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第三章第三节
金属晶体
成都石室中学 任德怀
本节建议三课时来完成:
第一课时:P73 一 金属键(金属键的涵义及气化理论)
第二课时:P73~P75二 金属晶体的原子堆积模型(不包含镁
型和铜型)
第三课时:P75~P77二 金属晶体的原子堆积模型(包含镁
型和铜型,资料卡片)
第三节 金属晶体
第一课时
一·课时安排
本课时内容包含:P73一 金属键(金属键的涵义、本质和特
征,气化理论并用气化理论来解释金属的共性)
二·教材内容分析
1.教材编写
编写意图(第一课时):本课时内容是在第二节介绍了分子晶体和原子晶体等知识,学生对分子晶体和原子晶体的构成微粒以及分子晶体原子晶体中微粒间的作用力有所认识的基础上,通过介绍金属晶体的金属键、金属的构成的一般知识,为下一节课对金属晶体的四种晶体模型提供知识基础,使学生对于晶体有一个较全面的了解。对于金属键的目前有两种理论并存,首先教材从介绍金属键的最简单理论——电子气理论;通过电子气理论解释金属的通性,让学生了解金属的通性又为金属晶体的堆积及晶胞的分析提供知识基础。
教学内容(第一课时):本节内容选材依据课标主题2第8条:知道金属键的涵义,能用金属键理论解释金属的一些物理性质——电子气理论及其解释。 本节课主要探究金属的内部结构、共同性质和特点、金属晶体的结构与金属性质的关系。
二·教材内容分析
教学内容(第一课时):本节内容选材依据课标主题2第8条:知道金属键的涵义,能用金属键理论解释金属的一些物理性质——电子气理论及其解释。 本节课主要探究金属的内部结构、共同性质和特点、金属晶体的结构与金属性质的关系。
2. 教材教学素材的处理
本课时通过介绍“电子气理论”来形象生动地阐释金属键的本质,并用” 电子气理论”解释金属的通性。对构成金属键的微粒有清楚地认识并进一步认识金属晶体的结构与金属性质的关系。
对教材实验图标的处理:
图片3-20金属晶体的电子气化理论示意图,让学生充分理解金属键的本质和金属的构成,并进一步解释金属的导电性及导热性;
图3-21来解释金属的延展性
对教材文字内容的处理:
补充分析:金属键无方向性和饱和性、金属键的不足、金属键强弱的比较、温度对导电性影响、温度对导热性的影响
需要补充的素材
展示一些常见的金属:铁、铜、铝、镁、锌来引入课题
演示金属在导热、导电时金属中粒子的运动动画。
三·学情分析
1.学生已有知识和技能
通过在必修2及本册教材第二章中,学生已初步了解了物质结构和元素周期律、离子键、共价键、分子间作用力等知识。而在第一节已经学习了晶体的基本性质、晶体的特点与内部质点排列的关系等。
通过上一节研究分子晶体和原子晶体的结构和性质,学生已初步有了“结构决定性质”的思维理念,具有一定的学习方法基础具有一定的基本理论知识和技能知识。
2·学生已有知识对本节内容学习的影响
(1)正面影响:学生已经对离子键和共价键晶体的基本性质、晶体的特点与内部质点排列的关系等有了初步的认识为本节课学习提供了一定的理论基础,在学习方法上学生可以通过对比分析的方法来进一步学习金属键和方法基础;通过第二节介绍原子晶体和分子晶体,使学生对分子晶体和原子晶体得结构有了深刻的理解,这为学生进一步理解金属晶体的构成微粒提供了导向;并且学生已建立的“结构决定性质”的思维模式,也可是学生将所学知识用来解释物质的性质,真正做到活学活用的效果。
(2)负面影响:由于学生前面对离子键和共价键的学习形成了一定的固定思维,对自由电子的成的离域键难以接受,同为等径圆球的原子晶体、离子晶体的排列理解带来一定的困难。
四 教学目标
1.基础目标
(1)了解金属的共有物理性质;
(2)掌握金属的构成与金属键的本质——“电子气理论”;
(3)能用电子气理论和金属晶体的有关性质。
(4)通过对金属单质的物理性质的分析,培养学生运用理论解释实际问题的能力;
(5)通过对金属单质物理性质的学习,进一步坚定“结构决定性质”这一研究物质性质的科学理念,形成正确的科学研究方法与科学态度。
(6)通过宏观性质反映微观组成培养学生思维能力
2.拓展目标:
金属键的不足、温度对导电性影响、温度对导热性的影响、宏观性质反映微观组成
3.教学重难点
1)教学重点:金属键和电子气理论、金属具有共同物理性质的解释
2)教学难点:金属具有共同物理性质的解释
2 教材教学素材处理
本节课以金属的共性引入,主要从“气化理论”入手,认识金属键的本质,解释金属的共性。本课时主要包括两个图片:图片3-20金属晶体的电子气化理论示意图,图3-21.。
1)图片3-20金属晶体的电子气化理论示意图,让学生充分理解金属键的本质,并进一步解释金属的导电性及导热性;
2)图3-21来解释金属的延展性
