化学九年级第6单元课题1教学设计3.docx

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化学九年级第6单元课题1教学设计3

化学九年级第六单元课题1金刚石、石墨和C60

教学设计

作者：

黎宙（从化市第二中学）　审稿：

江耀村　朱少祥

一、教学目标

（一）知识与技能：

1．了解金刚石和石墨的物理性质和主要用途。

知道木炭、活性炭、焦炭、炭黑的主要用途。

2．知道碳单质的化学性质。

并根据性质了解其用途。

3．知道C60分子的结构特点和潜在应用前景。

4．能以发展的观点看待碳的单质。

（二）过程和方法：

1、通过生活实例知道金刚石的硬和石墨的软，通过微观结构知道原因所在，从而让学生了解到结构与性质、用途的辨证关系。

2、通过C60分子结构的认识，让学生能以发展的眼光看待碳的单质。

3、通过生活实例学习碳单质的化学性质，通过实验探究碳的还原性，通过利用化学知识知道化学的重要作用。

（三）情感态度与价值观：

1、通过碳单质的物理性质和化学性质的学习，培养学生对自然界中化学现象的好奇心和探究欲，从探究活动中体会成功的喜悦，增强学习化学的兴趣。

2、通过碳单质性质和用途的学习，让学生明白化学的价值，从而形成化学学习的情感。

二、教材分析

本课题包括两部分：

一、碳的单质；二、碳的化学性质。

碳的单质主要介绍了金刚石的“硬”、石墨的“软”和导电性以及C60分子的结构特点。

由于木炭主要是由石墨的微小晶体和少量杂质构成的，因此木炭的吸附性放在有关石墨的内容中介绍。

重点：

碳跟氧气及某些氧化物的反应。

难点：

碳跟某些氧化物的反应。

三、教学设计思路

这是一节元素化合物课，设计元素化合物课要依据元素化合物的课型特征来进行，在本课题的设计中，主要依据下面四点来进行设计：

1、元素化合物课要以实验为基础，让学生通过观察实验、操作实验、分析实验和设计实验来感受、理解元素化合物知识的发现和发展的过程，初步学会化学思维方法。

在本课题中，我设计了用玻璃刀刻划玻璃，让学生清楚认识到金刚石的硬，让学生准备好铅笔芯粉来了解石墨的软和滑腻感等。

木炭的吸附红棕色的二氧化氮和活性炭吸附红墨水来认识木炭、活性炭有吸附性，并且活性炭的吸附性比木炭强。

单质碳的化学性质中利用活性炭和氧化铜在高温下反应来说明碳的还原性。

通过实验设置情景，使实验内容具有足够的思考性和趣味性，激发学生的兴趣，调动学生的学习积极性，启动他们的思维欲望。

2、一定要设计与实验同步的问题组，以帮助学生突破学习的难点，有效地训练学生观察、分析和归纳的能力。

在本课题中，木炭还原氧化铜是本课题的重点和难点，由于实验是演示实验，学生观察现象的效果肯定要打折扣，因此反应前后我都让学生观察反应物和生成物的颜色，并设计了问题组来帮助学生学会在做演示实验时要注意观察哪些问题，如何描述问题，如何得到结论。

学生能根据问题来进行实验观察，并通过问题来巩固所学知识。

3、元素化合物课要充分利用基础理论的指导作用，揭示知识内在联系，帮助学生形成知识结构，使学生明确“结构——性质——用途”的化学学习规律。

在本课题中通过金刚石、石墨的结构来认识金刚石的硬和石墨的软，和其它物理性质差异较大的原因；通过原子的最外层电子数决定元素化学性质，碳原子的最外层电子数为4，不易得失电子来说明在常温下碳的化学性质稳定。

木炭具有疏松多孔的结构因此具有吸附性。

从而形成：

结构决定性质，性质决定用途的关系。

4、元素化合物课要面向社会，紧密联系生活和生产实际，联系环境保护。

本课题中设计了金刚石、石墨、C60在生活中的应用，石墨纳米碳在未来的重要应用前景，如太空电梯的研究中使用。

在碳的化学性质中设计了喜庆对联褪色而墨书写的字不变来说明常温下碳的化学性质稳定。

用木炭不充分燃烧引起的中毒事件来说明含碳燃料的燃烧要注意的的问题，紧密联系生活和生产实际，联系环境保护。

四、分课时的教学设计第一课时

[创设情景]多媒体图片:

