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本课时位于人教版九年级化学上册第六单元课题一，承接第三单元构成物质的奥秘中分子和原子、物质的构成部分内容，需要从物质构成的角度对于三种碳单质进行理解，同时再次运用性质与用途的关系理解三种碳单质的用途。本课时的学习也是为后续继续学习碳单质的化学性质打下基础。
学生已经了解了性质与用途的关系，具有基本的与碳有关的生活常识，但对于结构与性质的关系、具体某种碳单质的结构与性质不太了解，对于其性质与用途的关系也还需要进一步讲解。同时本课时还需要学生对于同种元素可以形成不同单质有进一步的理解。
1.了解常见碳单质的物理性质和用途。
2.知道同一元素也可以组成不同的单质
重点：金刚石、石墨的物理性质和用途
难点：通过学习初步认识物质的结构与性质、性质与用途的关系
一、导入新课
铅笔伴你从小到大,你一定不陌生。你们也许还见过名贵的钻石,但你知道它们其实是“一家人”吗?化学世界就是这么神奇!
二、推进新课
1.金刚石
[提出问题]通过前面的学习,我们知道不同的元素可以组成不同的物质,如氧气是由氧元素组成的,氢气是由氢元素组成的,那么,同种元素可以组成不同的物质吗?
[归纳总结]同种元素可以组成不同的物质,如氧气和臭氧(O3)都是由氧元素组成的,红磷和白磷都是由磷元素组成的。
[过渡]金刚石、石墨和C60是庞大的碳家族成员,其均是由碳元素组成的单质。
[投影展示]
[归纳总结]纯净的金刚石是无色透明、正八面体形状的固体。金刚石是天然存在的最硬的物质,故其可用来裁玻璃、切割大理石、加工坚硬的金属等。
2.石墨
[过渡]金刚石对光有折射和散射作用,但是同由碳元素组成的石墨,和金刚石相比外表要暗淡许多。阅读教材第107页石墨的相关内容,归纳出石墨的相关性质。
[归纳总结]石墨是一种深灰色的有金属光泽而不透明的细鳞片状固体,质软,有滑腻感。
[提出问题]生活中常接触到木炭、活性炭、焦炭、炭黑,这些物质的主要成分也是碳单质,它们的结构与石墨类似,它们都具有哪些主要性质呢?
[演示实验]实验6-1,在盛有半瓶水的小锥形瓶里,加入一滴红墨水,使水略显红色。投入几块烘烤过的木炭(或活性炭),轻轻振荡锥形瓶,观察现象。
[归纳总结]
[讨论交流]物质的性质决定用途,根据木炭(或活性炭)具有很强吸附性这一性质,你能推测出木炭(或活性炭)有哪些用途吗?
[归纳总结]①作防毒面具里的滤毒罐。
②冰箱的除味剂。
③制糖工业的脱色剂。
[演示]将一根2B铅笔的铅笔芯和导线连接在一起,接上电池和灯泡,接通电源后,观察灯泡是否发亮。
[提出问题]结合物理学中的相关知识,想一想灯泡为什么会发亮?
[归纳总结]石墨具有良好的导电性。
[讨论交流]石墨具有良好的导电性,在生产生活中用途很广。列举出生活中利用石墨导电性的一些实例。
3.C60
[过渡]随着科技的发展,新形态的碳单质逐渐被人们发现,其中发现较早并已在研究中取得重要进展的是C60。
[归纳总结]每个C60分子由60个碳原子构成,形似足球,又被称为足球烯。
[拓展延伸]金刚石、石墨和C60的性质比较及用途
|
金刚石 |
石墨 |
C60 |
|
物理 性质 |
外观 |
无色透明、正八面体形状的固体 |
深灰色、不透明的细鳞片状固体 |
形似足球 |
光泽 |
加工研磨后有夺目光泽 |
有金属光泽 |
||
硬度 |
天然存在的最硬的物质 |
很软 |
||
用途 |
裁玻璃、作 钻头、作装 饰品等 |
作铅笔芯、电 极、润滑剂等 |
作超导体、制备新材料等 |
|
[提出问题]金刚石、石墨和C60都是由碳元素组成的单质,但它们的物理性质却存在很大的差异,这是为什么呢?
