人教版（2019）高中化学选择性必修二 第三章 晶体结构与性质 教案（表格式）
文档属性
| 名称 | 人教版（2019）高中化学选择性必修二 第三章 晶体结构与性质 教案（表格式） |
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| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 64.4KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2026-02-25 00:00:00 | ||
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文档简介
课题 晶体结构与性质
教学目标
1.能从微观角度认识和理解晶体的结构特征，并能结合晶体的结构特征区分晶体和非晶体； 2.认识简单晶胞的结构特征，了解晶胞结构的测定方法，能计算各种典型晶胞的粒子数并确定起化学式。
教学重点： 1.能从微观角度理解晶体的结构特征，并能结合晶体的特点判断晶体和非晶体
2.会进行各种典型的晶胞中粒子数目的计算和晶体化学式的确定。
教学难点： 1.不同结构的晶胞中粒子配位数的计算；
2.粒子半径、晶胞参数、晶体密度之间的转换与计算。
教学过程
一、任务线 1，区分晶体与非晶体。 2，认识晶体的宏观性质、微观结构和鉴定方法。 3，理解和掌握晶胞的结构特征和相关计算。 4，了解晶体的研究价值和意义。 二、素养线 1，宏观辩识与微观探析：从宏观和微观两个角度去区分晶体和非晶体，引导学生从微观角度分析其本质区别，即粒子是否呈周期性有序排列。让学生建立起宏观现象与微观结构之间的联系，学会用微观结构解释宏观现象，培养学生宏微结合的核心素养。 2，证据推理与模型认知：在学习晶体结构时，利用模型帮时学生理解晶体的空间结构和粒子排布规律，培养学生基于证据进行推理和依据模型认知事物的能力，提升证据推理与模型认知核心素养。 3，科学态度与社会责任。介绍晶体在现代科技和日常生活中的重要应用，让学生认识到化学学科对社会发展的重要贡献，增强学生的社会责任感，培养学生的科学态度与社会责任核心素养。 三、教学过程： 教师活动学生活动设计意图【引入新课】本设计采用问题教学法，以问题为主线进行引导和串联。以下学生回答内容为我的预设，仅作教学参考，实际答案以课堂呈现为准。激发思考，激活思维，承上启下，层层推进。【问题1】固体都是晶体吗？ 【问题2】什么样的固体才是晶体呢？【答】不是，有些固体属于晶体，有些固体属于非晶体。 【答】具有规则多面体几何外形的固体才是晶体。 【引导教学】通过问题引发学生思考，通过学生回答、教师点评等师生互动和交流把教学引向深入。【问题3】具有多面体几何外形的固体一定是晶体呢？ 【展示】课件展示水晶和石英玻璃的图片。【问题4】为什么水晶是晶体而玻璃却是非晶体呢？ 【问题5】如何测定一种固体是否具有周期性有序排列的微观结构呢？ 【点拨】此方法是鉴别晶体与非晶体最可靠的科学方法。 【问题6】通过前面的讨论与回答，请问同学们晶体与非晶体的本质区别是什么？(提示：可从宏观和微观两个层面进行归纳） 【小结】用表格形式展示晶体与非晶体的本质区别 【答】水晶是晶体，但石英玻璃的是非晶体。 【答】水晶在微观空间里粒子呈周期性的有序排列，而石英玻璃在微观空间粒子的排列相对无序。 【答】X射线衍射实验 【答】宏观有形（一定条件下，能自发的形成规则的多面体几何外形）微观有序（在微观结构里，粒子呈周期性有序排列）。【引导教学】通过问题引发学生思考，通过学生回答、教师点评等师生互动和交流把教学引向深入。 【拓展视野】理论与实验结合，物理实验设备在化学物质结构测定中的应用，体现学科融合的价值。 【学会学习】帮助学生将问题讨论得出的结论进行归纳和整理。 【问题7】如何从结构角度解释晶体的自范性和各向异性？ 【课堂练习1】P77.2 【问题8】科学家是如何研究晶体结构的？（或者问晶体研究的一般方法是什么？） 【点评】以小见大，从局部到整体是物质结构分析的一种基本思维方法。 【讲解】晶胞的形状和特征 【课堂练习2】辨识晶胞（例题见学案） 【问题9】如何描述晶胞和晶体的关系？【动画展示】晶胞在三维空间通过无隙并置形成晶体过程。【答】晶体的自范性是组成晶体的微粒周期性有序排列的宏观表现。