥品呢？可以用到試管、酒精燈、帶導管的單孔橡皮塞、木炭、氧化銅等。那這個實驗的步驟應該是怎樣的呢？首先把木炭和氧化銅按照一定的比例混合均勻，放進試管里，然后用帶導管的單孔橡皮塞塞緊試管，把試管固定在鐵架臺上，用酒精燈加熱。要注意觀察試管里的現(xiàn)象，當看到黑色的氧化銅變成紅色的銅，同時有氣體產(chǎn)生，這個氣體能使澄清石灰水變渾濁，就說明反應發(fā)生了?！咀詫W反思】我的收獲：-我知道了金剛石、石墨和C??等碳單質(zhì)的物理性質(zhì)和用途，原來同樣是碳元素組成的單質(zhì)，它們的性質(zhì)可以有這么大的差別。-理解了碳單質(zhì)物理性質(zhì)差異是因為原子排列方式不同，這讓我對結構決定性質(zhì)有了更深的認識。-學會了碳單質(zhì)化學性質(zhì)的相關知識，像常溫下的穩(wěn)定性、高溫下的可燃性和還原性，還能寫出相關的化學方程式呢。我的疑問：-除了金剛石、石墨和C??，還有沒有其他特殊的碳單質(zhì)呢？-在碳的還原性實驗中，如果反應不完全會有什么影響呢？【互動探究案】1、小組討論-討論不同碳單質(zhì)在未來可能有哪些新的用途。比如說，隨著科技的發(fā)展，C??可能會在醫(yī)藥領域有更多的應用，那具體可能會有哪些應用呢？大家可以各抒己見。-探討碳單質(zhì)的性質(zhì)還有哪些方面可以深入研究。比如碳單質(zhì)在特殊環(huán)境下的性質(zhì)，像在太空環(huán)境或者深海環(huán)境中。2、全班交流-每個小組派代表分享小組討論的結果。其他小組可以進行補充或者提出不同的意見。-針對大家提出的關于碳單質(zhì)的新用途或者新的研究方向，一起討論其可行性和可能遇到的困難?！眷柟逃柧毎浮?、選擇題-下列關于金剛石和石墨的說法正確的是（）A.都是黑色固體B.硬度都很大C.都能導電D.碳原子排列方式不同答案：D-下列物質(zhì)的用途主要利用其化學性質(zhì)的是（）A.石墨做電極B.金剛石切割玻璃C.用炭黑制作墨汁D.焦炭用于煉鐵答案：D2、填空題-碳在常溫下化學性質(zhì)______，在高溫下具有______性和______性。答案：穩(wěn)定；可燃；還原-寫出碳不完全燃燒的化學方程式______。答案：2C+O?點燃2CO3、簡答題-請簡述金剛石和石墨物理性質(zhì)差異很大的原因。答案：金剛石中的碳原子是正四面體結構排列，每個碳原子與四個其他碳原子相連，結構緊密，所以硬度大；石墨是層狀結構，層內(nèi)是六邊形平面網(wǎng)狀結構，層與層之間作用力小，且層內(nèi)有自由電子，所以石墨很軟且能導電。二者原子排列方式不同導致物理性質(zhì)差異很大?！緦W習反思】我的收獲：-通過互動探究和鞏固訓練，我對碳的單質(zhì)的知識掌握得更牢固了。-在小組討論和全班交流中，我學會了從不同的角度思考問題，還了解了其他同學的想法，拓寬了自己的思維。-做鞏固訓練題讓我發(fā)現(xiàn)了自己還存在的一些問題，也知道了怎么去改進。我的疑問：-在碳的還原性實驗中，如果改變反應物的用量比例，反應結果會有很大的變化嗎？-碳的這些性質(zhì)在工業(yè)生產(chǎn)中還有哪些特殊的應用呢？【教師反饋】1、對學生自主學習的評價-根據(jù)學生在自主學習案中的完成情況，對學生的知識掌握程度進行評價。如果學生對碳單質(zhì)的物理性質(zhì)和用途描述準確，對結構與性質(zhì)的關系理解到位，對化學性質(zhì)的相關知識掌握較好，就給予肯定的評價。-如果學生存在一些問題，比如對某些物理性質(zhì)的描述不準確，化學方程式書寫錯誤等，要指出問題所在，并給予正確的指導。2、對互動探究環(huán)節(jié)的評價-觀察學生在小組討論和全班交流中的表現(xiàn)。如果學生積極參與討論，提出有創(chuàng)意的想法，能夠認真傾聽他人的意見并進行補充或反駁，就給予表揚。-如果有學生參與度不高，要鼓勵他們積極參與，告訴他們在互動探究中可以學到很多書本上學不到的知識。3、對鞏固訓練結果的評價-根據(jù)學生在鞏固訓練案中的答題情況進行評價。如果學生正確率較高，說明對知識掌握得比較好，可以建議他們做一些拓展性的學習；如果學生錯誤較多，要針對具體的錯誤題目進行講解，幫助學生找出錯誤原因，加強對相關知識的理解?！咀晕以u估方法及標準】1、自我評估方法-回顧自己在整個學習過程中的表現(xiàn)，包括自主學習、互動探究和鞏固訓練等環(huán)節(jié)。-檢查自己對知識的掌握程度，可以通過重新做一些練習題或者向同學提問的方式來檢驗。-思考自己在學習過程中遇到的問題是否得到了解決，如果還有疑問，要及時向老師或者同學請教。2、評估標準-知識掌握-如果能夠準確說出金剛石、石墨和C??等碳單質(zhì)的物理性質(zhì)、用途以及化學性質(zhì)，并且能夠正確書寫相關的化學方程式，說明知識掌握得很好。-如果對部分知識存在模糊或者錯誤的認識，比如對某種碳單質(zhì)的用途不太清楚，或者化學方程式書寫有小錯誤，說明知識掌握得一般，需要進一步復習鞏固。-如果對很多知識都不了解，或者存在大量的錯誤，說明知識掌握得較差，需要重新認真學習。-學習過程表現(xiàn)-在自主學習中，如果能夠積極主動地去探究知識，按照要求完成各項學習任務，并且能夠提出自己的疑問和思考，說明自主學習能力較強。-如果是在老師或者同學的督促下完成學習任務，自主學習能力一般。-如果自主