2016年秋九年級化學上冊第六單元碳和碳的氧化物課題1金剛石、石墨和C60教學設計新人教版授課內容授課時數授課班級授課人數授課地點授課時間教學內容2016年秋九年級化學上冊第六單元碳和碳的氧化物課題1金剛石、石墨和C60

1.金剛石、石墨的物理性質和用途

2.C60的結構、性質和發現歷程

3.碳單質間的相互轉化及其條件核心素養目標1.培養學生的科學探究能力，通過實驗觀察和數據分析，理解碳單質的物理性質差異。

2.增強學生的科學思維，引導學生運用比較、分類、歸納等方法，分析碳的不同同素異形體。

3.提升學生的社會責任感，了解科學發現對人類社會發展的貢獻，激發學生對科學研究的興趣。教學難點與重點1.教學重點，

①金剛石、石墨和C60的物理性質及其差異；

②碳單質間的相互轉化過程，包括反應條件和產物；

③通過實驗觀察，培養學生觀察和分析實驗現象的能力。

2.教學難點，

①金剛石和石墨內部結構差異對物理性質的影響；

②理解C60的獨特結構及其性質；

③將理論知識與實際應用相結合，分析碳的不同同素異形體在實際生活中的應用場景；

④培養學生的邏輯推理能力，解釋碳單質間轉化過程中化學鍵的變化和能量變化。教學資源1.軟硬件資源：多媒體教學設備（投影儀、電腦）、實驗器材（金剛石、石墨樣品、C60樣品、顯微鏡、實驗裝置等）。

2.課程平臺：學校內部教學平臺、在線教育平臺（用于課后學習資源分享）。

3.信息化資源：網絡視頻資料、化學教學軟件、在線實驗模擬工具。

4.教學手段：實物展示、圖片展示、視頻演示、實驗操作演示、小組討論、課堂提問。教學實施過程1.課前自主探索

教師活動：

發布預習任務：通過在線平臺或班級微信群，發布預習資料（如PPT、視頻、文檔等），明確預習目標和要求。設計預習問題：圍繞金剛石、石墨和C60的物理性質和結構，設計一系列具有啟發性和探究性的問題，如“金剛石和石墨的硬度差異原因是什么？”、“C60的結構特點有哪些？”等。