晶体的各向异性是组成晶体微粒在不同方向上排列的规律不同的外在表现。（如石墨在与层平行方向上的电导率数值约为在与层垂直方向上的电导率数值的1万倍） 思考、讨论、作答 【答】找晶胞（从晶胞入手） 观察、思考、聆听、交流 思考、讨论、作答 【答】晶胞是晶体中最小的结构重复单元。一个晶胞可在三维空间通过无隙并置形成整个晶体。【学科思维培养】从结构角度解释晶体的性质，体现结构决定性质的化学特色思维方式。 【帮助理解】帮助学生巩固和加深对晶体自范性的认识和理解 【引导教学】通过问题引发学生思考，通过学生回答、教师点评等师生互动和交流把教学引向深入。 【帮助理解】帮助学生巩固和加深对晶胞结构的认识和理解 【模型建构】从晶胞到晶体的过程是一个模型认知的过程，从此建构晶胞到晶体的认知模型。 【过渡语】通过动画模拟晶胞在三维空间的无隙并置过程我们可以看到或发现，晶胞周边的粒子是否为这个晶胞单独拥有呢？…学生：不是。那么，我们应该如何计算一个晶胞所含粒子的数目呢？由此引出晶胞中所含粒子数目的计算方法…均摊法。 【问题10】一个晶胞中含有多少个粒子？（比如：一个面心立方的铜晶胞中是含有14个铜原子吗？） 【问题11】如何计算晶胞的紧邻粒子数？（比如：在铜晶胞中，一个铜原子周围与之距离最近且相等的铜原子有多少个？【答】8×1/8+6×1/3=4 【答】3×8/2=12【方法指导】从模型认知到证据推理到方法总结。有助于提高学生证据推理与模型认知的学科素养。 【能力培养】晶胞的紧邻粒子数的计算需要较好的观察与分析能力以及一定的空间想象力作基础。【课堂练习】已知面心立方晶胞中铜原子的半径为r pm,请计算该晶胞的参数和该晶体的密度。（提醒：关注球棍模型与空间填充模型的选择与应用）【答】a=4r a=2r 【答】=4×64/NA×a3【能力培养】利用数形结合的分析方法帮助学生建构粒子半径、晶胞参数与晶体密度之间的关系。进一步强化观察与分析能力和计算能力的培养。【问题12】晶体研究的价值和意义何在？请举例说明。【答】晶体研究具有解释神秘自然和创造无限可能的双重价值。例如，解密生物体蛋白质双螺旋结构的科学手段就是X射线衍射实验。又比如，高纯度单晶硅是半导体工业的基石。没有它就没有人工智能时代的今天。【体现学科价值】学以致用，体现化学的学科价值，培养学生科学态度与社会责任。【课后作业】晶体制作：参考课本中介绍的晶体制备方法，在家里自主完成食盐晶体的制作。拍照上传，展示交流。自主学习与实验，体验成功或失败。【实践能力培养】家庭小实验能激发学生的兴趣、培养学生实践和创新能力，做到理论与实践相结合。
教学目标
1.能从微观角度认识和理解晶体的结构特征，并能结合晶体的结构特征区分晶体和非晶体； 2.认识简单晶胞的结构特征，了解晶胞结构的测定方法，能计算各种典型晶胞的粒子数并确定起化学式。
教学重点： 1.能从微观角度理解晶体的结构特征，并能结合晶体的特点判断晶体和非晶体
2.会进行各种典型的晶胞中粒子数目的计算和晶体化学式的确定。
教学难点： 1.不同结构的晶胞中粒子配位数的计算；
2.粒子半径、晶胞参数、晶体密度之间的转换与计算。
教学过程
一、任务线 1，区分晶体与非晶体。 2，认识晶体的宏观性质、微观结构和鉴定方法。 3，理解和掌握晶胞的结构特征和相关计算。 4，了解晶体的研究价值和意义。 二、素养线 1，宏观辩识与微观探析：从宏观和微观两个角度去区分晶体和非晶体，引导学生从微观角度分析其本质区别，即粒子是否呈周期性有序排列。让学生建立起宏观现象与微观结构之间的联系，学会用微观结构解释宏观现象，培养学生宏微结合的核心素养。 2，证据推理与模型认知：在学习晶体结构时，利用模型帮时学生理解晶体的空间结构和粒子排布规律，培养学生基于证据进行推理和依据模型认知事物的能力，提升证据推理与模型认知核心素养。 3，科学态度与社会责任。介绍晶体在现代科技和日常生活中的重要应用，让学生认识到化学学科对社会发展的重要贡献，增强学生的社会责任感，培养学生的科学态度与社会责任核心素养。 三、教学过程： 教师活动学生活动设计意图【引入新课】本设计采用问题教学法，以问题为主线进行引导和串联。以下学生回答内容为我的预设，仅作教学参考，实际答案以课堂呈现为准。激发思考，激活思维，承上启下，层层推进。【问题1】固体都是晶体吗？ 【问题2】什么样的固体才是晶体呢？【答】不是，有些固体属于晶体，有些固体属于非晶体。 