2024年秋九年級(jí)化學(xué)上冊(cè) 第6單元 碳和碳的氧化物 課題1 金剛石、石墨和C60 第1課時(shí) 碳的單質(zhì)教學(xué)實(shí)錄 （新版）新人教版

2024年秋九年級(jí)化學(xué)上冊(cè)第6單元碳和碳的氧化物課題1金剛石、石墨和C60第1課時(shí)碳的單質(zhì)教學(xué)實(shí)錄（新版）新人教版授課內(nèi)容授課時(shí)數(shù)授課班級(jí)授課人數(shù)授課地點(diǎn)授課時(shí)間設(shè)計(jì)意圖本節(jié)課通過講解金剛石、石墨和C60這三種碳的單質(zhì)，讓學(xué)生了解碳的不同存在形式和性質(zhì)。結(jié)合課本內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)探究和觀察，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)碳單質(zhì)的認(rèn)知和探究能力，激發(fā)學(xué)生對(duì)化學(xué)學(xué)習(xí)的興趣。核心素養(yǎng)目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生觀察、分析、推理和實(shí)驗(yàn)操作能力，提高學(xué)生對(duì)碳單質(zhì)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的理解。增強(qiáng)學(xué)生的科學(xué)探究精神和創(chuàng)新意識(shí)，培養(yǎng)其環(huán)保意識(shí)和可持續(xù)發(fā)展觀念，提升化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)。教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)，

①理解金剛石、石墨和C60的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和物理性質(zhì)；

②掌握碳單質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)中的穩(wěn)定性和活性；

③分析碳單質(zhì)在不同條件下的轉(zhuǎn)化過程。

2.教學(xué)難點(diǎn)，

①理解金剛石和石墨中碳原子排列方式的差異及其對(duì)物理性質(zhì)的影響；

②掌握C60分子的球狀結(jié)構(gòu)及其獨(dú)特的化學(xué)性質(zhì)；

③通過實(shí)驗(yàn)探究，理解碳單質(zhì)在不同條件下的轉(zhuǎn)化原理和反應(yīng)機(jī)制。教學(xué)資源軟硬件資源：多媒體教學(xué)設(shè)備、實(shí)物模型（金剛石、石墨、C60樣品）、實(shí)驗(yàn)器材（燒杯、試管、酒精燈等）。

課程平臺(tái)：學(xué)校教學(xué)資源庫、化學(xué)教學(xué)軟件。

信息化資源：網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)、在線實(shí)驗(yàn)視頻、碳單質(zhì)結(jié)構(gòu)動(dòng)畫。

教學(xué)手段：演示實(shí)驗(yàn)、小組討論、學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作。教學(xué)實(shí)施過程1.課前自主探索

教師活動(dòng)：

發(fā)布預(yù)習(xí)任務(wù)：通過在線平臺(tái)或班級(jí)微信群，發(fā)布預(yù)習(xí)資料（如PPT、視頻、文檔等），明確預(yù)習(xí)目標(biāo)和要求。設(shè)計(jì)預(yù)習(xí)問題：圍繞“碳的單質(zhì)”課題，設(shè)計(jì)一系列具有啟發(fā)性和探究性的問題，如“金剛石、石墨和C60的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是什么？它們?cè)谖锢硇再|(zhì)上有哪些差異？”引導(dǎo)學(xué)生自主思考。

監(jiān)控預(yù)習(xí)進(jìn)度：利用平臺(tái)功能或?qū)W生反饋，監(jiān)控學(xué)生的預(yù)習(xí)進(jìn)度，確保預(yù)習(xí)效果。

學(xué)生活動(dòng)：

自主閱讀預(yù)習(xí)資料：按照預(yù)習(xí)要求，自主閱讀預(yù)習(xí)資料，理解碳單質(zhì)的基本知識(shí)。

思考預(yù)習(xí)問題：針對(duì)預(yù)習(xí)問題，進(jìn)行獨(dú)立思考，記錄自己的理解和疑問，如“為什么金剛石硬度大而石墨軟？”

