金刚石、石墨和C₆₀教学案例和反思

一、教学目标

知识与技能：

（1）了解金刚石和石墨的物理性质和用途。

（2）知道不同元素可以组成不同的物质，同一种元素也可以组成不同的物质。

过程与方法：

（1）培养通过阅读获取重要信息的能力。

（2）通过小组讨论和小组实验培养合作学习能力。

（3）通过科学猜想和科学事件，发展学生的想象力和学习成就感。

情感态度：

构建性质决定用途，用途体现性质；以及结构决定性质，性质体现结构的认知观。

二、重难点分析

重点：碳的几种单质的性质和用途。

难点：微观结构决定物质的性质。

三、教学方法

讲授法、讨论法、实验法

四、教学准备

课件、红墨水、小烧杯、活性炭、注射器

五、教学过程设计

一、新课导入

碳氏三兄弟：家有三个儿子，一天有客人来

看到大儿子不由赞道：冰雕玉砌好华彩；

看到二儿子摇头道：乌漆嘛黑一炭头；

看到小儿子两眼发光道：天资聪颖，诺奖得主。

二儿子听后不卑不亢道：先生好肤浅，小儿其貌不扬作用大，不比哥哥弟弟差。

师：到底是谁说的正确，就让我们来认识一下碳氏三兄弟，金刚石、石墨和C₆₀。请同学们阅读书本P106页第一二两自然段，提取与金刚石、石墨和C₆₀相关信息，说说你对这三种物质的了解。

二、进入新课

1、碳大哥——金刚石

貌（物质性质）

PPT展示天然金刚石和钻石图片

无色透明、正八面体形固体、研磨后有耀眼光泽。

天然存在的最硬的物质。

能（用途）

装饰品（钻石）、裁玻璃、切割大理石、装在钻头上等等。

活动：用玻璃刀裁玻璃

2、碳二哥——石墨

貌（物理性质）

PPT展示天然状态下的石墨矿石、加工成粉末状的、粒状、柱状的石墨（构建学生石墨与铅笔芯的联系）

实验探究一：

步骤：

（1）、用2B铅笔在纸上轻轻划过,你发现了什么？

（2）、用小刀轻轻将铅笔芯削下一部分，再用手指研磨铅笔芯粉末，有什么感觉？

思考：以上说明石墨有些什么性质？

师：石墨除了质地柔软、有滑腻感，还具有怎样的性质呢？请大家观看视频，概括初石墨的第三重重要的物理性质。（石墨炸弹视频）

石墨的物理性质：深灰色有金属光泽不透明的细鳞片状固体。质软、有滑腻感、优良的导电性。

能（用途）

铅笔芯、电极、电刷、润滑剂

过渡：碳二哥就介绍完毕了，大家觉得石墨就是“黑不溜秋一炭头”吗？

小试牛刀：

1、石墨可以用来做铅笔芯，说明了石墨什么物理性质（   ）  

A 导电性 B 有滑腻感   C 质软   D 深灰色固体

2、金刚石是自然界中最硬的矿物质，则根据该性质，金刚石具有怎样的用途（      ）

A 装饰品                 B 切割玻璃

小结：性质与用途的关系

交流与研讨

（1）、金刚石是不是金属？那金刚石是什么？

（2）、金刚石和石墨都是由      组成的单质

其物理性质为什么差异这么大？（小组谈论）

小结：结构与性质的关系

过渡：除了金刚石石墨外、生活中还有一些物质，如木炭、焦炭、活性炭和炭黑，它们主要是由石墨的微小晶体和少量杂志构成的，你对它们了解多少？

生：自由举手回答

实验二：活性炭的吸附作用  

（1）观察注射器中有哪些物质，思考其作用。

（2）用注射器抽取滴有红墨水的水溶液，静置半分钟左右。

（3）将注射器中的水溶液挤压进空的小烧杯中，对比两烧杯中液体的颜色。

生：学生小组实验

思考：为什么活性炭具有很强的吸附性？

师：活性炭具有疏松多孔的结构，因此活性炭具有很强的吸附性。进一步说明了结构决定性质。在生活中哪些地方用到了活性炭的吸附性呢？

生：自由举手回答

3、碳三弟——C₆₀

过渡：随着科技的发展，近年来陆续发现了一些新型碳单质，其中最为经典的就是C₆₀

请同学们阅读书本P108页，说说C₆₀分子的特点和C₆₀的主要用途。

小试牛刀

继发现C60后,C70也已经制得,下列有关C70的说法正确的是(              )

A. 它是一种化合物

B. 它是一种单质, 并且它是由C70分子构成的。

C. 它是一种混合物

D. 它的相对分子质量是840

三、课堂小结

学完这节课，你觉得来访的客人说的是否正确，你最喜欢碳家的哪个儿子呢？为什么？

四、课堂巩固

1、如果有一把长期不用而生锈的锁，怎样可以轻易打开？

2、如图所示，向盛有红棕色二氧化氮气体的集气瓶里投入几小块木炭，最终观察到红棕色      （填“变深”或“消失”或“不变”），漏斗中液面      （填“上升”或“下降”或“不变”）。其原因为木炭具有     作用，使瓶中气体压强       外界大气压。

六、板书设计

金刚石、石墨和C₆₀

一、三种碳单质

金刚石

石墨

C60

二、性质、用途以及结构三者的关系

七、评价和反思

导入环节：先以轻松的故事导入主要达到激趣的目的，再通过课本阅读，进一步构建学生的物质观即：同种元素可以构建不同种物质。以及三种物质物理性质的差异主要是因为其碳原子排列顺序不同。为攻克难点埋下伏笔。

进入新课环节：金刚石的介绍遵循性质与用途相互作用的总认知逻辑。其光彩夺目→饰品，裁玻璃等→硬度大。在介绍石墨相对金刚石是学生既熟悉又陌生，通过铅笔打破陌生感。通过探究活动的开展，增强学生的课堂参与度，让学生在活动中学习。最后初步构建结构和性质之间的关系。（介于学生对物质的微观结构存在较大的认知难度，因此该问题点到即止，根据学生课堂反馈情况进行讲解）。

习题反馈环节：通过简单的题目，更加清晰地呈现性质与用途之间的关系。在学生已经掌握较多的学习资料的基础上，适当进行一些较为抽象问题的小组讨论，有助于学生认知能力的发展。