课题1 金刚石、石墨和C60课堂实录及点评

化学学科“核心素养”的教学设计方案

————以《金刚石、石墨和C60》教学设计为例

核心素养是学生在接受相应学段的教育过程中，逐步形成的适应个人终生发展和社会发展需要的必备品格与关键能力。它是关于学生知识、技能、情感、态度、价值观等多方面要求的综合体。

科学素养是核心素养中的重要组成部分，而化学学科核心素养又隶属于科学素养。众所周知，化学研究的是物质的组成、结构和变化，在变化中，我们要运用探究的手段，要在探究中寻找证据进行推理，要学会透过宏观现象审视变化的微观本质，同时我们要关注学习化学的社会意义，这些都是在发展学生与化学学科相关的核心认识、关键能力和必备品格，即发展学生的化学学科素养。

本文选择使用《

金刚石、石墨和C60》一节为教学内容，按照目前关于化学学科核心素养的要求，重新审视了教材内容，挖掘其学科核心素养价值，并设计成了教学案例，深入分析如何合理选择教学内容，以本节教学内容为载体，通过有效的教学活动设计，达到培养化学学科核心素养的目的。

【教材分析】

本课题是九年级化学第六单元课题1，它在本册书中是一个重要的课题，一方面是学生通过学习可以培养一些意识，另一方面它的位置非常重要。九年级化学一开始就让学生能接触到物质，使他们对物质有一定地感官认识。但分子、原子、元素、化合价等内容，让他们进入了抽象的世界。这一课的到来，使学生回到了物质世界，回到了直观感受，回到了实验探究，所以就其位置来看，它是很重要的一课。

从其内容上看，本课分为两部分，一个是碳单质的介绍，另一个是碳的化学性质，从课时安排上，分为两课时。本课时内容主要介绍了金刚石，石墨的一些重要的物理性质和C60分子的结构特点，并穿插了木炭、活性炭的吸附性及其用途，从而使学生能够认识物质结构、性质、用途三者之间的相互关系。

教学中，我对教材进行了适当地增减，加入了大量的媒体素材，从中培养学生发现问题、分析问题、归纳信息、解决问题的能力，以及认识结构、性质、用途三者的相互关系都是我的教学目标，同时达到让学生自主认识金刚石和石墨用途的目的。其中，通过素材的展示来培养学生各项能力是本节课的重点。对于C60分子，课本只作了简要的介绍，必须还要通过素材拓宽学生的视野，树立物质的发展观。

【学情分析】

1、已有的生活经验使学生已经获得了一些有关碳单质的感性认识。

通过前面五单元的学习，学生也具有由现象知其性质，由性质知其用途的思维，但对于物质的性质由其结构决定的道理尚不清楚。本节课的任务是使学生树立“结构——性质——用途”三者之间关系的思维模型。 2、学生已有一定的基本操作能力，并能设计简单的探究实验。在此基础上激发学生的学习兴趣，使学生真正把化学和生活联系起来。

【教学目标

】

1、知识与技能

（1）知道不同元素可以形成不同物质，同种元素也可以形成不同物质：了解金刚石、石墨和C60都是由碳元素形成的单质。

（2）了解木炭、活性炭的吸附性。

2、过程与方法：

（1）通过对金刚石、石墨和C60中碳原子排列方式的分析，懂得物质结构、性质和用途之间的关系。

（2）通过木炭、活性炭对红墨水的吸附实验，学会用对比实验的方法来解决实际问题。

3、情感态度与价值观

通过对C60、碳纳米管的发现及研究的介绍，学会用发展的眼光看问题、提高学生的科学素质。

【教学重难点】

教学重点：紧密联系学生的生活实际，了解金刚石和石墨的重要物理性质及用途；

教学难点：物质的结构、性质和用途三者之间的关系。

【教法建议】

这是一个信息量大，图片多，文字少的课题。在教学中，我主要是通过情景的创设，媒体素材的展示，引导问题的设计，逐渐让学生发现问题，并再次从媒体素材中找到解决问题的方法，进而找出答案。

在金刚石和石墨内容的教学中，我主要是以两者的比较为主，通过物质组成的元素相同，用途却不同，启发学生发现问题，然后再通过视频和图片的展示，让学生自己去解决问题，从中通过比较、归纳进一步认识物质的结构、性质、用途三者的相互关系，同时也了解了石墨、金刚石的用途。再通过媒体素材让学生自己去认识焦炭、活性炭、炭黑，进而过渡到C60分子，通过媒体素材的展示，让学生自己感悟，结构决定性质，性质决定用途。再通过C70、C240、C540图片的展示，提高学生对物质世界的认识，培养他们的物质发展观。

