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1、第八章 第一节 碳的单质（一）指导思想与理论依据本节课内容属于九年制义务教育课程标准中“物质构成的奥秘”中的二级主题“化学物质的多样性”的知识范畴。从德育指导纲要的要求来看，要让学生通过对碳的单质的学习感受物质世界的多样性，从化学的角度了解物质在人类社会发展的重要作用，增强对科学价值的认同感。（二）教学背景分析从知识体系的角度来看，我将基于元素研究物质的知识链条进行了梳理:在之前氧气等物质的学习都是研究单一物质的性质，而本节课则是对以一种元素为核心组成的一类物质的性质的研究，通过本节课的学习，为之后酸碱盐以及金属这样一类元素为代表组成的一类物质的研究建立归类的思想，并进一步完善了物质性质研究的
2、一般思路，也为之后高中卤族碳族元素组成的物质学习提供了微观分析的一般视角。从教学内容来看，这节课的核心词就是多样。因此通过观察生活中各种碳的单质的用途，感受物质多样性对于人类生产、生活的重要影响；比较多样的物质的性质上的差异，并从微观角度分析造成物质多样性的原因是本节课的主线。而之所以选择此思路作为主线是基于以下几点：1.帮助学生形成研究物质的一般方法：从学生熟悉的物质用途为起点，通过物质用途预测并验证性质，观察结构解释物质性质，通过此思路设计教学环节，帮助学生完善了研究物质的一般思路，并在这个过程中从微观角度梳理造成物质多样的原因，更让学生感受物质的多样性。2.凸显物质研究的实际价值：对于物
3、质的研究是为了更好的应用物质。从“结构决定性质，性质决定用途”这一思路创造物质，能够让学生感受到，学习物质性质和结构，对于应用物质的重要意义。尤其是在新材料的研发过程中，很多时候是通过改变物质的结构从而让物质具有一些新的性质，使物质更能够满足人类的需求。3.为之后的物质研究作准备：学生通过这一思路进行物质的研究，也为之后高中同分异构体的学习提供了可以延伸的基点（三）学情分析知识与技能基础：了解金刚石石墨的用途，并知道物质是由元素组成，相同元素可以组成不同的物质，如（臭氧和氧气；一氧化碳和二氧化碳等）；知道物质是由微粒构成的，认识了原子内部结构对于元素化学性质的影响。过程与方法基础：能够用性质解
4、释用途，依据用途推测性质，认同物质性质用途间的内在联系情感态度与价值观基础：知道物质是由微粒构成的，物质是变化的，并且初步认识到研究物质性质对于适应自然，推动社会发展的重要性。本节课要解决的问题：通过本节课的学习，认识金刚石和石墨的用途、性质和结构。同时，对于研究物质的方法有一个更为系统的认识。形成“结构决定性质，性质决定用途”这一研究物质的思路。并通过研究金刚石和石墨以及其他碳的单质，了解要开发能够适应人类需求的材料，可以通过改变其结构，从而改变性质达到目的。本节课可能出现的问题：学生基本能够通过物质的用途推测性质但描述不准确；学生很难联想金刚石、石墨中碳原子单元化的排列方式，并将微观结构特
5、征与物质物理性质形成对应。基于以上分析，在课程中，通过实验探究，资料分析，图片展示等一系列的方法，帮助学生通过金刚石和石墨的用途推测并验证其性质。而对于结构与性质间的关系的认识，在课程中选择通过展示金刚石和石墨的微观结构模型，特别通过对其微观结构单元的观察，帮助学生认识物质的性质是受其微观结构所决定的。（四）教学过程教学目标：1.通过认识金刚石、石墨的物理性质，比较其差异性；深化物质用途、性质和结构间的内在联系，进一步完善研究物质的一般思路；从差异的存在、对人类的影响以及形成原因三个方面认识物质世界的多样性2.通过观察金刚石、石墨的微粒模型，联想结构对物质物理性质的影响，体会研究物质的微观结构
6、对于应用物质、创造或发现新物质的重要作用，进一步形成学科价值的认同感教学重点：从差异的存在、对人类的影响以及形成原因三个方面认识物质世界的多样性教学难点：联想结构对物质物理性质的影响教学流程图教学过程教学环节及时长（分）教师活动学生活动此环节的教学目标德育目标 引入（1）【讲述】迄今为止，人类已经发现了100多种元素，而这100多种元素组成了我们丰富多彩的物质世界。在这些元素中有一种元素与我们的生活密切相关，它就是碳元素。目前全世界已经发现的400多万种化合物，其中绝大多数是碳的化合物，不含碳的化合物不超过10万种。很多常见的物质都含有C元素，如煤炭、石灰石、天然气等等物质。今天我们就一起走进
7、碳的世界，首先我们俩认识一下碳的单质。【展示】ppt聆听，并初步感知碳的单质与人类生活的密切关系，感受研究其的重要意义通过教师的讲述，帮助学生认识碳元素的发现过程，并了解这节课的主要内容让学生通过对碳的单质的学习，感受物质世界的多样性，发展化学学习的兴趣认识金刚石、石墨的用途（5）【问题】金刚石、石墨作为生活中最常见的两种碳的单质，这两种物质在生活中有哪些用途呢？【展示】ppt学生通过网络和书籍收集的内容：1.生活中常见的碳单质有哪些？2.这些物质在生活中有哪些常见用途并进行展示帮助学生养成自主学习的能力，激发学生学习的主动性认识金刚石、石墨的性质【问题】金刚石和石墨都是由碳元素组成的单质，为
