初中化学《碳同素异形体》教学设计

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碳同素异形体

碳同素异形体碳的同素异形体一、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：（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：（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：【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。

人教版化学九年级上册6.1专题讲解：同素异形体-教案

小结
首先是同素异形体的概念，同素异形体是同种元素形成的同单质之间的互称。同素异形体之间物理性质不同，化学活性有差异。这是由原子的成键方式和排列方式不同造成的。另外同素异形体之间可以相互转化，属于化学变化。第二大家还要掌握几种常见的同素异形体，碳的同素异形体有石墨金刚石，氧的同素异形体是氧气和臭氧。磷的同素异形体有红磷、白磷和黑磷。
学生抽象逻辑思维较弱，理解困难：学生无法直观的观察到化学键的差异，对于同种元素为什么会有化学物理性质的差异会较难理解
难点教学方法
1.通过图片直观展示同素异形体间原子结构的差异
2.通过生活现象来展示同素异性体间化学与物理性质的差异
教学环节
教学过程
导入
1、通过碳的同素异形体石墨和金刚石在化学与物理性质上的差异引入同素异形体的概念
2、展示同素异形体的概念
知识讲解
（难点突破）
1、什么叫同素异形现象？
我们把同一种元素能够形成多种不同单质的现象，称为同素异形现象。这些单质之间互称为该元素
同素异形体。
2、为什么会出现同素异性体？
金刚石和石墨晶体中碳原子的成键方式和排列方式不同。在金刚石晶体中，每个碳原子与相邻4个碳原子，以共价键结合形成空间立体网状结构。而石墨晶体为层状结构造，层内每个碳原子与相邻三个碳原子以共价键结合排成平面六边形，排成网状结构。总结来说因为同种元素间的化学键差异导致了同素异形现象的出现
3、常见元素中哪些具有同素异形体？
除了碳元素存在同素异形现象之外，在常见的元素中，氧元素、硫元素和磷元素也存在同素异形现象。
课堂练习
（难点巩固）
1、同素异形体之间的物理与化学性质为什么存在差异？
因为同素异形体之间存在化学键与结构上的差异，以碳元素为例。碳元素常见的同素异形体为石墨和金刚石。金刚石和石墨晶体中碳原子的成键方式和排列方式不同。在金刚石晶体中，每个碳原子与相邻4个碳原子，以共价键结合形成空间立体网状结构。而石墨晶体为层状结构造，层内每个碳原子与相邻三个碳原子以共价键结合排成平面六边形，排成网状结构。总结来说因为同种元素间的化学键差异导致了同素异形现象的出现

《同素异形体和同分异构体》教学设计-优秀教案

第三单元从微观结构看物质的多样性第1课时同素异形现象同分异构现象一、同素异形现象1．同素异形现象和同素异形体(1)同一种元素能够形成几种不同的单质的现象叫做同素异形现象。

(2)同一种元素可形成不同单质，这些单质互称为这种元素的同素异形体。

2．常见的同素异形体(1)碳的同素异形体(2)氧的同素异形体(3)磷的同素异形体对同素异形体的理解(1)组成元素：只含有一种元素。

(2)物质类别：互为同素异形体的只能是单质。

(3)性质关系：同素异形体之间的物理性质有差异，但化学性质相似。

(4)相互转化：同素异形体之间的转化属于化学变化，因为转化过程中有化学键的断裂与形成。

(5)同素异形体之间的转化既有单质参加，又有单质生成，但由于没有涉及化合价的变化，一般认为这种转化属于非氧化还原反应。

例1意大利罗马大学的Fulvio Cacace等人获得了极具理论研究意义的N4分子。

N4分子结构如图所示，下列说法正确的是()A．N4属于一种新型化合物B．N4转化为N2属于物理变化C．N4的摩尔质量为56D．N4与N2互为同素异形体答案D解析N4是一种单质，与N2互为同素异形体，二者之间的转化属于化学变化，N4的摩尔质量为56 g·mol－1。