【学法指导】

通过实验的体验和观察并从媒体素材上获得信息，在教师的指导下，捕获信息，对信息进行加工处理，最后归纳比较，从中体验物质结构、性质与用途的相互关系，树立物质发展观。如采用：观察－分析－总结；实验探究－分析－归纳。

【教学用具

】玻璃片、玻璃刀、小刀、石墨棒、蜡烛、火柴、多媒体投影仪等

。

【教学过程

】

教

师

活

动

学

生

活

动

设计意图

【问题引入】

同种元素组成的纯净物叫思考并回答。

_____。

同一种元素可以组成不同的单

质吗？如果可以，请举例说明。

既然同一种元素可以组成不同

的单质，那么碳元素能不能组成

不同的单质呢？引出课题。

【实验探究1】请同学们用小刀学生们积极行动用小刀感受小刀的硬度。

将玻璃片割开。

割玻璃，并产生议论声。

【提问】为什么用小刀割不开玻学生思考后回答：可用考察学生的生活

璃片？谁知道可用什么工具将玻璃片割开？

【学生演示】用玻璃刀划玻璃

【讨论】为什么玻璃刀能够切割玻璃片？玻璃刀上有一种什么物质？

【提问】以上事实说明金刚石有那些性质和用途？

【引导】同学们是否想知道更多的有关金刚石的知识呢？观看视频后请填写相关学案。

【播放视频】认真观看视频《金刚石的性质和用途》，然后完成学案第1题。

【教师】引导学生进行组间交流

【引导】同学们，你们铅笔中的铅笔芯是铅吗？那到底是什么物质？

【教师】介绍铅笔中HB的含义

【实验探究2】请同学们用手轻轻地搓一下石墨棒，有什么感觉？

【引导】同学们是否想知道更多有关石墨的知识呢？观看视频后请填写相关学案。

【播放视频】认真观看视频《石墨的性质和用途》和《石墨炸弹》，然后完成学案第2题。

【教师】引导学生进行组间交流

【小结】金刚石和石墨的物理性质对比

【引导】金刚石和石墨的物理性质为什么会有这么大的差异呢？

【播放视频】金刚石、石墨中碳原子的排列方式。

【实验探究3】请同学们把蜡烛点燃，将刀片压在蜡烛火焰上，几秒种后取出，熄灭蜡烛，仔细观察刀片上的变化。

注意：刚刚烧过的刀片较热，不要烫伤。

【引导】同学们是否想知道这种玻璃刀将玻璃片割开。

玻璃刀上有金刚石，硬度比玻璃大。

1．金刚石在自然界中硬度最大。

2．可以切割玻璃。

认真观看，记录金刚石的物理性质和用途。并填写学案。

小组间交流并补充

不是

石墨

滑腻的感觉。

认真观看，记录石墨的物理性质和用途。并填写学案。

小组间交流并补充。

认真观看，讨论

碳原子的排列方式不同

完成实验探究3 学生积积极讨论

刀片上有一层黑色物质。

经验。

让学生根据自己的生活经验与已有的知识体系对金刚石从感性认识上升到理性认识。

激发求知欲

学会观察就、记录。

教师及时激励

考察学生的生活经验。

亲自感受

学会观察、记录

教师及时激励

培养归纳能力

培养分析能力

动手操作能力

培养爱科学的热情，探究能力和探索能力。

激发求知欲望。

黑色物质是什么？它与石墨有何有联系吗？

观看视频后回答学案上的相关问题

【播放视频】观看视频《无定形碳》，完成学案4-6题

【提问】你又学到那些知识呢？

【引导】活性炭、木炭为什么具有吸附能力呢？

【播放动画】木炭的吸附性

【图片介绍】活性炭的用途

【介绍】“碳”和“炭”的区别

【引导】同学们强烈的求知欲望深深的感动了我，近年来，科学家们积极研究，又发现了一种新的物质——C60，同学们一定想知道，对吗？

【讲授】随着科技的不断发展，一些新的单质碳又相继发现，碳单质的用途将不断扩大。

【播放视频】《碳纳米管》

【提问】你又学到了哪些知识呢？

【讨论】物质的结构、性质、用途三者之间的关系

【总结】学完本课后你有哪些收获？

认真观看。

焦炭、木炭、活性炭、炭黑主要是由石墨的微小晶体和少量杂质构成的，它们是混合物。

活性炭、木炭具有吸附能力。

认真观看。

认真观看。

密度是钢的四分之一，硬度却是钢的100倍。

讨论交流。

金刚石、石墨、C60分子、焦炭、木炭、活性炭、炭黑的性质和用途。

金刚石、石墨、C60分子是碳的三种单质，焦炭、木炭、活性炭、炭黑是石墨的微小晶体和少量杂质构成的，它们是混合物。

不同的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。如金刚石、石墨、