【答】具有规则多面体几何外形的固体才是晶体。 【引导教学】通过问题引发学生思考，通过学生回答、教师点评等师生互动和交流把教学引向深入。【问题3】具有多面体几何外形的固体一定是晶体呢？ 【展示】课件展示水晶和石英玻璃的图片。【问题4】为什么水晶是晶体而玻璃却是非晶体呢？ 【问题5】如何测定一种固体是否具有周期性有序排列的微观结构呢？ 【点拨】此方法是鉴别晶体与非晶体最可靠的科学方法。 【问题6】通过前面的讨论与回答，请问同学们晶体与非晶体的本质区别是什么？(提示：可从宏观和微观两个层面进行归纳） 【小结】用表格形式展示晶体与非晶体的本质区别 【答】水晶是晶体，但石英玻璃的是非晶体。 【答】水晶在微观空间里粒子呈周期性的有序排列，而石英玻璃在微观空间粒子的排列相对无序。 【答】X射线衍射实验 【答】宏观有形（一定条件下，能自发的形成规则的多面体几何外形）微观有序（在微观结构里，粒子呈周期性有序排列）。【引导教学】通过问题引发学生思考，通过学生回答、教师点评等师生互动和交流把教学引向深入。 【拓展视野】理论与实验结合，物理实验设备在化学物质结构测定中的应用，体现学科融合的价值。 【学会学习】帮助学生将问题讨论得出的结论进行归纳和整理。 【问题7】如何从结构角度解释晶体的自范性和各向异性？ 【课堂练习1】P77.2 【问题8】科学家是如何研究晶体结构的？（或者问晶体研究的一般方法是什么？） 【点评】以小见大，从局部到整体是物质结构分析的一种基本思维方法。 【讲解】晶胞的形状和特征 【课堂练习2】辨识晶胞（例题见学案） 【问题9】如何描述晶胞和晶体的关系？【动画展示】晶胞在三维空间通过无隙并置形成晶体过程。【答】晶体的自范性是组成晶体的微粒周期性有序排列的宏观表现。晶体的各向异性是组成晶体微粒在不同方向上排列的规律不同的外在表现。（如石墨在与层平行方向上的电导率数值约为在与层垂直方向上的电导率数值的1万倍） 思考、讨论、作答 【答】找晶胞（从晶胞入手） 观察、思考、聆听、交流 思考、讨论、作答 【答】晶胞是晶体中最小的结构重复单元。一个晶胞可在三维空间通过无隙并置形成整个晶体。【学科思维培养】从结构角度解释晶体的性质，体现结构决定性质的化学特色思维方式。 【帮助理解】帮助学生巩固和加深对晶体自范性的认识和理解 【引导教学】通过问题引发学生思考，通过学生回答、教师点评等师生互动和交流把教学引向深入。 【帮助理解】帮助学生巩固和加深对晶胞结构的认识和理解 【模型建构】从晶胞到晶体的过程是一个模型认知的过程，从此建构晶胞到晶体的认知模型。 【过渡语】通过动画模拟晶胞在三维空间的无隙并置过程我们可以看到或发现，晶胞周边的粒子是否为这个晶胞单独拥有呢？…学生：不是。那么，我们应该如何计算一个晶胞所含粒子的数目呢？由此引出晶胞中所含粒子数目的计算方法…均摊法。 【问题10】一个晶胞中含有多少个粒子？（比如：一个面心立方的铜晶胞中是含有14个铜原子吗？） 【问题11】如何计算晶胞的紧邻粒子数？（比如：在铜晶胞中，一个铜原子周围与之距离最近且相等的铜原子有多少个？【答】8×1/8+6×1/3=4 【答】3×8/2=12【方法指导】从模型认知到证据推理到方法总结。有助于提高学生证据推理与模型认知的学科素养。 【能力培养】晶胞的紧邻粒子数的计算需要较好的观察与分析能力以及一定的空间想象力作基础。【课堂练习】已知面心立方晶胞中铜原子的半径为r pm,请计算该晶胞的参数和该晶体的密度。（提醒：关注球棍模型与空间填充模型的选择与应用）【答】a=4r a=2r 【答】=4×64/NA×a3【能力培养】利用数形结合的分析方法帮助学生建构粒子半径、晶胞参数与晶体密度之间的关系。进一步强化观察与分析能力和计算能力的培养。【问题12】晶体研究的价值和意义何在？请举例说明。【答】晶体研究具有解释神秘自然和创造无限可能的双重价值。例如，解密生物体蛋白质双螺旋结构的科学手段就是X射线衍射实验。又比如，高纯度单晶硅是半导体工业的基石。没有它就没有人工智能时代的今天。【体现学科价值】学以致用，体现化学的学科价值，培养学生科学态度与社会责任。【课后作业】晶体制作：参考课本中介绍的晶体制备方法，在家里自主完成食盐晶体的制作。拍照上传，展示交流。自主学习与实验，体验成功或失败。【实践能力培养】家庭小实验能激发学生的兴趣、培养学生实践和创新能力，做到理论与实践相结合。