例2下列关于碳元素的同素异形体的叙述正确的是()A．碳元素形成的各种单质称为碳元素的同素异形体B．碳元素的同素异形体结构虽然不同，但性质差别不大C．碳元素的同素异形体性质不同，其用途相同D．碳元素的同素异形体只有金刚石、石墨和C60答案A解析碳元素形成的不同单质原子间的排列方式不同，物理性质差别较大，化学性质相似，用途不同，如金刚石和石墨；金刚石、石墨和C60只是三种主要的碳单质。

二、同分异构现象1．同分异构现象和同分异构体(1)化合物具有相同的分子式，但具有不同结构的现象，称为同分异构现象。

(2)分子式相同而结构不同的化合物，互称为同分异构体。

(3)同分异构现象主要表现在有机化合物中。

碳同素异形体教学设计

4.2.1 碳同素异形体【教学目标】1、知识与技能：1）知道金刚石、石墨的主要物理性质及其用途，以及活性炭的吸附性。

2）知道同素异形体的概念，以及常见的同素异形体。

2、过程与方法：1）通过对金刚石和石墨的结构、性质与用途的对比分析，初步建立结构决定性质、性质决定用途的化学学科思想。

2）通过图片及视频的展示，联系物质的宏观和微观表达，加深对物质的认识。

3）通过阅读相关内容，提高从中获取有用信息并进行归纳总结的能力。

3、情感态度价值观：1）通过对物质组成的认识过程，感受物质世界的多样和神奇，在研究客观世界的过程中体会“宏观辨识与微观探析”的化学学科核心素养，并初步形成物质的元素观。

2）通过了解其他碳单质的用途，感受化学创造物质的神奇，体会化学使生活更美好。

【教学重点】1、金刚石、石墨的主要物理性质及其用途，以及活性炭的吸附性。

2、同素异形现象和同素异形体概念。

3、知道物质的性质和用途，结构和性质之间的关系。

【教学难点】通过改变结构获得新物质，加深结构和性质间关系的认识。

【教学资源】药品及用品：活性炭、蒸馏水、红墨水、棉花、铅笔（2B、4B、6B）。

仪器及用品：试管、烧杯、玻璃棒、药匙、酒精灯、镊子、干电池（2节一组）、小灯泡、电键、导线若干。

资源：电脑、PPT课件、课本、学习单等。

【教学流程】复习引入→新授：学生活动一→归纳：结构、→学生活动二金刚石、石墨相关内容性质和用途的关系了解无定形碳→合作学习→学生活动三→拓展延伸→总结寄语碳60相关内容形成同素异形体概念【思考】既然用途是性质的体现，【思考】根据活性炭在生活中的用途，【板书设计】一、碳单质的物理性质及用途副板： 1、金刚石 2、石墨 3、C 60 二、无定形碳 1、定义2、活性炭的吸附性三、同素异形体 1、定义2、常见的同素异形体。

沪教版化学九年级上册教案：4-2 碳同素异形体(1)

4.2 碳同素异形体（1）
一．教学目标：
1.知识与技能：
（1）知道金刚石和石墨互为碳元素的同素异形体。

（2）知道同素异形现象以及几组常见的同素异形体。

（3）知道木炭和活性炭的吸附能力。

2.过程与方法：
通过投影照片以及演示实验，使学生知道同素异形现象和常见的同素异形体，知道木炭和活性炭的吸附作用。

3.情感态度与价值观：
（1）培养学生观察实验的能力。

（2）培养学生的概括总结能力。

二．教学重点与难点：
1.重点：同素异形体和同素异形现象概念的辨析。

2.难点：同素异形体和同素异形现象概念的辨析和实际应用解题。

三．教学过程：。

碳的同素异性体

4.2-1 碳的单质同素异形体（学案）学习目标（1）知道金刚石、石墨、C60的物理性质，主要用途；会跟据性质判断用途。

（2）知道同素异形现象、同素异形体概念。

（3）知道木炭、活性炭等无定形碳的吸附性与用途。

学习过程一、探究学习【问题情境】铅笔芯的成分是什么？金刚石是由什么成份组成的？它们的性质相同吗？【探究活动一：实验探究】石墨和金刚石的性质相同吗？60让我们带着下面二个问题，阅读课本P105-107金刚石和石墨等物质性质、用途1．金刚石和石墨等物质具体有那些物理性质？又有那些用途？2．金刚石和石墨物理性质上为什么有那么大的差异？【归纳】同素异形现象：1、同素异形现象：元素能够形成的，这种现象就叫做同素异形现象。

