6.1 碳单质的多样性---2024-2025学年九年级化学人教版（2024）上册.docxVIP

碳单质的多样性-教学设计

课题：碳单质的多样性

课时

1

授课年级

九年级

教材

分析

内容地位：本课题是学生学习化学后接触的第一个元素及其化合物相关知识的单元，主要研究碳单质及其化合物的有关性质和用途。它在化学知识体系中起着承上启下的作用，既巩固了前面学习的化学基本概念和实验技能，又为后续学习碳的化合物及其他元素化合物知识奠定了基础。

知识结构：教材首先通过生活中常见的碳单质实例，金刚石、石墨、C60，引出碳单质的多样性，然后详细介绍了这些碳单质的物理性质、用途以及结构特点。在介绍碳单质的化学性质时，主要涉及碳的稳定性、可燃性和还原性，为后续学习碳的化合物的性质和转化关系做铺垫。

能力培养：教材注重培养学生的观察、分析、实验探究和归纳总结能力。通过对碳单质的多样性的学习，让学生学会运用观察和实验比较、归纳、总结方法对所获取信息进行加工，提高学生的科学探究能力和思维能力。同时，教材还通过对碳单质在生活和生产中的广泛应用的介绍，培养学生运用化学知识解决实际问题的能力，以及对化学学科的兴趣和热爱。

教学目标

化学观念：

学生能够理解并识别碳单质的多样性，包括金刚石、石墨、C60。

掌握碳单质物理性质差异的原因，即碳原子的不同排列方式。

科学思维：

通过实验的操作和观察，初步学习实验现象的观察方法，学习归纳知识的思维方法。

建立“结构决定性质，性质决定用途”的化学思维。

科学探究与实践：

学会运用观察和实验比较、归纳、总结方法对所获取信息进行加工。

通过对实验现象的讨论，培养学生的归纳整理、交流合作能力。

感受化学与生活的紧密联系，培养学生学习化学的兴趣。

科学态度与责任：

课前着重培养学生的自学能力、搜集和处理信息、获取新知识的能力，分析和解决问题、交流和合作的能力。

在了解碳单质的研究过程中，认识到科学探索无止境。

教学重、难点

教学重点：

碳单质的物理性质、化学性质。

理解碳单质的结构与性质的关系，掌握碳单质的主要用途。

教学难点：

理解碳单质物理性质差异的原因，即碳原子的不同排列方式导致物理性质的不同。

学科思想的形成，“结构决定性质，性质决定用途”的化学思维的建立。

碳与氧化铜、氧化铁反应的实验操作和原理。

教学过程

教学环节

教学活动

新课讲解

一、导入新课

教师活动：

展示实物：教师向学生展示金刚石、石墨和活性炭的实物样本，让学生观察并尝试描述它们的外观和可能的用途。

提出问题：你们知道这些看似不同的物质其实都是由同一种元素——碳组成的吗？为什么同一种元素会形成此不同的物质呢？

引入课题：今天，我们就来一起探究碳单质的多样性，了解不同碳单质的性质和用途。

二、新课讲授

环节一：金刚石的性质与用途

教师活动：

播放视频：播放一段关于金刚石开采和加工的视频，让学生直观地看到金刚石的美丽和珍贵。

展示图片：展示金刚石在切割、研磨和钻探方面的应用图片，金刚石刀具、钻头、砂轮。

引导学生总结：引导学生根据视频和图片，总结金刚石的主要性质——硬度大、熔点高、导电性差，并讨论其可能的用途。

实验演示：果条件允许，教师可以进行一个简单的实验，用金刚石刀具切割玻璃或金属，让学生更直观地感受金刚石的硬度。

环节二：石墨的性质与用途

教师活动：

实物展示：将石墨样本展示给学生，让学生观察其颜色、光泽和硬度。

提出问题：与金刚石相比，石墨有哪些不同的性质？这些性质决定了石墨有哪些用途？

分组讨论：将学生分成小组，每组发放一些石墨制品的样本（铅笔芯、石墨电极、石墨坩埚），让学生观察、讨论并尝试总结石墨的性质和用途。

汇报交流：各组派代表汇报讨论结果，教师根据学生的汇报进行总结和补充，强调石墨的导电性、润滑性和耐高温性。

实验探究：引导学生设计一个实验来验证石墨的导电性，用电池、导线和小灯泡连接石墨电极，观察灯泡是否发光。

环节三：C60新型碳单质的介绍

教师活动：

多媒体展示：利用多媒体展示C60、碳纳米管、石墨烯新型碳单质的图片和结构模型，让学生了解它们的外观和内部结构。

讲解性质：教师简要介绍这些新型碳单质的独特性质，C60的超导性、碳纳米管的强度和韧性、石墨烯的导电性和透明度。

拓展应用：介绍这些新型碳单质在高科技领域的应用，C60在超导材料、催化剂和生物医学方面的应用，碳纳米管在复合材料、电子器件和传感器方面的应用，石墨烯在太阳能电池、柔性显示屏和智能穿戴设备方面的应用。

讨论交流：引导学生讨论这些新型碳单质的发现对人类社会的意义，以及未来可能的发展方向。

环节四：碳单质多样性的原因探究

教师活动：

提出问题：为什么同一种元素——碳会形成此不同的单质呢？这些单质的性质差异是何产生的？

引导思考：引导学生回顾前面学习的金刚石和石墨的性质和用途，思考它们性质差异的原因可能与什么有关。

讲解原理：教师讲解碳原子的排列方式不同是导