8、什么它们在生活中的用途却截然不同？物质的用途与什么有关呢？【展示】ppt【讲述】没错，物质的性质决定了物质的用途，反过来说物质的用途应该体现了物质的性质【问题】现在请你根据金刚石的用途，判断一下它有着怎样的性质？并说明判断依据【展示】ppt【结论】金刚石是天然存在的最硬的物质【展示】ppt【讲述】 因为金刚石是无色透明，正八面体形状的固体，所以它的折射率非常高，色散性能也很强，表现出来就是其具有璀璨的光泽。【问题】那么石墨有着怎样的性质呢？请你根据石墨的用途进行判断。【展示】ppt【实验】请你根据所准备的实验用品进行设计实验进行验证。【讲述】通过同学们的实验，我们发现石墨是一种深灰黑色的固体，
9、质软。【问题】那么如何验证石墨的导电性呢？【展示】ppt【演示实验】石墨导电性实验思考回顾氧气的性质的学习根据金刚石的用途试着分析它们的物理性质根据老师所展示的金刚石硬度的相关数据来验证将金刚石的物理性质进行完善根据石墨的用途预测石墨所具有的性质通过设计实验验证石墨的性质思考完善石墨的物理性质通过之前的学习帮助学生回顾性质与用途的关系帮助学生通过实例深化物质性质与用途间的关系，让学生能够利用这个思路解决一些问题帮助学生形成物质的用途和性质之间的关系，了解物质在人类社会发展中的重要作用。通过学生动手操作实验，培养学生认真严谨的态度，认识到善于合作交流、求真务实是科学探究的重要品质认识金刚石、石墨
10、的结构【问题】根据以上练习我们发现金刚石和石墨的物理性质有很大区别，这是为什么呢？这是金刚石和石墨的微观结构模型，结合这两种物质的模型，你能解释一下原因吗？【讲述】结构不同就使得它们的性质也不同。【问题】那么，大家能够发现这两个结构不同在什么地方吗？【讲述】因为其中的原子在排列的方式上不一样。我们会发现，石墨中6个碳原子形成一个六边形，无数个六边形通过共用碳原子连接在一起形成一层，上下相邻层的碳六边形通过平行网面方向叠置成层面结构；而金刚石中5个碳原子形成一个正四面体，无数个正四面体通过碳原子的相互交错相连而成了网状结构【展示】ppt【问题】那么，大家可不可以把这两个不一样的结构与它们的性质联
11、系起来呢？【讲述】因为这两种物质中碳原子的排列方式不同，所以其物理性质不同。我们可以通过改变原子的排列方式使其达到不同的性质来满足不同的需要。很多新材料的研发都是以这种方式进行的。因此在我们的生活中除了金刚石和石墨，还有很多碳的单质，这些物质中碳原子的排列方式不同，其性质和用途也不相同。【展示】ppt【小结】在以上的学习中，我们通过金刚石石墨的用途预测了它的性质并通过实验验证了性质，又利用结构解释了性质，这种研究物质性质的一般方法我们今后还将继续用到【展示】ppt思考，回顾物质性质和物质结构间的关系观察金刚石、石墨的微观模型，找到这两种物质结构上的不同思考，讨论观察模型，理解思考，讨论聆听，了
12、解认识结构对于物质性质用途的重要性展示，帮助其它同学再次深化结构，性质以及用途间的联系帮助学生将物质的结构和物质的性质间的关系建立起来。让学生在遇到物质性质问题时，能够想到物质的结构，建立一定的解决问题的思路帮助学生了解物质结构对于物质的性质以及用途的影响，再次深化物质结构、性质以及用途间的关系初步形成研究物质的一般方法和思路通过对物质微粒构成的学习，增强对“世界是物质的”、“物质是可分的”等辩证唯物主义观点的认同。并通过对碳的单质的结构的认识，让学生从化学角度认识和理解人与自然的关系，初步形成关心自然，关心社会，合理使用化学物质的观念拓展探究【问题】因为金刚石和石墨中的碳原子排列方式不同，所
13、以其物理性质不同；他们都是由碳原子构成的物质，请你猜想一下他们的化学性质是否相同？那么我们在下节课继续进行学习。 回顾原子分子的内容，分析金刚石和石墨的化学性质是否相同引发新的思考，为化学性质的学习做准备学习效果评价设计练习：1.金刚石和石墨的物理性质有很大的差异的原因是（ ）A金刚石不含杂质，而石墨含有杂质B金刚石是单质，而石墨是化合物C金刚石和石墨是碳原子的排列不同D金刚石和石墨是由不同种元素组成的2.干电池里用作电极的是（ ）A焦炭 B石墨 C木炭 D活性炭3.金刚石和石墨都是由 组成的单质，它们的物理性质差别大的原因 是 。4碳的几种单质中，用来切割玻璃的是 ；用来做电极的是 ；吸附性最好的 是 。教学反思1.形成方法：在之前的学习基础上帮助学生进一步完善了研究物质的基本框架；帮助学生从微观角度认识形成多样物质的原因，为高中学习奠定了基础；2. 凸显了物质研究的价值：研究物质是为了更好的应用物质。从“结构决定性质，性质决定用途”这一思路研究物质，能够让学生感受到，学习物质性质和结构，对于应用物质的重要意义。尤其是在创造新物质的过程中，很多时候是通过改变物质的结构从而让物质具有一些新的性质，使物质更能够满足人类的需求。3.延伸课堂：本节课将科学学习与生活紧密联系，并且让学生利用物理实验来解决化学中的问题，打破了学科间的壁垒。而这恰恰是符合学科改进意见的要求的。