提交預(yù)習(xí)成果：將預(yù)習(xí)成果（如筆記、思維導(dǎo)圖、問題等）提交至平臺(tái)或老師處。

教學(xué)方法/手段/資源：

自主學(xué)習(xí)法：引導(dǎo)學(xué)生自主思考，培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力。

信息技術(shù)手段：利用在線平臺(tái)、微信群等，實(shí)現(xiàn)預(yù)習(xí)資源的共享和監(jiān)控。

作用與目的：

幫助學(xué)生提前了解“碳的單質(zhì)”課題，為課堂學(xué)習(xí)做好準(zhǔn)備。

培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和獨(dú)立思考能力。

2.課中強(qiáng)化技能

教師活動(dòng)：

導(dǎo)入新課：通過展示金剛石和石墨的圖片，引出“碳的單質(zhì)”課題，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

講解知識(shí)點(diǎn)：詳細(xì)講解碳原子的排列方式及其對(duì)金剛石、石墨和C60性質(zhì)的影響，結(jié)合實(shí)例幫助學(xué)生理解。

組織課堂活動(dòng)：設(shè)計(jì)小組討論，讓學(xué)生分析碳單質(zhì)在不同條件下的轉(zhuǎn)化過程，如“石墨轉(zhuǎn)化為金剛石需要哪些條件？”

解答疑問：針對(duì)學(xué)生在學(xué)習(xí)中產(chǎn)生的疑問，如“為什么石墨的導(dǎo)電性好？”進(jìn)行及時(shí)解答和指導(dǎo)。

學(xué)生活動(dòng)：

聽講并思考：認(rèn)真聽講，積極思考老師提出的問題。

參與課堂活動(dòng)：積極參與小組討論，體驗(yàn)碳單質(zhì)知識(shí)的應(yīng)用。

提問與討論：針對(duì)不懂的問題或新的想法，勇敢提問并參與討論。

教學(xué)方法/手段/資源：

講授法：通過詳細(xì)講解，幫助學(xué)生理解碳單質(zhì)的知識(shí)點(diǎn)。

實(shí)踐活動(dòng)法：設(shè)計(jì)小組討論，讓學(xué)生在實(shí)踐中掌握碳單質(zhì)轉(zhuǎn)化的原理。

合作學(xué)習(xí)法：通過小組討論等活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)和溝通能力。

作用與目的：

幫助學(xué)生深入理解碳單質(zhì)的知識(shí)點(diǎn)，掌握碳單質(zhì)轉(zhuǎn)化的原理。

通過實(shí)踐活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和解決問題的能力。

通過合作學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)和溝通能力。

3.課后拓展應(yīng)用

教師活動(dòng)：

布置作業(yè)：布置“碳單質(zhì)在不同條件下的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)”的課后作業(yè)，鞏固學(xué)習(xí)效果。

提供拓展資源：提供與“碳的單質(zhì)”相關(guān)的拓展資源，如“碳納米管的應(yīng)用研究”相關(guān)文章或視頻。

反饋?zhàn)鳂I(yè)情況：及時(shí)批改作業(yè)，給予學(xué)生反饋和指導(dǎo)。

學(xué)生活動(dòng)：

完成作業(yè)：認(rèn)真完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告，鞏固學(xué)習(xí)效果。

拓展學(xué)習(xí)：利用老師提供的拓展資源，進(jìn)行進(jìn)一步的學(xué)習(xí)和思考。

反思總結(jié)：對(duì)自己的學(xué)習(xí)過程和成果進(jìn)行反思和總結(jié)，提出改進(jìn)建議。

教學(xué)方法/手段/資源：

自主學(xué)習(xí)法：引導(dǎo)學(xué)生自主完成作業(yè)和拓展學(xué)習(xí)。

反思總結(jié)法：引導(dǎo)學(xué)生對(duì)自己的學(xué)習(xí)過程和成果進(jìn)行反思和總結(jié)。

作用與目的：

鞏固學(xué)生在課堂上學(xué)到的“碳的單質(zhì)”知識(shí)點(diǎn)和技能。

通過拓展學(xué)習(xí)，拓寬學(xué)生的知識(shí)視野和思維方式。

通過反思總結(jié)，幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)自己的不足并提出改進(jìn)建議，促進(jìn)自我提升。知識(shí)點(diǎn)梳理1.碳的基本性質(zhì)

