2024秋初中化學(xué)九年級上冊教學(xué)設(shè)計（教案）第1課時 碳的單質(zhì)

PAGEPAGE2第六單元碳和碳的氧化物單元體系設(shè)計核心素養(yǎng)目標(biāo)化學(xué)觀念1.通過對幾種碳單質(zhì)以及一氧化碳和二氧化碳的學(xué)習(xí)認(rèn)識物質(zhì)的多樣性。2.通過比較幾種碳單質(zhì)物理性質(zhì)的差異以及一氧化碳和二氧化碳性質(zhì)的差異，認(rèn)識物質(zhì)的結(jié)構(gòu)決定物質(zhì)的性質(zhì)，物質(zhì)的性質(zhì)決定其用途，形成合理利用物質(zhì)的意識。3.認(rèn)識在一定條件下通過化學(xué)反應(yīng)可實現(xiàn)物質(zhì)轉(zhuǎn)化。4.通過二氧化碳的實驗室制取，認(rèn)識物質(zhì)的性質(zhì)決定物質(zhì)的制備方法。5.能從物質(zhì)性質(zhì)及變化視角初步分析，解決一些簡單的實際問題，發(fā)展辯證唯物主義世界觀。科學(xué)思維1.能運(yùn)用比較、分類、分析、綜合、歸納等科學(xué)方法研究碳的幾種單質(zhì)，一氧化碳和二氧化碳的性質(zhì)與用途。2.能基于實驗事實進(jìn)行證據(jù)推理，認(rèn)識二氧化碳的性質(zhì)。3.歸納實驗室制取氣體的一般思路。4.在解決與碳及其氧化物相關(guān)問題中形成質(zhì)疑能力、批判能力和創(chuàng)新能力?？茖W(xué)探究與實踐1.能設(shè)計實驗驗證二氧化碳能與水反應(yīng)。2.能設(shè)計簡單實驗制取和檢驗二氧化碳。3.參與社會調(diào)查實踐，能基于碳中和理念設(shè)計低碳行動方案?？茖W(xué)態(tài)度與責(zé)任1.通過對C60、碳納米管等碳單質(zhì)的學(xué)習(xí)，發(fā)展對物質(zhì)結(jié)構(gòu)的好奇心、探究欲，保持對化學(xué)學(xué)習(xí)和科學(xué)探究的濃厚興趣。2.通過對碳單質(zhì)、一氧化碳和二氧化碳的用途的學(xué)習(xí)，認(rèn)識化學(xué)學(xué)科在促進(jìn)人類文明和社會可持續(xù)發(fā)展中的重要價值。3.初步形成節(jié)能低碳、節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境的態(tài)度和健康的生活方式。4.積極參與有關(guān)碳達(dá)峰、碳中和等社會熱點(diǎn)問題的討論，并能作出合理的價值判斷，初步形成主動參與社會決策的意識。學(xué)習(xí)目標(biāo)1.能概括金剛石、石墨等常見碳單質(zhì)和一氧化碳、二氧化碳等碳的氧化物的主要性質(zhì)，能正確書寫相關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式。2.把握物質(zhì)變化及相互轉(zhuǎn)化規(guī)律，學(xué)會研究物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、制取、用途等相關(guān)知識的方法，建立“物質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)決定物質(zhì)的性質(zhì)，物質(zhì)性質(zhì)決定物質(zhì)的用途”的認(rèn)識思路，能夠應(yīng)用該思路解決實際問題。3.以碳單質(zhì)和一氧化碳、二氧化碳的性質(zhì)及二氧化碳的制取和檢驗的探究實驗為載體，經(jīng)歷科學(xué)探究的過程，體驗科學(xué)探究的思路和方法。4.初步形成變化觀念和平衡思想的核心素養(yǎng)；另一方面關(guān)注碳循環(huán)引發(fā)的環(huán)境問題，關(guān)注溫室效應(yīng)，理解低碳生活的意義。核心知識