監控預習進度：利用平臺功能或學生反饋，監控學生的預習進度，確保預習效果。

學生活動：

自主閱讀預習資料：按照預習要求，自主閱讀預習資料，理解碳單質的物理性質和結構特點。

思考預習問題：針對預習問題，進行獨立思考，記錄自己的理解和疑問。

提交預習成果：將預習成果（如筆記、思維導圖、問題等）提交至平臺或老師處。

教學方法/手段/資源：

自主學習法：引導學生自主思考，培養自主學習能力。

信息技術手段：利用在線平臺、微信群等，實現預習資源的共享和監控。

作用與目的：

幫助學生提前了解碳單質的物理性質和結構，為課堂學習做好準備。

培養學生的自主學習能力和獨立思考能力。

2.課中強化技能

教師活動：

導入新課：通過展示金剛石和石墨的圖片，引出碳單質的多樣性，激發學生的學習興趣。

講解知識點：詳細講解金剛石、石墨和C60的物理性質、結構特點及其相互轉化條件。

組織課堂活動：設計小組討論，讓學生分析不同碳單質的性質差異，并預測它們在不同條件下的轉化。

解答疑問：針對學生在學習中產生的疑問，如“為什么金剛石硬度大？”、“C60的發現有什么意義？”等，進行及時解答和指導。

學生活動：

聽講并思考：認真聽講，積極思考老師提出的問題。

參與課堂活動：積極參與小組討論，通過實驗操作觀察碳單質的性質變化。

提問與討論：針對不懂的問題或新的想法，勇敢提問并參與討論。

教學方法/手段/資源：

講授法：通過詳細講解，幫助學生理解碳單質的性質和結構。

實踐活動法：設計小組實驗，讓學生在實踐中掌握碳單質的性質和轉化條件。

合作學習法：通過小組討論等活動，培養學生的團隊合作意識和溝通能力。

作用與目的：

幫助學生深入理解碳單質的物理性質和結構，掌握碳單質間的相互轉化條件。

通過實踐活動，培養學生的動手能力和解決問題的能力。

通過合作學習，培養學生的團隊合作意識和溝通能力。

3.課后拓展應用

教師活動：

布置作業：布置與碳單質相關的課后作業，如分析碳單質在工業中的應用、設計實驗驗證碳單質轉化的條件等。

提供拓展資源：提供與碳單質相關的拓展資源，如科學雜志文章、在線實驗視頻等，供學生進一步學習。

反饋作業情況：及時批改作業，給予學生反饋和指導，指出作業中的錯誤和不足。

學生活動：

完成作業：認真完成老師布置的課后作業，鞏固學習效果。

拓展學習：利用老師提供的拓展資源，進行進一步的學習和思考，如查閱相關書籍、參與科學競賽等。

反思總結：對自己的學習過程和成果進行反思和總結，提出改進建議。

教學方法/手段/資源：

自主學習法：引導學生自主完成作業和拓展學習。

反思總結法：引導學生對自己的學習過程和成果進行反思和總結。

作用與目的：

鞏固學生在課堂上學到的碳單質知識，拓寬學生的知識視野。

通過拓展學習，培養學生的自主學習能力和科學探究精神。

通過反思總結，幫助學生發現自己的不足并提出改進建議，促進自我提升。學生學習效果學生學習效果

在完成了“2016年秋九年級化學上冊第六單元碳和碳的氧化物課題1金剛石、石墨和C60”這一章節的學習后，學生在以下幾個方面取得了顯著的學習效果：

1.知識掌握程度

學生能夠準確描述金剛石、石墨和C60的物理性質，包括硬度、導電性、顏色、透明度等。他們能夠區分這些碳單質的外觀特征，并解釋這些差異背后的原因。此外，學生能夠理解碳單質的結構特點，如金剛石的立方晶體結構、石墨的層狀結構和C60的足球烯結構。

2.實驗操作能力

通過實驗操作，學生學會了如何正確使用顯微鏡觀察金剛石、石墨和C60的微觀結構，以及如何進行簡單的化學實驗來驗證碳單質的性質。例如，學生能夠通過滴定實驗來檢測石墨的導電性，或者通過燃燒實驗來觀察C60的燃燒產物。

3.科學探究能力

學生在探究金剛石、石墨和C60的性質時，能夠提出假設、設計實驗、收集數據和分析結果。他們學會了如何通過實驗來驗證自己的假設，并在實驗過程中培養了嚴謹的科學態度和批判性思維。

4.問題解決能力

學生在面對與碳單質相關的實際問題，如碳在工業中的應用、碳納米管的特性等，能夠運用所學知識進行分析和解決。他們能夠識別問題中的關鍵信息，提出合理的解決方案，并評估這些解決方案的可行性。

5.科學態度與價值觀

學生通過學習碳單質的多樣性，認識到科學發現對人類社會的重要性。他們開始理解科學知識是如何推動技術進步和改善人類生活的。這種認識有助于培養學生的社會責任感和對科學的尊重。

6.合作學習與交流能力

在小組討論和實驗活動中，學生學會了如何與同伴合作，共同完成任務。他們能夠有效地溝通自己的想法，傾聽他人的意見，并在團隊中發揮自己的作用。這種合作學習經驗有助于提高學生的社交技能和團隊協作能力。

7.學習興趣與動機

通過對碳單質的學習，學生對化學學科產生了更濃厚的興趣。他們開始關注化學在生活中的應用，并對未來的科學探索充滿期待。這種興趣和動機有助于學生保持學習的積極性和主動性。典型例題講解典型例題1：比較金剛石和石墨的物理性質。

例題：金剛石和石墨都是由碳原子組成的，但它們的物理性質卻有很大的差異。請比較金剛石和石墨的以下物理性質：硬度、導電性、顏色、透明度。

答案：金剛石和石墨的物理性質比較如下：

-硬度：金剛石的硬度非常高，是自然界中已知的最硬的物質，而石墨的硬度較低，可以用作潤滑劑。

-導電性：金剛石幾乎不導電，而石墨具有良好的導電性，因為石墨中的碳原子以層狀結構排列，層與層之間有自由電子可以移動。

-顏色：金剛石是無色透明的，而石墨是深灰色的。

-透明度：金剛石具有很高的透明度，而石墨不透明。

典型例題2：解釋為什么金剛石硬度高而石墨硬度低。

例題：金剛石和石墨都是由碳原子組成的，但金剛石硬度高而石墨硬度低，這是為什么？

答案：金剛石和石墨的硬度差異是由于它們的碳原子排列方式不同。金剛石中的碳原子以四面體結構緊密排列，形成了堅固的三維網絡結構，因此硬度極高。而石墨中的碳原子以層狀結構排列，層與層之間的作用力較弱，因此硬度低。

典型例題3：C60的發現對科學有什么意義？

例題：C60的發現對科學有什么重要意義？

答案：C60的發現對科學具有重要意義，包括：

-揭示了碳的多樣性和新結構。

-為材料科學提供了新的研究方向，如超導材料和納米技術。

-促進了化學和物理學領域的交叉研究。

典型例題4：如何制備C60？

例題：C60是如何制備的？

答案：C60的制備通常采用激光蒸發法。具體步驟如下：

1.將苯或乙炔等碳氫化合物作為原料。

2.使用激光照射原料，使其蒸發。

3.在高真空條件下，蒸發出的碳原子在冷凝表面上形成C60分子。

典型例題5：碳納米管的應用領域有哪些？

例題：碳納米管有哪些應用領域？

答案：碳納米管具有獨特的物理和化學性質，廣泛應用于以下領域：

-電子器件：如場效應晶體管、超電容等。

-材料科學：如增強纖維、導電聚合物等。

-醫療領域：如藥物載體、生物傳感器等。

-能源存儲：如超級電容器、電池等。板書設計1.金剛石、石墨和C60的基本性質

①金剛石：硬度高、不導電、無色透明、立方晶體結構

②石墨：硬度低、導電、深灰色、層狀結構

③C60：足球烯結構、導電、黑色、分子晶體

2.碳單質的物理性質差異原因

①金剛石：碳原子四面體結構，共價鍵強

②石墨：碳原子層狀結構，層間作用力弱

③C60：碳原子足球烯結構，分子間作用力適中

3.碳單質間的相互轉化