2、同素异形体：互称为同素异形体。

3、金刚石和石墨物理性质不同的原因是【知识运用】下列说法是否正确？为什么？1、现在已发现110多种元素，所以世界上只存在110多种单质。

2、由同一种元素组成的物质一定是纯净物。

3、臭氧变为氧气,发生的是化学变化。

【迁移运用】其他元素的同素异形体还有【探究活动三：实验探究】木炭、活性炭的吸附性实验1、：将红墨水流过活性炭中，看到的现象实验2、：将木炭放入装有二氧化氮的集气瓶当中，看到的现象是得出结论：通过以上两个实验，知道红墨水和木炭具有。

（一）、填空题1、由碳元素组成的单质有_________和________，它们互为_____________；2、活性炭具有性的特点，可用它来作净水剂和冰箱的除味剂；利用石墨具有性的特点，可作干电池的电极；利用金刚石的特点，可用来作钻探机上的钻头。

具有类似足球的三维空心球状结构的单质碳是___。

（三）、选择题1、下列各组物质中，属于同一种物质的是……………………………………………（）A．金刚石、石墨 B．臭氧、氧气 C．食盐、食盐水 D．熟石灰、氢氧化钙2、下列物质中，属于同素异形体的是…………………………………………………（）A．一氧化碳和二氧化碳 B．水和冰 C．氧气和液氧 D．金刚石、石墨、C603、下列关于金刚石和石墨的说法，不正确的是………………………………………（）A．它们都是由碳元素组成的单质 B．它们都是电的良导体C．金刚石质硬，石墨质软 D．都是以游离态存在的碳4、C60是科学家们新发现的一种分子，具有类似足球的空心状结构，是固态碳的第三种结构形式。

沪教版(上海)初中化学九年级第一学期4.2碳同素异形体学案

碳同素异形体【学习目标】1．知道金刚石、石墨、C 60的物理性质、主要用途。

2．知道同素异形现象、同素异形体概念，以及碳元素、氧元素的同素异形体。

3．知道木炭、活性炭的吸附性与用途。

【学习重点、难点】同素异形现象、同素异形体概念；木炭、活性炭的吸附性与用途；【课堂练习】一、形成性练习1．金刚石、石墨、C 60 （选择填空）性质：①无色透明 ②深灰黑色不透明 ③细鳞片状 ④润滑性 ⑤折光率高⑥熔点高（耐高温） ⑦导电性 ⑧最硬的矿物用途： a.铅芯 b.润滑剂 c.钻石 d.电极 e.切割玻璃、大理石f.熔融金属的坩埚g.超导材料组成元素结构性质用途金刚石石墨C 60结构图：AB C用途）（）（性质→←练习1、完成下列物质的性质与用途配对连线石墨电极··熔点高金刚石刻刀··润滑性石墨坩埚··能导电石墨滑块··硬度大铅芯··折光率高钻石··色黑、质软2．同素异形现象：由_____________组成____________的现象。

________、________、__________互为碳元素的同素异形体。

________、________互为氧元素的同素异形体。

练习2、下列各组物质中属于同素异形体的是（）A．汞和水银B．一氧化碳和二氧化碳C．水和双氧水D．氧气和液氧E．金刚石和足球烯C60F．臭氧和氧气3．无定形碳木炭、焦炭、活性炭、炭黑都是无定形碳，它们都属于_________（填纯净物或混合物）。

活性炭具有_________性（________性质），常用作_______________________________。

二、反馈性练习1、金刚石、石墨互称碳元素的____________________。

2、下列物质的性质与用途对应关系正确的是（）A．石墨导电——铅芯B．石墨耐高温——坩埚C．金刚石坚硬——钻石D．石墨具有润滑性——干电池电极3、为了除去水中的异味，可以选用___________（填物质名称），因为它具有_________性。