培养分析归纳能力

体会结构决定用途

学会总结

学会归纳、并交流

将所学知识与人生观、价值观结合在一起，是一种学习的升华。

C60分子等都是由碳元素组成的单质。

木炭和活性炭具有吸附性。

……

【家庭作业】

1、阅读课后化学。技术。社会，完成课后家庭小实验。

2、课后习题1、2①②③、3题。

【板书设计】

课题1

金刚石、石墨和C60

一、碳的单质

1。

金刚石与石墨

2。

C60

决定

体现

决定

体现

结论：结构

性质

用途

【教学反思】

碳的单质这部分内容比较简单，我充分利用了多媒体课件这一现代化教学手段，增加了一些视频、图片，丰富了学习内容，拓展了学生视野，让学生学习知识的同时，提高了学生学习化学的兴趣。如充分利用有关金刚石、石墨、C60的教学视频录象，并且对视频资源分三方面内容进行了有效的整合处理，视频中一个个生动的事例，帮助学生更直观的了解三者的结构、性质、用途；使用动画展示了金刚石、石墨的结构，使学生轻松的知道正因为结构的不同，才导致性质的不同，从而对于解决结构、性质、用途三者之间的关系起到很大的帮助作用。通过学生观看视频后的总结，培养了学生的观察记录能力。三个探究实验激发了学生的学习热情，通过让学生亲自动手实验，学生得到了生活体验。总体来看，学生学得比较轻松，课堂气氛活跃，取得了预期效果。

化学与生活是紧密相连的，化学物质、化学现象、化学变化无时不在，无处不在，在教学中要设法把学生的课堂学习融入社会生活中，培养学生用化学的眼光来观察世界，用化学科学来实践生活，在生活中学化学，使学生真正体验到知识的价值，能有力地促进学生课堂学习的自觉性和主动性，是激发和维持学生课堂学习动机的不竭源泉。

附：

课题1 金刚石、石墨和C60（学案）

一、课堂学习

1、金刚石的性质和用途：

性

质

用

途

金刚石

2、石墨的性质和用途：

性

质

用

途

石墨

3、金刚石和石墨物理性质不同的原因在于

。

4、焦炭、木炭、活性炭和炭黑统称为

，它们主要是由

的微小晶体和少量杂质构成的，它们属于

物。

5、刚才实验中，刀片上的黑色物质是

。

6、活性炭、木炭都具有

能力，这是由于它们具有

的结构特点，

和

使用的都是活性炭。

7、“碳”和“炭”的区别：“碳”指的是

，他是核电荷数为6的同一类原子的总称，有广泛的、概括的含义，如碳原子、碳元素、碳单质、碳的化合物等；“炭”指的是具体物质，如

、

、

、

等。

8、C60也叫

，有可能广泛应用于超导、催化、材料、医学以及生物等领域。

8、物质的结构、性质与用途三者的关系：

结构

性质

用途

二、课堂巩固

1、将下列物质和它的性质、用途用线连起来。

做钻头

金刚石

导电性

切割坚硬金属

吸附性

润滑剂

石墨

坚硬

防毒面具

很软

冰箱除味剂

活性炭

滑腻性

铅笔芯

做电极

2、用金刚石、石墨、C60、木炭、活性炭、炭黑填空：

①寒冷的冬季，甘愿燃烧自己，温暖别人，这是

。

②吸进的是毒气、废气，把清新的空气留给人们，这是

。

③在纸上写写画画，磨去的是它的身体，留下的是知识和真理，它是

。

④虽然雍容华贵，但也乐意做划玻璃的小事

。

⑤出生时间不长，超导方面功德无量，这是

。

3、“没有金刚石，不揽瓷器活”这句俗语来源于明朝。李时珍研究金刚石时发现，金刚石不但可切割玉石，还能在玉器或瓷器上钻眼。这是利用金刚石

的性质。

4、竹炭纤维对甲醛、苯、甲苯、氨等有害物质和粉尘能发挥吸收、分解异味和消臭的作用，在国际上被誉为“二十一世纪环保新卫士”。这是因为竹炭纤维具有_____________的结构，有

作用。

5、在现代战争中运用高科技的灵巧的“供电杀手”石墨炸弹，对敌方实施电力基本设施与网络的破坏，阻断敌方的电力供应，瘫痪其系统，让对方成为无电的瞎子聋子，就是一项战胜对手取得胜利的重要手段。这是利用石墨的

的性质。

6、将活性炭投入盛满红棕色NO2气体的集气瓶中，立即塞上单孔塞。

（1）轻轻摇动集气瓶。可观察到的现象是

。

（2）打开橡皮管的夹子。看到的现象是

。

（3）上述实验说明木炭具有

。

三、课外阅读：

1、欢迎网络搜索：百度百科

C60

2、欢迎网络搜索：钻石之王

非洲之星