-碳是自然界中存在的非金屬元素，原子序數(shù)為6，元素符號(hào)為C。

-碳具有多種同素異形體，包括金剛石、石墨、富勒烯等。

-碳在常溫下化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，不易與其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)。

2.金剛石

-金剛石是碳的同素異形體之一，由碳原子以立方晶體結(jié)構(gòu)排列而成。

-金剛石具有極高的硬度，是自然界中硬度最大的物質(zhì)。

-金剛石不導(dǎo)電，具有優(yōu)良的光學(xué)特性。

3.石墨

-石墨是碳的同素異形體之一，由碳原子以六方晶體結(jié)構(gòu)排列而成。

-石墨具有良好的導(dǎo)電性和潤滑性，常用于電極、潤滑劑等領(lǐng)域。

-石墨的硬度較低，容易分層。

4.C60

-C60是碳的同素異形體之一，由60個(gè)碳原子組成的球狀分子。

-C60具有獨(dú)特的分子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，如芳香性和穩(wěn)定性。

-C60在材料科學(xué)、電子學(xué)等領(lǐng)域具有潛在的應(yīng)用價(jià)值。

5.碳的化學(xué)性質(zhì)

-碳在高溫下能與氧氣、鹵素、硫等物質(zhì)反應(yīng)，生成相應(yīng)的化合物。

-碳在燃燒時(shí)與氧氣反應(yīng)生成二氧化碳和水，反應(yīng)式為：C+O2→CO2；2C+O2→2CO。

-碳能與金屬氧化物反應(yīng)，生成金屬和二氧化碳，如碳與氧化銅反應(yīng)生成銅和二氧化碳。

6.碳的轉(zhuǎn)化過程

-碳在不同條件下的轉(zhuǎn)化過程，如石墨轉(zhuǎn)化為金剛石、碳轉(zhuǎn)化為二氧化碳等。

-碳在高溫下與氧氣反應(yīng)生成二氧化碳和水。

-碳在高溫下與金屬氧化物反應(yīng)生成金屬和二氧化碳。

7.碳單質(zhì)的用途

-金剛石：用于切割、磨削、拋光等領(lǐng)域。

-石墨：用于電極、潤滑劑、導(dǎo)電材料等領(lǐng)域。

-C60：用于材料科學(xué)、電子學(xué)、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域。

8.碳單質(zhì)的研究與應(yīng)用

-研究碳單質(zhì)的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，揭示其應(yīng)用價(jià)值。

-開發(fā)新型碳材料，如碳納米管、石墨烯等。

-碳單質(zhì)在能源、環(huán)境、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域的應(yīng)用。

9.碳單質(zhì)的環(huán)保問題

-碳的燃燒會(huì)產(chǎn)生二氧化碳等溫室氣體，導(dǎo)致全球氣候變化。

-碳的排放會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，如酸雨、臭氧層破壞等。

-需要采取措施減少碳的排放，保護(hù)環(huán)境。

10.碳單質(zhì)的教學(xué)意義

-通過學(xué)習(xí)碳單質(zhì)，了解自然界中存在的非金屬元素及其性質(zhì)。

-培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、分析能力和實(shí)驗(yàn)操作能力。

-提高學(xué)生的環(huán)保意識(shí)，促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展。教學(xué)反思今天這節(jié)課，我們學(xué)習(xí)了碳的單質(zhì)，包括金剛石、石墨和C60。我覺得這節(jié)課有幾個(gè)方面值得反思。