課題1碳單質(zhì)的多樣性本課題包括兩部分。第一部分介紹碳單質(zhì)，主要介紹了金剛石、石墨的重要物理性質(zhì)和C60分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。在介紹石墨的同時又穿插介紹了木炭、活性炭的吸附性及其用途，使學(xué)生了解到化學(xué)物質(zhì)的性質(zhì)決定用途，用途體現(xiàn)結(jié)構(gòu)這一要點(diǎn)。第二部分通過學(xué)生回顧復(fù)習(xí)引出碳的一個重要化學(xué)性質(zhì)——能與氧氣反應(yīng)，又通過活動探究理解了碳能與某些氧化物反應(yīng)，并能根據(jù)實驗現(xiàn)象書寫化學(xué)方程式，重點(diǎn)分析了木炭還原氧化銅的實驗。第1課時碳的單質(zhì)課題碳的單質(zhì)課型新授課教學(xué)目標(biāo)知識目標(biāo)1.了解金剛石和石墨的物理性質(zhì)和用途。2.知道不同元素可以組成不同的物質(zhì)，同一種元素也可以組成不同的物質(zhì)。能力目標(biāo)1.對展示或演示的資料進(jìn)行分析和歸納。2.通過對C60的發(fā)展及研究的介紹，學(xué)會用發(fā)展的眼光看問題，樹立物質(zhì)性質(zhì)決定用途的觀點(diǎn)。素養(yǎng)目標(biāo)1.以發(fā)展的觀點(diǎn)看待碳的單質(zhì)。2.樹立物質(zhì)的性質(zhì)決定用途的觀點(diǎn)。教學(xué)重點(diǎn)金剛石、石墨和C60中原子排列方式的分析。教學(xué)難點(diǎn)以人類對碳單質(zhì)的認(rèn)識為例，引導(dǎo)學(xué)生形成“科學(xué)促進(jìn)發(fā)展”的觀點(diǎn)。教具準(zhǔn)備教師用具：金剛石、石墨、C60分子模型、玻璃刀、6B鉛筆芯、干電池、石墨電極、投影儀、多媒體課件、防毒面具、導(dǎo)線、燈泡。學(xué)生用具：(1)儀器：小錐形瓶；(2)藥品：紅墨水、烘烤過的木炭(活性炭)、澄清石灰水。備課筆記課前預(yù)習(xí)1.碳的單質(zhì)有金剛石、石墨和C60等，其中金剛石是天然存在的最硬的物質(zhì)，石墨是天然存在的最軟的礦物之一。2.木炭和活性炭都具有吸附性，是因為它們具有疏松多孔的結(jié)構(gòu)。3.一個C60分子是由60個碳原子構(gòu)成的，它形似足球，具有特殊的物理和化學(xué)性質(zhì)新課導(dǎo)入［思考］我們知道不同元素可以組成不同物質(zhì)，那么，同種元素可以組成不同物質(zhì)嗎?［展示］金剛石、石墨、C60分子模型［介紹］金剛石、石墨、C60都是由碳元素組成的單質(zhì)。［提問］你們能得到什么結(jié)論?［回答］同種元素可以組成不同的物質(zhì)。［實驗探究］請同學(xué)們用小刀將玻璃片割開。［提問］為什么用小刀割不開玻璃片？用玻璃刀可以進(jìn)行玻璃切割？玻璃刀上是一種什么物質(zhì)？［回答］玻璃刀上有金剛石，硬度比玻璃大。進(jìn)行新課知識點(diǎn)一、碳的幾種單質(zhì)的物理性質(zhì)及用途為了方便我們學(xué)習(xí)，下面列舉幾種常見元素的不同單質(zhì)：［講解］不同的元素可以組成不同的單質(zhì)，例如，氧氣是由氧元素組成的，氫氣是由氫元素組成的。同一種元素也可以組成不同的單質(zhì)，金剛石、石墨和C60都是由碳元素組成的不同單質(zhì)。由于碳原子在金剛石、石墨和C60里的排列方式不同，即結(jié)構(gòu)不同，導(dǎo)致它們的性質(zhì)尤其是物理性質(zhì)有很大差異。［過渡］那么就讓我們來探究金剛石、石墨和C60在物理性質(zhì)上的差異吧。（1）金剛石［展示］多媒體展示金剛石的物理性質(zhì)和用途。備課筆記小組問題討論：金剛石、石墨都是由碳元素組成的，所以它們混合后仍為純凈物，對嗎？（不對，金剛石和石墨里碳原子的排列方式不同，形成不同的物質(zhì)，所以二者混合后，雖然只含一種元素，但卻是兩種物質(zhì)，屬于混合物。）特別提醒：石墨在一定條件下可以轉(zhuǎn)化為金剛石，為化學(xué)變化。