42 碳的同素异形体讲解

4.1碳的同素异形体一、教学目标1、知道金刚石和石墨的物理性质和用途，知道碳元素的同素异形现象及同素异形体，进一步理解元素与单质的区别与联系。

2、知道木炭和活性炭的吸附作用及用途。

3、指导学生学会从生成物来推断反应物组成的元素的方法及分析气体吸附实验数据，寻找吸附规律的方法，培养学生分析综合的思维能力。

二、教学重点：以金刚石和石墨为例说明物质的物理性质决定其用途。

三、教学难点：同素异形现象及同素异形体四、教学媒体：多媒体、投影仪五、教学过程1、投影：展示金刚石和石墨，引出新课。

2、通过网页及教材阅读、讨论比较金刚石、石墨的物理性质。

3、教师演示：实验1：石墨的导电性，得出结论。

4、通过网页及教材阅读、讨论比较金刚石、石墨的用途。

5、提问：在电车顶上的两根导电杆跟电线接触处分别装上一块石墨制成的滑块，以保证行驶时供电。

为什么要选用石墨来制滑块？6、思考：如果将某种未知物质X（其中不含氧元素），在纯净的氧气里燃烧，实验测定，只有一种生成物二氧化碳，你认为X是由什么元素组成的？7、讲解：同素异形现象及同素异形体的概念，并让学生区别下列物质是不（2）红磷与白磷（3）氧气和臭氧是同素异形体（1）金刚石、石墨、C608、思考：金刚石和石墨的物理性质为什么会有那么大的差异？9、学生回答后教师再归纳。

10、阅读：由碳元素所组成的单质有哪些？“碳”和“炭”有什么不同？11、教师演示：实验2：木炭吸附气体；实验3：木炭吸附色素。

12、思考：木炭和活性炭为什么具有吸附能力？13、阅读：表5-1同种活性炭1克在15℃和常压下吸附某些气体的实验数据。

14、提问：根据表5-1的实验数据找一找活性炭吸附气体的能力主要跟气体的什么性质有关？15、无定形碳的分类及它们用途。

16、归纳小结17、投影：反馈练习18、C60图片1。

初中化学碳元素教案

初中化学碳元素教案主题：碳元素目标：1. 了解碳的基本性质；2. 掌握碳的物理性质和化学性质；3. 了解碳的同素异形体。

教学内容：1. 碳的基本性质2. 碳的物理性质和化学性质3. 碳的同素异形体教学目标：1. 能够描述碳的基本性质；2. 能够区分碳的物理性质和化学性质；3. 能够说明碳的同素异形体的特点。

教学过程：一、导入通过提问引导学生思考：碳在我们生活中有什么应用？碳的原子结构是什么样的？二、讲解碳的基本性质1. 碳是一种非金属元素，化学符号为C，原子序数为6；2. 碳的原子结构是由6个质子和6个中子组成的核以及6个电子围绕核而形成；3. 碳的在室温下呈现固体状态，且具有特殊的晶体结构。

三、介绍碳的物理性质和化学性质1. 碳的物理性质：碳是一种黑色固体，熔点为3550℃，沸点为4827℃；2. 碳的化学性质：碳具有较高的活性，易于与氧气反应生成二氧化碳，还能与其他元素形成多种化合物。

四、分析碳的同素异形体1. 同素异形体指的是由同一种元素的不同形态组成的现象；2. 碳的同素异形体主要有金刚石和石墨两种，它们的物理性质和化学性质不同。

五、练习和总结让学生通过练习加深对碳元素的理解，并进行总结归纳。

六、作业布置布置相关作业，让学生巩固所学知识。

七、课堂反馈听取学生的答疑和建议，及时纠正错误。

教学反思：通过本节课的教学，学生对碳元素有了一个全面的认识，能够区分碳的物理性质和化学性质，能够理解碳的同素异形体的特点。

同时，要注意培养学生的实践动手能力，加强实验教学，提高学生的学习兴趣和主动性。

初三化学碳+同素异形体+碳单质的化学性质学案

碳+同素异形体+碳单质的化学性质教学目标1．了解碳单质在自然界的中的存在形态2．了解碳单质的用途3．理解同素异形体的概念，并会判断同素异形体4．理解同素异形体在性质上的区别重点难点1．从结构和性质上理解通俗异形体的概念和区别知识梳理（一）碳单质在自然界中的存在自然界里含有碳元素的单质和化合物占物质总数的90%以上，碳是组成物质的重要元素。