[投影展示]金刚石、石墨和C60的微观结构模型。
[归纳总结]金刚石、石墨和C60的物理性质存在很大差异的原因是碳原子的排列方式不同。
[讨论交流]结合金刚石、石墨、木炭、活性炭及C60的性质和用途,讨论物质的性质与用途之间的关系。
[归纳总结]
物质的结构性质用途。
教师活动 |
学生活动 |
设计意图 |
【引入】 铅笔是日常生活中大家经常要见到的物品，大家一般会用它来做什么呢？ 如果老师说一支铅笔可以点亮一座城市，大家相信吗？ 【视频】一只铅笔点亮一座城 问：通过这个视频可以得到石墨具有什么性质？有什么用途？ |
跟随教师思路，回答教师提问 观看视频，从视频中寻找答案 |
通过铅笔这一学生熟悉的物品引入，利用建构主义从学生已知引向未知。 视频《一支铅笔点亮一座城》引发学生对于新知识的兴趣，同时引出石墨的导电性。 |
【小组实验】 1、观察颜色、状态 2、用小刀切一切，看看石墨硬度怎么样？ 3、用小刀刮下一些石墨粉末，手指摩擦感受 |
分小组完成实验，总结石墨的颜色、状态、硬度等物理性质 |
化学是一门以实验为基础的学科，以学生实验为主题，学生自主动手有目的地进行研究，实现以学生为主体的课堂活动。同时，分小组实验也是锻炼学生的小组协作能力。 |
【小结】石墨的物理性质及用途 |
汇报实验结果，并将石墨的物理性质与用途建立联系 |
学生汇报实验结果，教师小结的方式既能让学生实现从已知到未知的过渡，也能让学生对于石墨的性质和用途建立系统的联系。 |
【过渡】由碳元素组成的物质是不是只有这一种呢？如果不是的话性质是否相同？ （引出金刚石） |
建立知识联系，初步了解同种元素可组成不同单质 |
|
引导学生阅读教材，对照教学图片总结金刚石的物理性质及用途 |
阅读教材106页，找出金刚石的物理性质及对应的用途 |
回归教材，以教材为本 |
【实验】小刀与玻璃刀划刻玻璃 |
学生代表动手实验，其他学生观看实验同屏直播，描述现象 |
通过实验让学生感受金刚石的硬度，同时使用希沃同屏直播的方式让所有学生都能对于金刚石的硬度有所体会 |
【对比总结】 金刚石与石墨性质和用途的差异 |
完成导学案上的表格，思考为什么金刚石和石墨都是由碳原子直接构成但物理性质和用途有较大差异 |
学生思考，锻炼学生对比分析的能力，得出结构决定性质的结论 |
【应用迁移】 在水的净化实验中提到活性炭具有吸附性是由于活性炭具有疏松多孔的结构，观看视频：木炭吸附色素 |
观看视频 |
通过木炭吸附色素的实验，得出性质与结构之间的关系：性质反映结构 |
【视频】C60 通过视频初步了解C60的结构、性质及用途 |
观看视频了解C60的结构、性质及用途 |
通过视频讲解使学生更直观地了解C60的结构、性质及用途 |
【拓展】碳纳米管简介 |
了解碳纳米管 |
碳纳米管作为新型材料的一种在教材的资料卡片部分呈现，使学生了解科学前沿的一个板块，通过视频讲解提高学生兴趣 |
【课堂练习及总结】 |
完成课题练习，巩固本节课所学内容 |
巩固本课所学 |
教师活动 |
学生活动 |
设计意图 |
【引入】 铅笔是日常生活中大家经常要见到的物品，大家一般会用它来做什么呢？ 如果老师说一支铅笔可以点亮一座城市，大家相信吗？ 【视频】一只铅笔点亮一座城 问：通过这个视频可以得到石墨具有什么性质？有什么用途？ |
跟随教师思路，回答教师提问 观看视频，从视频中寻找答案 |
通过铅笔这一学生熟悉的物品引入，利用建构主义从学生已知引向未知。 视频《一支铅笔点亮一座城》引发学生对于新知识的兴趣，同时引出石墨的导电性。 |
【小组实验】 1、观察颜色、状态 2、用小刀切一切，看看石墨硬度怎么样？ 3、用小刀刮下一些石墨粉末，手指摩擦感受 |
分小组完成实验，总结石墨的颜色、状态、硬度等物理性质 |
化学是一门以实验为基础的学科，以学生实验为主题，学生自主动手有目的地进行研究，实现以学生为主体的课堂活动。同时，分小组实验也是锻炼学生的小组协作能力。 |
【小结】石墨的物理性质及用途 |
汇报实验结果，并将石墨的物理性质与用途建立联系 |
学生汇报实验结果，教师小结的方式既能让学生实现从已知到未知的过渡，也能让学生对于石墨的性质和用途建立系统的联系。 |
【过渡】由碳元素组成的物质是不是只有这一种呢？如果不是的话性质是否相同？ （引出金刚石） |
建立知识联系，初步了解同种元素可组成不同单质 |
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引导学生阅读教材，对照教学图片总结金刚石的物理性质及用途 |
阅读教材106页，找出金刚石的物理性质及对应的用途 |
回归教材，以教材为本 |
【实验】小刀与玻璃刀划刻玻璃 |
学生代表动手实验，其他学生观看实验同屏直播，描述现象 |
通过实验让学生感受金刚石的硬度，同时使用希沃同屏直播的方式让所有学生都能对于金刚石的硬度有所体会 |
【对比总结】 金刚石与石墨性质和用途的差异 |
完成导学案上的表格，思考为什么金刚石和石墨都是由碳原子直接构成但物理性质和用途有较大差异 |
学生思考，锻炼学生对比分析的能力，得出结构决定性质的结论 |
【应用迁移】 在水的净化实验中提到活性炭具有吸附性是由于活性炭具有疏松多孔的结构，观看视频：木炭吸附色素 |
观看视频 |
通过木炭吸附色素的实验，得出性质与结构之间的关系：性质反映结构 |
【视频】C60 通过视频初步了解C60的结构、性质及用途 |
观看视频了解C60的结构、性质及用途 |
通过视频讲解使学生更直观地了解C60的结构、性质及用途 |
【拓展】碳纳米管简介 |
了解碳纳米管 |
碳纳米管作为新型材料的一种在教材的资料卡片部分呈现，使学生了解科学前沿的一个板块，通过视频讲解提高学生兴趣 |
【课堂练习及总结】 |
完成课题练习，巩固本节课所学内容 |
巩固本课所学 |
【思维提升】观察单层石墨片的结构，思考它的结构特点，可以用自然界中的哪种物质来制备它们？ |
思考教师提出的问题 |
应用本节课所学思考如何制备石墨烯，对于本节课所学的三种碳单质结构加深理解 |
设为正确答案
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