太空电梯电脑效果图，为抵抗重力,太空电梯需要极强的韧性，科学家认为石墨纳米管是最佳材料。

它是碳元素组成的物质。

由碳元素组成的物质还有金刚石、石墨、C60等物质，本课时主要介绍由碳元素组成的单质金刚石、石墨和C60。

[师生活动]用玻璃刀切割玻璃和摩擦铅笔芯粉，讨论原因。

阅读课本并填表：

金刚石（C）

石墨（C）

物

理

性

质

颜色

无色透明

深灰色、有金属光泽

状态

正八面体形状的固体

不透明的细鳞片状固体

硬度

硬度高

质软

导电性

不导电

优良的导电性

其它

滑腻

用途

装饰品——钻石、钻头、刻刀

铅笔芯、电极、润滑剂

[提出问题]金刚石和石墨都是由碳元素组成的单质，但物理性质差异很大，原因是什么？

[多媒体展示]观察金刚石和石墨的原子排列结构图。

.金刚石的晶体结构.石墨的晶体结构

[教师小结]金刚石的碳原子在空间构成连续、坚固的骨架结构，所以坚硬；石墨的碳原子呈平面层状结构，层与层之间的作用小，所以很软，能导电，有滑腻感。

[师生交流]结构决定性质、性质决定用途。

[多媒体演示]科学家发现，除了金刚石、石墨外，还有一些新的以单质形式存在的碳，其中发现比较早并在研究中取得重要进展的是C60分子。

演示C60的模拟动画。

[教师归纳]分析C60分子结构，观察到一个有趣的现象就是它与足球相似，所以又称“足球烯”，这种“足球”结构的碳分子很稳定，一个C60分子中含有60个碳原子，它是一种单质。

目前，人们正在进一步地研究C60分子的结构和性质，以及在材料科学、超导体等方面的应用。

[教师介绍]碳单质研究的新进展：

单层布基管多层布基管

两端封闭的布基管布基洋葱

为抵抗重力,太空电梯需要极强的韧性，科学家认为石墨纳米管是最佳材料。

[教师分析]生活中我们常用到的木炭、活性炭、焦炭、炭黑等主要是由石墨的微小晶体和少量杂质构成的，称为无定形碳。

[演示实验]木炭吸附二氧化氮、活性炭吸附红墨水。

[师生归纳]

[学生阅读]人造金刚石和金刚石薄膜，了解碳单质的发展。

[课堂练习]根据下列物质的性质和用途连线金刚石璀璨夺目吸附毒气石墨很软装饰品石墨的导电性好作钻头金刚石的硬度很大润滑剂活性炭的吸附性强铅笔芯石墨有滑腻感电极

[板书设计]

