碳的同素异形体 一、设计思想 碳的同素异形体是学生既熟悉又陌生的知识，且知识点多而杂，由于学生知识结构与经验的限制，不能系统地研究。因此，教学设计时，重点是通过石墨能转化为金刚石、足球烯、碳纳米管的科学事实，帮助学生认识化学变化的本质，概括产生同素异形现象的微观结构差异；通过金刚石、石墨微观结构的比较分析，了解微观结构差异是导致性质差异的原因，也是形成同素异形现象的原因；初步构建宏观物质现象的微观结构解释观念，渗透物质微观结构决定宏观性质的化学学科基本思想；通过比较、归纳帮助学生把多而杂的知识条理化、结构化，减轻学生记忆负担，学习比较、归纳、整理化学知识的方法。 二、教学目标 1、知识与技能： （1）能说出金刚石和石墨的物理性质及主要用途； （2）能解释金刚石和石墨物理性质不同，而化学性质相同的原因。 （3）能表述同素异形现象、同素异形体概念； （4）能说出木炭、活性炭等无定形碳的吸附性与用途； 2、过程与方法： （1）会运用比较的方法对展示的资料进行分析、归纳、得出结论。 （2）通过对金刚石、石墨和C60的学习， 初步认识共性和个性关系。 3、情感态度与价值观： （1）通过“碳单质”的结构决定其性质，性质又决定用途，增强对事物的相互联系相互制约的辨证唯物主义观点的认识。 （2）通过对C60、碳纳米管的发现和研究的介绍，学会用发展的眼光看问题。 （3）通过课堂实验、化学史话、科技等课程资源，认识研究同素异形现象的重要意义，感受化学在研究物质、科创造物质中的魅力和社会价值，提高化学学习的热情。 三、教学方法： 观察法、归纳法、对比教学法 四、教学重难点： 教学重点：金刚石、石墨、C60的物理性质和主要用途； 活性炭的吸附性与用途。 教学难点：同素异形体概念； 物质的结构决定性质，性质决定用途的思想。 五、教学过程： 教师活动 学生活动 设计意图 【引入】我们同学学习了两个多月的化学，化学究竟是研究什么的？谁来帮我们回顾一下？【板书】组成 结构 性质 变化规律【讲述】我现在就有两种看似完全不搭嘎的物质———金刚石和石墨，这节课就让我们一起从化学的视角来审视它们。在研究它们之前，先来看看它们分别都有什么重要的用途？以至于我们有研究的价值。课前让大家事先查阅资料的。【板书】归纳金刚石和石墨的重要用途【提问】金刚石和石墨用途不同，是因为它们的性质不同，你能猜测下它们不同的性质吗？【板书】金刚石和石墨各自的性质【讲述】这些都是它们的物理性质，显然物理性质是不同的，那么造成这些物理性质不同的原因是什么？结构不同。让我们一起来观察下它们各自的结构。【实物展示】金刚石和石墨的结构【讲述】金刚石和石墨都是碳元素组成的，但金刚石是正八面体结构排列的碳原子，而石墨是层状结构排列的碳原子。碳原子的排列方式不同，造成了它们的物理性质的巨大差异。【板书】结构（决定）性质（决定）用途【提问】金刚石和石墨的化学性质相同吗？ 【讲述】大家看粒子模型，会发现构成它们的都是一个一个的碳原子，碳原子保持了它们相同的化学性质。果真如此吗，让我们来看看这样一个故事。【多媒体】金刚石燃烧实验【讲述】的确金刚石和石墨的化学性质是相同的，因为他们都是由碳原子构成的。它们的元素组成也相同，都是碳元素。然而金刚石和石墨的价格差异确非常大，同学们有没有要做点什么研究的冲动呢？ 科学家也和你们一样想到了这一点，能否找到石墨到金刚石的变化规律，即找到适当的条件将石墨的层状排列的碳原子推倒重新组合成正八面体排列的碳原子，那么就会产生巨大的经济价值。理论是可行的，但在实际实验过程中，找到合适的条件确是十分艰辛的。【多媒体】石墨转化为金刚石的发展史【板书】变化规律： ... ...
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