（1）金刚石纯净的金刚石是一种天然形成的碳的晶体，无色，透明，呈正八面体，不导电。

金刚石是天然物质中最硬的物质，不仅可以切割玻璃，更多用于做钻探机的钻头。

小资料：钻石是经过琢磨加工的金刚石。

钻石是世界上最坚硬的、成份最简单的宝石，它是由碳元素组成的、具立方结构的天然晶体。

（2）石墨石墨是天然最软的矿物之一。

石墨是深灰色，有金属光泽，不透明，细鳞片状固体，质软，划在纸张上可留下痕迹。

有滑腻感，石墨具有优良的导电性，石墨具有良好的导热性。

小资料：石墨的用途：铅笔、润滑剂、电力机车的石墨滑板、石墨电极、石墨坩埚（3）活性炭【补充知识】活性炭是黑色粉末状或块状、颗粒状、蜂窝状的无定形碳，也有排列规整的晶体碳。

活性炭中除碳元素外，还包含两类掺和物：一类是化学结合的元素，主要是氧和氢，这些元素是由于未完全炭化而残留在炭中，或者在活化过程中，外来的非碳元素与活性炭表面化学结合，如用水蒸气活化时，活性炭表面被氧化或水蒸气氧化；另一类掺和物是灰分，它是活性炭的无机部分。

活性炭是含碳单质的混合物。

活性炭疏松多孔，具有吸附性，可以吸附有毒气体。

（二）同素异形体（1）定义：由同一种元素组成的，几种结构不同的单质，称为该元素的同素异形体。

（2金刚石石墨C(足球烯) 石墨烯(2010诺贝尔奖) 思考：①同素异形体之间的物理性质为什么差别那么大？答：因为结构差别很大，所以物理性质差别很大。

②同素异形体之间的化学性质差别大吗？答：化学性质差别很小，几乎完全相同。

③H2O和H2O2属于同素异形体吗？答：不是，因为它们是化合物，不是单质。

〈〈碳的同素异形体pa教程

《同素异形体》课例——质疑和发现学习泗塘中学朱根林概念界定：探研型课程的一个重要特点是培养学生的问题意识，并把这个问题转化成研究的问题。

学生在学习过程中会产生许多已知的、未知的问题。

质疑是学生对问题的迷惑、猜测而提出新问题以求解决问题的过程；发现是学生对疑难问题的猜测和假设，自行设计出解决问题的研究方案并实施探索研究的过程。

研究背景通常的教学往往通过讲解、阅读、实验验证、理解的过程，以教师传授知识为主。

因而往往把学生学习过程中产生思想和创新意识抹杀掉，本教材中对金刚石和石墨的学习以介绍居多，学生往往产生不了较高的学习兴趣，如不进行教学方法的改进，学生前学后忘，学习效果低下。

因此，利用多媒体教学可增加大量的可视的图片、影片资料，可让学生去体验、感悟、思考和实践，给学生创设情景，使学生从老问题到新问题，从质疑到发现，到进一步探究，来激发学生的求知欲望和创新精神。

研究目标初中化学是学生学习化学的启蒙阶段,是学生发展的起点,培养学生学会学习,提高学生运用已学知识去主动获取新知识和分析问题、解决问题的能力，健全学生人格，为学生打好终身发展的基础是本阶段教育的关键。

教学过程构思问题：你知道碳的单质有哪些？碳元素在人体中的含量占第几位？碳元素在自然界中有哪几种存在形态？你猜测一下碳元素的单质可能有哪几种？猜测：你猜测一下碳元素的单质可能有哪几种？情景1（影片）：质疑：图片比较：图片1—金刚石；图片2—石墨它们真的都是由碳元素组成的吗？为什么会有如此差别呢？探索：怎样证明金刚石和石墨是由同一种碳元素组成的单质呢？情景2（影片）：金刚石的燃料引导学生设计该方案之前，先让学生分组解决如下问题：1）如何证明铁是一种单质？2）如何计算化合物中元素的质量？3）如何证明二氧化碳？如何吸收二氧化碳？等等、为学生学习铺平道路。