课题1金刚石、石墨和C60

一、碳的单质

1、金刚石与石墨的物理性质和用途的比较

金刚石

石墨

物

理

性

质

颜色、状态

无色透明、正八面体形状的固体

深灰色、有金属光泽、不透明的细鳞片状固体

硬度

硬度高

质软

导电性

不导电

能导电

滑腻

用途

装饰品、玻璃刀、钻头、刻刀

铅笔芯、电极、润滑剂

2、C60分子

3、金刚石、石墨的物理性质有很大差异的原因：

由于碳原子排列不同。

二、无定形碳

附：

课题1金刚石、石墨和C60学案

一、金刚石和石墨性质比较

金刚石（C）

石墨（C）

物

理

性

质

颜色

状态

硬度

导电性

其它

用途

归纳：

1、金刚石和石墨都是由碳元素组成的单质，但物理性质差异很大，原因是。

2、结构、性质、用途之间的关系为：

。

二、C60分子

1、一个C60分子中含有60个碳原子，它是一种单质。

目前，人们正在进一步地研究C60分子的结构和性质，以及在、等方面的应用。

2、C60分子的相对分子质量为。

三、无定形碳——木炭、活性炭、焦炭、炭黑的用途

[课堂练习]根据下列物质的性质和用途连线金刚石璀璨夺目吸附毒气石墨很软装饰品石墨的导电性好作钻头金刚石的硬度很大润滑剂活性炭的吸附性强铅笔芯石墨有滑腻感电极

第二课时

教学过程：

[创设情景]：

（多媒体投影）

（教师朗读）：

愧无佳肴奉戚友；

惟有水酒敬亲朋。

横批：

美满姻缘。

[提出问题]用墨书写在红纸上的喜庆对联或标语，贴在墙上一段时间以后，黑色的字颜色不变，但红色的纸已经褪色或变成白纸，这是为什么？

[学生讨论]：

墨的成分是碳，碳受日光照射或与空气、水分接触，都不容易起变化。

说明在常温下，碳的化学性质不活泼。

[教师板书]：

二、碳的化学性质

1、碳具有常温稳定性

[师生交流]（多媒体展示）

烤焦的电线杆

北宋古诗词

北宋古画《清明上河图》

归纳：

1、古代的字画用墨绘画，能保存很长时间。

2、学生档案要用黑色钢笔书写。

3、木制电线杆表面微微烧焦生成碳进行防腐。

[提出问题]：

化学性质是由什么决定的？

为什么碳的化学性质在常温下不活泼。

[师生归纳]：

化学性质是由原子的最外层电子数决定的，碳原子的最外层电子数为4，不易得失电子，故常温下化学性质不活泼。

[过度]：

常温下碳的化学性质不活泼，温度升高时会怎么样，下面我们来探究碳在温度升高时的化学性质。

[学生练习]生活中，木炭常用来烧烤、取暖，说明木炭具有什么性质？

请写出木炭燃烧的化学方程式。

[提出问题]CO2有无毒性？

[创设情景]南方某镇，大年三十夜，一家六口紧闭门窗用木炭烤火取暖，造成中毒事故，原因是什么？

[学生讨论]门窗紧闭，空气不足，碳不充分燃烧生成大量有毒的CO。

[教师归纳]

2、碳具有可燃性（应用：

做燃料）

C+O2点燃CO2无毒（O2充足）放出热量

2C+O2点燃2CO剧毒（O2不足）放出热量

[教师引导]木炭在空气中燃烧生成一氧化碳或二氧化碳两种氧化物，是由化合价决定的。

含碳燃料燃烧时如果氧气不足，燃料不充分时会生成大量一氧化碳使人中毒。

冬天来了，同学们注意洗澡时要开抽风机，或洗澡时先把水热好。

碳除了以上两点性质外，还具有什么性质，我们通过实验来继续探究。

[教师演示]观察木炭与氧化铜反应实验，填写下列问题：

①反应物的颜色?

②试管口略向下倾斜是为什么?

③在酒精灯火焰上加网罩，或用酒精喷灯加热的原因。

④实验现象是：

（1）导管口；

（2）澄清石灰水变；（3）试管中的固体粉末由色变色。

⑤怎样判断反应已经结束？

⑥实验结束时先，后。

原因：

。

⑦为什么要待试管冷却后才将粉末倒在纸上观察？

⑧写出木炭与氧化铜反应的化学方程式。

[师生归纳]略。

[教师分析]在这个反应中，氧化铜失去氧而变成单质铜。

这种含氧化合物里的氧被夺去的反应，叫做还原反应。

木炭是使氧化铜还原为铜的物质，它具有还原性。

[教师板书]

3、碳具有还原性（应用：

冶金工业）

2CuO+C

2Cu+CO2↑吸收热量

[学生练习]工业上，常利用碳的还原性，将金属从其氧化物矿石中还原出来。

写出用焦炭还原赤铁矿（主要成份是Fe2O3）炼成铁的化学方程式。

[提出问题]煤炉中的煤燃烧很旺时生成二氧化碳，加上一些新煤后温度反而会降低，并伴随有一些一氧化碳生成，为什么呢？

[师生分析]煤炉中生成的二氧化碳与新加的碳发生反应，碳夺取了二氧化碳中的氧生成一氧化碳。

温度降低，说明发生该反应要吸收热量。

[教师板书]C+CO2

2CO 吸收热量

[练习]