進(jìn)行新課［講解］純凈的金剛石是無色透明的固體。天然采集的金剛石經(jīng)過仔細(xì)琢磨后，可以成為璀璨奪目的裝飾品--鉆石。金剛石可用來裁玻璃、切割大理石、加工堅硬的金屬，以及裝在鉆機(jī)的鉆頭上，鉆鑿堅硬的巖層等。根據(jù)金剛石的用途可以推測金剛石一定很硬。事實上，它是天然存在的最硬的物質(zhì)。在特殊條件下制備的金剛石薄膜，其透光性好、硬度大，可用作光學(xué)窗口和透鏡的涂層；其導(dǎo)熱性好，可用于集成電路基板散熱，提高芯片性能。（2）石墨［引導(dǎo)］同學(xué)們，你們手里鉛筆中的鉛芯是鉛嗎？［回答］不是。［提問］那到底是什么物質(zhì)？請同學(xué)們將剛才削下的黑色粉末用手指輕輕地摸摸，有什么感覺？［介紹］由于石墨很軟，所以常用石墨作鉛筆芯，但由于太軟，光用石墨作筆芯，既易斷又易磨損，因此生產(chǎn)上常在石墨粉末中摻進(jìn)一些粘土粉以增加硬度。最軟的鉛筆是6B，最硬的鉛筆是6H，HB鉛筆則軟硬適中。［演示實驗］把一根6B的鉛筆芯和導(dǎo)線連接在一起，接上電池和燈泡，接通電源后，觀察燈泡是否發(fā)亮。［實驗結(jié)果］小燈泡發(fā)光。［結(jié)論］石墨有良好的導(dǎo)電性。［提問］石墨還有哪些物理性質(zhì)和用途？［視頻播放］視頻展示石墨的物理性質(zhì)和用途。學(xué)生觀看并討論、將結(jié)果歸納匯總到上表中。（3）C60［介紹］隨著科技的發(fā)展，新形態(tài)的碳單質(zhì)逐漸被人們發(fā)現(xiàn)，其中取得重要進(jìn)展的是C60分子，另外還有碳納米管。［視頻播放］C60分子介紹。觀看視頻后請?zhí)畋怼＃蹥w納］C60分子是一種由60個碳原子構(gòu)成的分子，它的分子形似足球，又名足球烯。獨(dú)特結(jié)構(gòu)決定了它具有一些特殊的物理和化學(xué)性質(zhì)，可應(yīng)用于超導(dǎo)、催化、能源及醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域。備課筆記知識拓展：金剛石與石墨是兩種不同的單質(zhì)。石墨在一定條件下可轉(zhuǎn)化為金剛石，為化學(xué)變化。進(jìn)行新課［思考］為什么金剛石、石墨、C60分子是碳的三種單質(zhì)，但物理性質(zhì)卻存在很大的差異呢？［視頻播放］觀看碳的幾種單質(zhì)結(jié)構(gòu)圖。［回答］因為每種碳單質(zhì)的碳原子排列方式不同，所以它們的物理性質(zhì)有很大差異。［總結(jié)］不同元素可以組成不同的物質(zhì)，同一種元素也可以組成不同的物質(zhì)。金剛石、石墨、C60都是由碳元素組成的單質(zhì)，但它們的物理性質(zhì)各不相同，是因為碳原子排列方式不同。知識點(diǎn)二、木炭和活性炭的吸附性［介紹］生活中常接觸到的木炭、活性炭、焦炭、炭黑，它們都是由石墨微小晶體和少量雜質(zhì)組成的，沒有固定的幾何形狀，所以叫無定形炭。其中木炭、活性炭用途很廣，你想知道它們有什么性質(zhì)嗎?［實驗6-1］在盛有半瓶水的小錐形瓶里，加入一滴紅墨水，使水略顯紅色。投入幾塊烘烤過的木炭(或活性炭)，輕輕振蕩，觀察現(xiàn)象。［現(xiàn)象］淡紅色的水顏色褪去。［分析］木炭具有疏松多孔的結(jié)構(gòu)，表面積大，具有較強(qiáng)的吸附性。另外活性炭的吸附性更強(qiáng)。［設(shè)問］利用這一性質(zhì)，活性炭會有什么用途?［回答］防毒面具里的濾毒罐就是利用活性炭來吸附毒氣的；冰箱的除味劑；制糖工業(yè)的脫色劑等都利用了活性炭的吸附性。［討論］結(jié)合金剛石、石墨和木炭的性質(zhì)和用途，討論物質(zhì)的性質(zhì)和用途之間有什么關(guān)系。［視頻播放］焦炭、木炭、活性炭、炭黑的物理性質(zhì)和用途。