问题：金刚石和石墨究竟有哪些性质不同呢？请学生猜测一下。

学生可能有的答案：颜色、导电性、导热性、硬度、密度、滑腻感等等。

同素异形体初中九年级化学教案教学设计课后反思人教版

教师姓名焦慧迎单位名称哈密市第四小学填写时间2020年7月25日学科化学年级/册九年级（上）教材版本人教版课题名称金刚石、石墨和C60难点名称同素异形体的含义难点分析从知识角度分析为什么难金刚石和石墨在物理性质上存在巨大差异的原因从学生角度分析为什么难1、发现同素异形体在物理性质上存在巨大的差异原因。

2、理解物质的结构决定性质，性质决定用途。

难点教学方法1、运用生活中的物质，帮助学生理解金刚石和石墨在物理性质上存在巨大差异。

2、拓展延伸更多的同素异形体，理解结构决定性质，性质决定用途。

教学环节教学过程导入 1.直接切入主题，出示新知识点，什么是同素异形体？知识讲解（难点突破）1、直切入主题，随即引出两种物质。

2、第一种石墨。

教师通过借助学生生活中能接触到的物质，比如铅笔，电池等，和学生共同发现石墨的性质，以及因为石墨独有的性质决定了石墨在生活中的用途。

讲解过程中加入活性炭的吸附性实验，再次让学生感受，物质的性质决定了物质的用途。

3、第二种金刚石。

教师同样介绍金刚石的性质，以及用途。

4、由于天然金刚石资源稀少，价格昂贵，难以满足需求，因此人们用石墨在特定的条件下制造人造金刚石。

这一事例激发学生的好奇心，为什么？由此引出什么是同素异形体，以及由于石墨和金刚石的原子排列方式不同，因此它们的性质存在着明显的差异。

5、概述所谓的同素异形体：是指由同样的单一化学元素组成，因排列方式不同，而具有不同性质的单质。

6、拓展延伸：同素异形体的存在，不是个别孤立的现象，生活中也有很多其他的。

举例磷、氧的同素异形体。

课堂练习（难点巩固）1、下列有关对碳单质的认识不正确的是（ A ）。

A、金刚石坚硬且价格昂贵，所以金刚石在点燃的条件下不会与氧气反应B、石墨粉很滑腻，常代替易燃的油类物质，在一些特殊的环境中作润滑剂C、碳单质的物理性质差异较大，是因为碳单质中碳原子的排列方式不同而导致的2、下列物质中，用于制作铅笔芯的是（ C ）。