1、用墨绘制的古画或古人真迹，经几百年乃至几千年，笔迹仍然不变色，说明碳单质具有的化学性质为。

2、在埋木电线杆前,要把埋入地下的一段用火将表面微微烧焦，这是因为（）

A.防止触电B.烧焦变成炭木有导电性C.防止木材腐烂D.比较易埋入

3、用碳素墨水书写重要文件或档案资料，利用了碳单质的：

（）

A.只有物理性质B.只有化学性质C.既有物理性质又有化学性质D.可燃性

4、有一黑色粉末，加强热后变成了红色物质，同时放出二氧化碳，请你推测这种黑色粉末是（）

A.氧化铜B.二氧化锰C.氧化铜和碳粉的混合物D.碳粉

5、学完本课题后，你认为影响碳的化学活泼性的外界主要因素是：

。

6、冬天很容易发生煤气中毒事故，这是因为用碳作燃料在空气不充足的时候不能充分燃烧，其反应方程式为：

；如果能够保持室内通风良好，就不容易发生类似事故了，这是因为：

。

（用化学方程式表示）

7、某同学将过量的木炭粉与少量氧化铜粉末混合，装入试管中，加热一段时间后，试管里有铜和未反应的木炭。

为了得到纯净的铜，该同学把混合物置于蒸发皿里加强热，使木炭与氧气反应而除去。

你认为该同学能达到目的吗？

（填“能”或“不能”），理由是。

8、古代炼铁是用焦炭把铁从它的氧化物（例如：

四氧化三铁）中还原出来，反应的化学方程式为。

9、木炭与氢气化学性质比较（用方程式表示）

木炭C

氢气H2

可

燃

性

还

原

性

[板书设计]二、碳的化学性质

1、碳具有常温稳定性（用途：

制墨、防腐）

2、碳具有可燃性（应用：

做燃料）

C+O2点燃CO2（O2充足）放出热量

2C+O2点燃2CO（O2不足）放出热量

3、碳具有还原性（应用：

冶金工业）

2CuO+C

2Cu+CO2↑吸收热量

CO2+C

2CO吸收热量

附：

单质碳的化学性质学案

一、化学与生活：

用墨书写在红纸上的喜庆对联或标语，贴在墙上一段时间以后，黑色的字颜色不变，但红色的纸已经褪色或变成白纸，这是为什么？

知识归纳：

碳具有性。

用途为：

理论依据：

化学性质是由什么决定的？

为什么碳的化学性质在常温下不活泼？

二、化学与生活：

木炭常用来烧烤、取暖，说明木炭具有什么性质？

请写出木炭燃烧的化学方程式：

一个真实故事：

南方某镇，大年三十夜，一家六口紧闭门窗用木炭烤火取暖，造成中毒事故，原因是什么？

知识归纳：

碳具有：

性。

用途为：

三、实验探究：

观察木炭与氧化铜反应实验，填写下列问题：

①反应物木炭为：

色、氧化铜为：

色。

②试管口略向下顷斜是：

③在酒精灯火焰上加网罩，或用酒精喷灯加热是

④实验现象是：

（1）导管口；

（2）澄清石灰水变

（3）试管中的固体粉末由色变色。

⑤怎样判断反应已经结束？

⑥实验结束时先，后。

原因：

⑦为什么要待试管冷却后才将粉末倒在纸上观察？

⑧写出木炭与氧化铜反应的化学方程式

知识归纳：

1、含氧化合物里的氧被夺去的反应，叫做。

木炭是使氧化铜还原为铜的物质，它具有性。

2、碳具有性。

用途为：

化学知识应用：

1、工业上利用碳的还原性，将金属从其氧化物矿石中还原出来。

写出用焦炭还原赤铁矿（主要成份是Fe2O3）炼成铁的化学方程式：

2、煤炉中的煤燃烧很旺时生成二氧化碳，加上一些新煤后温度反而会降低，并伴随有一些一氧化碳生成，为什么呢？

用化学方程式表示：