《碳单质的多样性》教学设计 一、 教学目标 1了解金刚石、石墨和C60的物理性质及主要用途。 2认识同素异形现象，知道碳单质多样性的原因。 3能用“结构-性质-用———的思维模型解释不同碳单质的差异。 4通过对金刚石、石墨等实物和模型的观察与比较，学习对比归纳的学习方法。 5通过活性炭吸附性的实验探究，体验科学探究的过程，发展实践能力。 重点： 金刚石、石墨的物理性质和用途；碳单质的多样性。 难点： 从碳原子排列方式（微观结构）的角度理解碳单质物理性质差异（宏观现象）的原因。 三、 教学方法 实验探究法、问题驱动法、合作学习法、多媒体辅助教学法。 四、 学习方法 观察归纳、小组讨论、实验探究、联系实际。 五、 教学过程 (一) 创设情境，引入“多样性”（5分钟） 展示实物： 展示人造的璀璨的钻石饰品、铅笔书写。 提出问题： “这些物品的组成是什么？”（引导学生回答：碳元素） “为什么同一种碳元素，能组成外观、硬度和用途上差异如此巨大的物质？” 揭示课题： “今天，我们就一起来探索碳单质的奇妙世界，感受它的‘多样性’。” 【设计意图】 利用强烈的视觉和认知冲突，制造悬念，激发学生的好奇心和探究欲，直接点明本课核心———多样性”。 (二) 任务驱动，探究“多样性”（25分钟） 任务一：【对比探究】金刚石 vs 石墨 【宏观感知】 学生观察金刚石饰品、玻璃刀（金刚石刀头）、石墨样品、铅笔芯，描述其颜色、状态、光泽、硬度等物理性质。 【微观探秘】 教师播放动画或展示模型，对比金刚石（立体网状结构）和石墨（层状结构）的原子排列。 【小组合作】 完成表格，建立“结构→性质→用———的联系。 物质 结构特点 物理性质 主要用途 性质与用途的联系 金刚石 立体网状结构，坚硬 无色透明，硬度最大，不导电 钻头、刻刀、装饰品 结构坚硬 → 性质坚硬 → 用于切割、研磨 石墨 层状结构，层间易滑动 深灰色有金属光泽，质软，导电 铅笔芯、润滑剂、电极 层间易滑 → 性质质软 → 作润滑剂、铅笔芯 有自由电子 → 导电 → 作电极 【概念建构】 教师总结：像金刚石和石墨这样，由同种元素组成的不同单质，叫做同素异形体。这种现象就叫同素异形现象。碳单质的多样性，正是由于碳原子排列方式不同造成的。 【设计意图】 通过“宏观-微观-应用”的探究链条，让学生亲身体验“结构决定性质，性质决定用———的化学核心思想，深刻理解多样性根源。 任务二：【实验探究】神奇的活性炭 【提出问题】 “生活中我们常用活性炭包来除味、净水，它为什么有这个本领？” 【实验演示/学生操作】 “活性炭净化红糖水”实验。 步骤：将适量活性炭加入红糖水中，振荡，静置后过滤。 现象：观察滤液颜色变为无色或浅色。 【解释结论】 活性炭具有疏松多孔的结构，因此具有强大的吸附性，可以吸附色素和异味。这也是结构决定性质的体现。 任务三：【前沿拓展】认识C60 【展示模型】 教师展示C60（足球烯）的球棍模型，介绍其由60个碳原子构成的足球状分子。 【介绍应用】 简要介绍C60在超导、催化、医学等前沿领域的潜在应用。 【深化认知】 指出C60是碳的又一种同素异形体，其独特的性质也源于其独特的分子结构。 【设计意图】 通过实验和前沿科技介绍，让学生认识到碳单质的多样性远不止金刚石和石墨，拓宽视野，感受化学的活力与魅力。 (三) 课堂小结，升华“多样性”（5分钟） 师生共同构建概念图，梳理本课核心内容： 核心概念： 同素异形现象 根本原因： 碳原子排列方式不同（微观结构不同） 核心思想： 结构 → 性质 → 用途 典型代表： 金刚石（坚硬）、石墨（软、导电）、C60（分子结构）、活性炭（多孔吸附） 【设计意图】 以概念图的形式进行总结，将零散的知识系统化，帮助学生形成完整的认 ... ...
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