初中化学第一册教案：学习碳的同素异形体

初中化学是初中阶段学生必修的科目之一。

化学作为一门自然科学，在学习中给学生带来了很多耳目一新的知识和感受。

而在初中化学第一册教案中，碳的同素异形体是其中比较重要的一个内容，今天就让我们来系统地了解一下这个知识点。

一、同素异形体是什么？在初中化学课程中，我们常常听到同素异形体这个术语。

同素异形体究竟是什么呢？简单来说，同素异形体是指具有相同的化学分子式、但分子结构存在差异的化合物。

也就是说，它们由相同种类的原子组成，但它们的空间构型不同。

而对于一个化合物来说，其空间构型是由原子间的键角、键长、键面角等参数决定的。

作为一个学科的核心内容，同素异形体涉及到的的方面比较多。

比如，有机化学、生物化学、化学工程等。

而对于初中而言，我们要了解的是碳的同素异形体。

二、碳的同素异形体碳是是一种常见的元素。

其化学式为C，位于元素周期表的第4周期，第2族，原子序数为6。

在化学中，碳的同素异形体可以从分子结构、原子运动、局部性质、物理性质、光学旋转、各向异性和声学振动等多个层面进行区分。

常见的碳的同素异形体种类包括：构像异构体，立体异构体和变旋利手性体等。

1.构像异构体构像异构体是指具有相同的分子式和相同的连通顺序，但各原子的空间排列不一致的同分异构体。

在构像异构体中，分子式不变，但化学性质、物理性质等方面与原分子有微小的差异。

最常见的构像异构体是顺式异构体和反式异构体。

2.立体异构体几乎所有的碳化合物都可以具有立体异构体，这主要涉及到碳的三种杂化状态：sp3杂化状态、sp2杂化状态、sp杂化状态。

立体异构体分为底物异构体和产物异构体。

底物异构体是指不同立体异构体的底物结构有所不同，可以导致它们在反应中产生不同的反应性质和产物。

产物异构体是指同一底物反应后所得到的不同的产物结构，也可以导致它们在反应中产生不同的反应性质。

3.变旋光性异构体变旋光性异构体是指具有相同分子式但旋光性质不同的化合物。

光学异构体是指对于一种化合物来说，它的两种对称立体异构体分别具有不同的旋光性质。

《碳同素异形体》教案

4.2 碳同素异形体一、设计思想碳与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，重点是通过学生熟悉的生活事例，结合学生不熟悉的实验，引发学生的学习兴趣与探索的动力，再通过比较、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）知道金刚石、石墨、C60的物理性质，主要用途；（2）知道同素异形现象、同素异形体概念；（3）知道木炭、活性炭等无定形碳的吸附性与用途；（4）理解碳的化学性质──稳定性、可燃性、还原性。

2. 过程与方法（1）通过碳与氧在不同条件下反应的产物不同，初步形成化学反应既决定于物质本身的性质，又决定于反应条件的学科思想方法；（2）通过对金刚石、石墨和C60的学习，初步认识共性、个性关系。

3. 情感态度与价值观（1）通过金刚石、石墨、C60、木炭、活性炭的学习，体验化学与生活、生产的密切联系，感悟化学的魅力；（2）通过木炭、活性炭吸附作用的实验，体验生活与环保离不开化学，增强环保意识。

三、重点和难点教学重点：木炭（活性炭）吸附性与用途；碳的化学性质教学难点：同素异形体概念、碳的化学性质四、教学用品药品：炭粉、氧化铜、澄清石灰水、红墨水、木炭、二氧化氮等仪器：大试管、铁架台、酒精喷灯、带导管的单孔塞、烧杯、集气瓶等媒体：电脑、投影仪五、教学案例1. 教学过程2．可燃性【提问】回忆木炭在氧气中燃烧的实验现象，并写出相关的化学方程式【小结】碳具有可燃性，但在不同的条件下，其生成的产物不同。

氧气充足时，木炭充分燃烧时生成二氧化碳；如氧气不足时，则会生成一氧化碳。

【讲述】木炭还有还原性，这在我国古代的金属冶炼就已经广泛使用。

【演示实验】木炭还原氧化铜装置图教材P108引导学生观察实验装置、操作及实验现象。

引导学生通过实验现象，分析化学反应实质。

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4.2 碳（共3课时）
第1课时碳同素异形体
一、教学目标
1. 知识与技能
（1）知道金刚石、石墨、C60的物理性质，主要用途；
（2）知道同素异形现象、同素异形体概念；
（3）知道木炭、活性炭等无定形碳的吸附性与用途；
（4）理解碳的化学性质──稳定性、可燃性、还原性。

2. 过程与方法
（1）通过碳与氧在不同条件下反应的产物不同，初步形成化学反应既决定于物质本身的性质，又决定于反应条件的学科思想方法；
（2）通过对金刚石、石墨和C60的学习，初步认识共性、个性关系。

3. 情感态度与价值观
（1）通过金刚石、石墨、C60、木炭、活性炭的学习，体验化学与生活、生产的密切联系，感悟化学的魅力；
（2）通过木炭、活性炭吸附作用的实验，体验生活与环保离不开化学，增强环保意识。

二、重点和难点
教学重点：木炭（活性炭）吸附性与用途；碳的化学性质
教学难点：同素异形体概念、碳的化学性质
三、教学用品
药品：炭粉、氧化铜、澄清石灰水、红墨水、木炭、二氧化氮等
仪器：大试管、铁架台、酒精喷灯、带导管的单孔塞、烧杯、集气瓶等
媒体：电脑、投影仪
“碳”是元素的名称，元素符号为C。