備課筆記規(guī)律總結(jié)：“碳”與“炭”的區(qū)別：“碳”是指碳元素，是核電荷數(shù)為6的同一類原子的總稱，并不是具體指某種物質(zhì)，如二氧化碳中的碳是指二氧化碳中含有碳元素，而“炭”用于具體的物質(zhì)的命名——由碳元素形成的單質(zhì)，如木炭、焦炭、活性炭、炭黑等。要點(diǎn)提示：木炭和活性炭的吸附性是物理性質(zhì)，木炭、活性炭對其他物質(zhì)的脫色過程是物理變化。教學(xué)板書第六單元碳和碳的氧化物課題1碳單質(zhì)的多樣性第1課時碳的單質(zhì)物質(zhì)具有多樣性。同一種元素可以組成不同的物質(zhì)，如金剛石、石墨和C60等都是由碳元素組成的單質(zhì)。金剛石、石墨和C60其他含雜質(zhì)的碳單質(zhì)木炭：疏松多孔，具有吸附能力，可作燃料和吸附劑等。焦炭：冶煉金屬?；钚蕴浚何叫员饶咎窟€要強(qiáng)，可用于凈化氣體和液體等。炭黑：黑鞋油、墨汁等。注意：碳單質(zhì)物理性質(zhì)差異大的原因是碳原子排列方式不同。4.結(jié)構(gòu)、性質(zhì)與用途的關(guān)系：

課堂小結(jié)本節(jié)課我們學(xué)習(xí)了碳的單質(zhì)，認(rèn)識了幾種不同的碳單質(zhì)，并了解了它們重要的物理性質(zhì)和用途。知道不同種元素可以組成不同的物質(zhì)，同一種元素也可以組成不同的物質(zhì)。備課筆記教材習(xí)題解答練習(xí)與應(yīng)用（P134）D2.硬度大作電極活性炭可燃性3.（1）b（2）在常溫下，碳單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)不活潑（3）吸附4.（1）abe（2）儲氣、作催化劑、生產(chǎn)超導(dǎo)材料等.6.（1）b（2）在受電弓滑板的研究和應(yīng)用方面，其材料主要經(jīng)歷了軟鋼滑板碳滑板、粉末冶金滑板和浸金屬碳滑板等發(fā)展過程。近年來，又出現(xiàn)了一些新的受電弓滑板潛在應(yīng)用材料，如Ti3SiC2材料、碳-金屬纖維和C/C復(fù)合材料等。難題解答例1下列關(guān)于金剛石、石墨、C60、活性炭的說法中，不正確的是()A．它們都是電的良導(dǎo)體B．石墨質(zhì)軟，可做鉛筆芯C．金剛石硬度大，可用它切割大理石D．活性炭具有吸附性，可作防毒面具的濾毒劑【解析】金剛石不導(dǎo)電，不是電的良導(dǎo)體，A項不正確；石墨質(zhì)軟可以做鉛筆芯；金剛石硬度大，可以用來切割大理石；活性炭具有吸附性，能吸附有毒的氣體，可以作防毒面具的濾毒劑?！敬鸢浮緼例2下列關(guān)于碳的幾種單質(zhì)的組成和用途的說法錯誤的是（）A.璀璨奪目的天然鉆石是由碳元素組成的B.長期未用而難開啟的鐵鎖，可在鎖孔中加入少量鉛筆芯粉末作潤滑劑C.鉛筆芯是用鉛和少量炭粉制成的D.活性炭可作防毒面具的濾毒劑【解析】這道題目考查的是單質(zhì)碳的用途。鉛筆芯的主要成分是石墨。其實鉛筆的筆芯是用石墨和黏土按一定比例混合制成的。故正確答案為C?！敬鸢浮緾例3如圖所示，向盛有二氧化氮（NO2）氣體（紅棕色）的燒瓶內(nèi)投入若干小塊木炭，連接好裝置，稍待片刻，能看到的現(xiàn)象是_____________________，原因是__________________________________________________。備課筆記方法點(diǎn)撥：結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，如不同碳單質(zhì)的碳原子排列方式不同，決定了它們的物理性質(zhì)有很大的差異；性質(zhì)又決定用途，如活性炭吸附性強(qiáng)，可用作防毒面具中的濾毒罐，電冰箱中的除臭劑等；反之物質(zhì)的用途又能反映物質(zhì)的性質(zhì)，如根據(jù)石墨可作電極可推測出石墨的導(dǎo)電性良好?！窘馕觥磕咎烤哂惺杷啥嗫椎慕Y(jié)構(gòu)，具有吸附能力，它可以吸附有色氣體二氧化氮（NO2）,導(dǎo)致燒瓶內(nèi)氣體壓強(qiáng)減小，燒杯內(nèi)的水被壓入燒瓶里。【答案】燒瓶內(nèi)紅棕色的氣體顏