首先，我覺得在導(dǎo)入環(huán)節(jié)，我使用了圖片和視頻來展示碳單質(zhì)的不同形態(tài)，這確實(shí)激發(fā)了學(xué)生的興趣。但是，我發(fā)現(xiàn)有些學(xué)生對(duì)于這些圖片和視頻的理解不夠深入，他們更多的是被形式吸引，而沒有真正去思考這些碳單質(zhì)的性質(zhì)和特點(diǎn)。因此，我需要在今后的教學(xué)中，更加注重引導(dǎo)學(xué)生從圖片和視頻中發(fā)現(xiàn)問題，提出問題，而不是僅僅停留在表面的觀看上。

其次，在講解金剛石、石墨和C60的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)時(shí)，我嘗試通過模型和動(dòng)畫來幫助學(xué)生理解。但是，我發(fā)現(xiàn)有些學(xué)生對(duì)于這些結(jié)構(gòu)模型的理解仍然存在困難，他們對(duì)于三維空間的概念還不夠清晰。這讓我意識(shí)到，在今后的教學(xué)中，我需要更加注重學(xué)生的空間想象能力的培養(yǎng)，可以通過更多實(shí)際操作和動(dòng)手實(shí)驗(yàn)來幫助學(xué)生更好地理解抽象的概念。

再來說說課堂活動(dòng)。我設(shè)計(jì)了一些小組討論和實(shí)驗(yàn)操作，目的是讓學(xué)生在實(shí)踐中學(xué)習(xí)和應(yīng)用知識(shí)。但是，在實(shí)際操作過程中，我發(fā)現(xiàn)部分學(xué)生參與度不高，有的小組討論顯得有些混亂，沒有達(dá)到預(yù)期的效果。這可能是因?yàn)槲以诨顒?dòng)設(shè)計(jì)上沒有考慮到學(xué)生的個(gè)體差異和小組合作能力。今后，我需要在活動(dòng)設(shè)計(jì)上更加細(xì)致，確保每個(gè)學(xué)生都能參與其中，并且能夠通過合作學(xué)習(xí)提高自己的能力。

另外，我在講解碳的化學(xué)性質(zhì)時(shí)，發(fā)現(xiàn)有些學(xué)生對(duì)于化學(xué)反應(yīng)的原理理解不夠透徹。他們?cè)谧鰧?shí)驗(yàn)時(shí)，對(duì)于反應(yīng)條件的控制不夠準(zhǔn)確，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果不穩(wěn)定。這讓我意識(shí)到，在今后的教學(xué)中，我需要更加注重化學(xué)反應(yīng)原理的教學(xué)，幫助學(xué)生建立起化學(xué)反應(yīng)的基本框架，同時(shí)也要加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)操作技能的培訓(xùn)。

最后，我覺得這節(jié)課的教學(xué)效果還可以。學(xué)生們對(duì)于碳單質(zhì)的性質(zhì)和應(yīng)用有了初步的了解，但是我對(duì)自己的教學(xué)還有以下幾點(diǎn)反思：

1.在課堂教學(xué)中，我需要更加注重學(xué)生的個(gè)體差異，針對(duì)不同層次的學(xué)生設(shè)計(jì)不同的教學(xué)策略。

2.我需要加強(qiáng)對(duì)學(xué)生的引導(dǎo)，讓他們?cè)谡n堂上有更多的思考和表達(dá)機(jī)會(huì)。

3.我需要更加注重教學(xué)評(píng)價(jià)，及時(shí)了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，調(diào)整教學(xué)策略。板書設(shè)計(jì)①碳的基本性質(zhì)

-非金屬元素，原子序數(shù)6，符號(hào)C

-同素異形體：金剛石、石墨、C60等

②金剛石

-立方晶體結(jié)構(gòu)

-極高硬度

-不導(dǎo)電，優(yōu)良光學(xué)特性

③石墨

-六方晶體結(jié)構(gòu)

-良好導(dǎo)電性和潤滑性

-硬度較低，易分層

④C60

-球狀分子結(jié)構(gòu)