常在书写碳元素的单质及含有碳元素的化合物名称时使用。

如碳元素、碳-60、一氧化碳、二氧化碳、碳酸、碳酸钙、碳氢化合物等。

“炭”仅在书写由碳元素组成的无定形碳的名称时使用，如木炭、活性炭、焦炭、炭黑等。

下面着重介绍木炭吸附作用。

【演示实验】把木炭放入盛满NO2气体的锥形瓶，塞好塞子，摇动片刻，观察现象。

再加热锥形瓶。

【提问】实验现象说明什么？可得出结论？
【小结】木炭能吸附红色和棕红色物质，说明木炭具有吸附性，能把大量气体或染料小微粒吸附在其表面。

加热后，红棕色又出现，说明以上过程属于物理变化。

【板书】
3．木炭、活性炭的吸附作用【观察、交流】
盛满NO2气体的锥形瓶放入木炭：红棕色褪去，再加热锥形瓶。

红棕色气体NO2又重出现，
碳的化学性质【过度】上述我们主要讨论了碳单质的物
理性质与用途，下面我们以木炭为例学习碳
的化学性质。

【板书】
二、碳的化学性质
1．稳定性：通常条件下碳是稳定的。

【讲解】在常温下，碳的化学性质稳定。

如我国古代用墨（主要成分是碳）写的字、
绘的画、历经数千年却不褪色，说明了碳的
什么性质呢？说明碳在常温下化学性质稳
定。

但在一定条件下碳还是可以发生反应
的。

如：点燃或高温的条件下
2．可燃性
【提问】回忆木炭在氧气中燃烧的实验现
象，并写出相关的化学方程式
【小结】碳具有可燃性，但在不同的条件
下，其生成的产物不同。

氧气充足时，木炭
充分燃烧时生成二氧化碳；如氧气不足时，
则会生成一氧化碳。

【讲述】木炭还有还原性，这在我国古代
的金属冶炼就已经广泛使用。

【演示实验】木炭还原氧化铜
装置图教材P108
引导学生观察实验装置、操作及实验现象。

引导学生通过实验现象，分析化学反应实
质。

【板书】
3．还原性：C＋CuO高温Cu＋CO2
现象：黑色固体变红色，并有使澄清的石灰
水变浑浊的气体产生
【讲解】在木炭还原氧化铜的反应中，碳
【联系事例】
列举生活中的事例，领会碳在常温下化
学性质稳定。

【练习】
C ＋O2 CO2
2C ＋O2 2CO
【观察、交流】
观察并记录实验现象：黑色固体变红
色，并有使澄清的石灰水变浑浊的气体
产生。

分析并回答：氧化剂是，还原剂
是，碳具有性。

得到氧，发生氧化反应，被氧化生成二氧化
碳，碳是还原剂。

氧化铜失去氧，发生还原
反应，被还原成铜，是氧化剂。

因此，上述
反应也称为氧化－还原反应。

【板书】氧化剂、提供氧、还原反应还原剂、夺取氧、氧化反应
【练习】单质碳的还原性可用于冶炼金属焦炭可以把铁从它们的氧化物中还原出来，请写出焦炭与氧化铁反应的化学方程式。

指出反应中哪种物质是氧化剂？哪种物质是还原剂？【小结】
物质的组成结构−−−→←−−−决定反映
物质的性质−−−→←−−−
决定反映
物质的用途
2C ＋Fe 3O 4高温
3Fe ＋2CO 2↑
主要板书
4．2 碳
一、碳同素异形体
1．金刚石、石墨和C 60的物理性质及用途 2．同素异形体
3．木炭、活性炭的吸附作用二、碳的化学性质
1．稳定性：通常条件下碳是稳定的 2．可燃性
C ＋O 2 CO 2 2C ＋O 2 2CO 3．还原性
C ＋CuO
高温
Cu ＋CO 2
氧化剂、提供氧、还原反应还原剂、夺取氧、氧化反应
教学反思。