课题1《碳单质的多样性（一）》教学设计 人教版（2024）化学九年级上册.docx

《课题1碳单质的多样性》第1课时教学设计

课题

碳单质的多样性第1课时

单元

第六单元

学科

化学

年级

九年级

教材分析

本节课是在前五单元已初步学习化学实验基本操作和基础理论知识的基础上，从最简单的碳的单质入手，系统的从结构决定性质，性质决定用途等角度仔细的研究碳的单质，对随后学习复杂的碳的氧化物起到承上启下的作用。

核心素养目标

化学观念：掌握金刚石，石墨的物理性质和用途，了解C60的相关信息。

科学思维：通过情景设置、小组讨论及多媒体展示使学生认识物质的结构、性质和用途的关系。

科学探究与实践：通过小组实验探究展示使学生了解木炭，活性炭的吸附性能。

科学态度与责任：通过分组实验探究，提高学生试验操作技能增强团队合作意识，提高化学学习的兴趣。认识碳单质在日常生活和科技发展中的重要性，增强学习化学的兴趣和责任感。

重点

了解金刚石和石墨的物理性质和主要用途，知道C60分子的结构特点。知道活性炭和木炭的吸附性。

难点

了解金刚石和石墨的物理性质和主要用途，知道C60分子的结构特点。知道活性炭和木炭的吸附性。

教学过程

教学环节

教师活动

学生活动

设计意图

导入新课

提问：你知道丰富多彩的物质世界是由什么组成的吗？

丰富多彩的物质世界是由元素组成的。

不同的元素能组成不同的物质。

提问：由同种元素组成的纯净物叫单质，同种元素可以组成不同的单质吗？

展示:氧气O2和臭氧O3

这说明同一种元素可以组成不同的物质吗？今天我们一起来认识最常见元素C所组成的不同单质。引入新课。

思考讨论

通过创设情景，激发学生兴趣。明确学习内容。

讲授新课

一、金刚石的物理性质和用途

1.无色透明、折光率很高，具有强色散性。经仔细琢磨后，成为装饰品—钻石。

2.天然存在的最硬的物质，刻划玻璃、切割大理石加工坚硬的金属，以及装在钻机的钻头上，钻凿坚硬的岩层等。

3.导热性好，用于集成电路基板散热，提高芯片性能。

4.透光性好，硬度大，用作光学窗口和透镜的涂层。

思考讨论

对比金刚石性质完成表格，加深对金刚石物理性质和用途的理解。

二、石墨的物理性质和用途

物理性质

用途

深灰色、不透明、细鳞片状固体；质软滑腻

制铅笔芯

良好的润滑性

润滑剂，如打开锈锁

良好的导电性

电极材料

耐高温

耐热材料

【讲解】金刚石和石墨的物理性质和用途同样体现了物质的性质很大程度上决定了物质的用途。

【学生活动】（1）用小刀刮铅笔芯，感受铅笔芯的硬度；（2）触摸铅笔芯粉末，仔细体会手感；（3）用铅笔在白纸上划，观察颜色。

【总结】小刀能将铅笔芯很容易地刮下来，说明石墨质软；触摸铅笔芯粉末，能感觉到滑腻感，说明石墨有良好的润滑性；用铅笔在纸上画，也能感觉到铅笔的顺滑感，颜色为黑色。

【学生活动】观看视频或教师演示实验，观察石墨的导电性。

【总结】通过实验可以看到，接通电源后，灯泡发亮，断开石墨电极后，灯泡不亮，连接上石墨电极后，灯泡重新亮起了。说明石墨具有良好的导电性，所以石墨可以用作电极材料，如电池中会有石墨电极。

【学生活动】交流讨论：金刚石和石墨均由碳元素组成，为什么物理性质却有很大差异呢？

【总结】因为金刚石和石墨中碳原子排列方式不同。金刚石中，每个碳原子都与4个碳原子相连，构成正四面体，以这个骨架无限延伸构成立体网状结构，这种结构很稳定，导致金刚石的硬度非常大。而石墨是层状的结构，每一层内的碳原子以平面正六边形的形式连接并无限延伸，形成了石墨单层。层与层之间有作用力，这种作用力较弱，可以滑动，所以石墨质软，且由滑腻感。

【讲解】物质的结构与性质之间的关系：物质的结构决定了物质的物理性质，而物理性质又可以体现物质的结构。

比较金刚石和石墨的性质和用途

【思考】石墨在一定条件下能够变成金刚石，这属于物理变化还是化学变化？

【总结】石墨在一定条件下变成金刚石，则物质的结构发生了变化，说明在此过程中有新物质生成，属于化学变化。我国石墨转化为金刚石技术发展非常迅速，现已成为人造金刚石生产大国，人造金刚石亦被广泛应用于各种工业和工艺行业。

【过渡】在日常生活中，还有一些物质如：木炭、焦炭、活性炭、炭黑等的主要成分也是碳的单质，而它们的结构则与石墨类似，这些含碳物质统称为无定形碳，活性炭大家并不陌生，在水的净化的学习中我们已经了解了它具有吸附性，可以吸附水中的色素和异味，下面，我们再通过实验来验证一下活性炭的性质吧！

【学生活动】观看实验视频或教师演示实验或学生动手实验，观察并分析实验现象。

【总结】

现象

液体颜色有红色逐渐变浅，

最后褪为无色

分析

活性炭有吸附性，吸附了水中的色素，

水的颜色逐渐变浅直至无色

【讲解】活性炭、木炭都具有疏松多孔的结构，表面积很大，具有较强的吸附性，能吸附水中的色素。

【知识拓展】

木炭、活性炭的吸附性是物理性质，吸附中发生的是物理变化。