-芳香性和穩(wěn)定性

-材料科學(xué)、電子學(xué)應(yīng)用潛力

⑤碳的化學(xué)性質(zhì)

-與氧氣、鹵素、硫等反應(yīng)

-燃燒生成二氧化碳和水

-與金屬氧化物反應(yīng)生成金屬和二氧化碳

⑥碳的轉(zhuǎn)化過程

-石墨轉(zhuǎn)化為金剛石

-碳轉(zhuǎn)化為二氧化碳

⑦碳單質(zhì)的用途

-金剛石：切割、磨削、拋光

-石墨：電極、潤滑劑、導(dǎo)電材料

-C60：材料科學(xué)、電子學(xué)、生物醫(yī)學(xué)

⑧碳單質(zhì)的研究與應(yīng)用

-結(jié)構(gòu)和性質(zhì)研究

-新型碳材料開發(fā)

-能源、環(huán)境、生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用典型例題講解1.例題：金剛石和石墨的物理性質(zhì)有哪些差異？

解答：金剛石和石墨的物理性質(zhì)差異主要體現(xiàn)在硬度、導(dǎo)電性和顏色上。金剛石硬度極高，是自然界中硬度最大的物質(zhì)，不導(dǎo)電，顏色透明或無色；而石墨硬度較低，具有良好的導(dǎo)電性，顏色呈深灰色。

2.例題：C60分子在化學(xué)性質(zhì)上有哪些特點(diǎn)？

解答：C60分子具有以下化學(xué)性質(zhì)特點(diǎn)：

-具有芳香性和穩(wěn)定性；

-在特定條件下能與氧氣、鹵素等發(fā)生反應(yīng)；

-在材料科學(xué)、電子學(xué)等領(lǐng)域具有潛在的應(yīng)用價(jià)值。

3.例題：碳在高溫下與氧氣反應(yīng)生成什么物質(zhì)？

解答：碳在高溫下與氧氣反應(yīng)生成二氧化碳，反應(yīng)式為：C+O2→CO2。

4.例題：碳在高溫下與金屬氧化物反應(yīng)生成什么物質(zhì)？

解答：碳在高溫下與金屬氧化物反應(yīng)生成金屬和二氧化碳，如碳與氧化銅反應(yīng)生成銅和二氧化碳，反應(yīng)式為：2CuO+C→2Cu+CO2。

5.例題：石墨轉(zhuǎn)化為金剛石需要哪些條件？

解答：石墨轉(zhuǎn)化為金剛石需要以下條件：

-高溫：通常在3500℃以上；

-高壓：通常在5-10GPa；

-氮?dú)獗Ｗo(hù)：防止氧化。

補(bǔ)充說明：

1.例題1和例題2主要考察學(xué)生對(duì)金剛石、石墨和C60物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)的理解。

2.例題3和例題4主要考察學(xué)生對(duì)碳的化學(xué)性質(zhì)和反應(yīng)式的掌握。

3.例題5主要考察學(xué)生對(duì)石墨轉(zhuǎn)化為金剛石所需條件的了解。

6.例題：在石墨和金剛石中，哪個(gè)的導(dǎo)電性更好？為什么？

答案：石墨的導(dǎo)電性更好。因?yàn)槭械奶荚右粤骄w結(jié)構(gòu)排列，形成了層狀結(jié)構(gòu)，電子可以在層間自由移動(dòng)，從而表現(xiàn)出良好的導(dǎo)電性。而金剛石中的碳原子以立方晶體結(jié)構(gòu)排列，形成了三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，電子無法自由移動(dòng)，因此不導(dǎo)電。

7.例題：C60分子在化學(xué)反應(yīng)中表現(xiàn)出什么樣的穩(wěn)定性？

答案：C60分子在化學(xué)反應(yīng)中表現(xiàn)出較高的穩(wěn)定性。這是因?yàn)镃60分子具有球狀結(jié)構(gòu)，碳原子之間