需要补充的素材
1 展示一些常见的金属:铁、铜、铝、镁、锌来引入课题,并提问“金属有哪些共性?这是为什么?”从而介绍气化理论
2 演示金属在导热、导电时金属中粒子的运动情况,让学生更好地理解气化理论以及金属键的本质
3 本课时没有学与问及思考交流等来加以及时巩固,可以利用习题1 、 2 、 3 、 4加以及时练习深化
4 本课时内容未将分子晶体,原子晶体和金属晶体加以及时比较,可以习题5来补充比较三者的差异
三 学情分析
1 、学生已有的知识和技能:
通过前面的学习,学生已经对离子键及共价键有了初步的认识;而在第一节已经学习了晶体的基本性质、晶体的特点与内部质点排列的关系等,而第二节又接着介绍了原子晶体和分子晶体,使学生对分子晶体和原子晶体得结构有了深刻的理解,通过上一节研究分子晶体和原子晶体的结构和性质,学生已初步有了“结构决定性质”的思维理念,具有一定的学习方法基础具有一定的基本理论知识和技能知识,并且学生也已经具有一定的几何知识了。
2、学生已有知识技能的影响
1)正面影响:前面的学习,学生已经对离子键和共价键有了初步的认识,这为进一步学习金属键提供了一定的理论基础和方法基础;通过第一节的学习,学生已经掌握了晶体的基本性质、晶体的特点与内部质点排列的关系等、几种典型的晶胞,而第二节又接着介绍了原子晶体和分子晶体,使学生对分子晶体和原子晶体得结构有了深刻的理解,这为学生进一步理解金属晶体的构成微粒提供了导向;并且学生已建立的“结构决定性质”的思维模式,也可是学生将所学知识用来解释物质的性质,真正做到活学活用的效果。
2)负面影响:由于学生前面对离子键和共价键的学习形成了一定的固定思维,对自由电子的成键难以接受,从而给金属键的理解带来一定的困难
四 教学目标
1.基础目标
(1)了解金属的共有物理性质;
(2)掌握金属的构成与金属键的本质——“电子气理论”;
(3)能用电子气理论和金属晶体的有关性质。
(4)通过对金属单质的物理性质的分析,培养学生运用理论解释实际问题的能力;
(5)通过对金属单质物理性质的学习,进一步坚定“结构 决定性质”这一研究物质性质的科学理念,形成正确的科学研究方法与科学态度。
(6)通过宏观性质反映微观组成培养学生思维能力
2.拓展目标:
金属键的不足、温度对导电性影响、温度对导热性的影响、宏观性质反映微观组成
3.教学重难点
1)教学重点:金属键和电子气理论、金属具有共同物理性质的解释
2)教学难点:金属具有共同物理性质的解释
五 教学法及设计
1.设计思想
本课时的教学设计以层层递进的问题式教学为主,引导学生从知识形成的角度认识晶体,辅助以实验、幻灯片、讨论、归纳等手段,引领学生发现问题,在合作、交流中解决问题,并进一步深化,将所得知识进行应用,学生在体验到不断解决问题的成功感的同时,逐步体验科学探究的过程,提升自己的创新能力。
总的思路是从同学们身边的实物入手,充分利用直观教学手段,帮助学生正确理解金属晶体的概念。注意新旧知识和相关学科之间的联系。讨论金属的性质时,让学生比较金属导电与电解质在熔融状态下导电、电解质溶液导电的不同,以加深对金属导电原因的认识,同时也对旧知识进行了复习。根据新课标的要求,在教学过程中以小组讨论探究法代替直接讲授,以学生为主体,让学生猜想,让学生解说答辩,让学生总结得出结论,体现了新课程中“自主、合作、探究”的理念。教会学生学习方法,强化对比手段,使学生掌握类比的方法,提高学生的分析问题和解决问题能力,使学生在推理的过程中掌握知识。
2 教学过程
1)引入:展示的金属实物有金属导线(铜或铝)、铁丝、镀铜金属片等,并将铁丝随意弯曲,引导观察铜的金属光泽。引导学生总结出金属的通性(导热性、导电性,延展性),并提出问题“为什么金属会有这些共同性质?金属晶体与分子晶体原子晶体的结构有那些差异呢?
金属的通性:金展银导钨难熔 铬硬锇重铀最轻
2)电子气理论
承接以上问题,从金属原子结构的视角讲解电子气理论,让学生认识金属晶体的概念,理解金属键的概念及本质。
思考:构成金属晶体的微粒有哪些?
①概念:
金属晶体:金属原子通过金属键形成的晶体
金属键:金属晶体中的金属阳离子和自由电子
之间的强烈的相互作用,自由电子为整个金属
所共用,所以金属键没有饱和性和方向性
学与问:为何金属不形成离子键、共价键
思考交流习题2加以及时练习深化
②金属键的强弱的判断:与金属阳离子半径、所带电荷数有关。金属阳离子半径越小,所带电荷越多,则金属键越强,金属的熔沸点越高,硬度越大
讨论:Li Na K熔沸点硬度
3)用电子气理论解释金属的性质
①导电性:通常情况下金属晶体内部电子
的运动是自由流动的,但在外加电场的作
用下会定向移动形成电流
演示金属在导热、导电时金属中粒子的运动动画,让学生更好地理解气化理论以及金属键的本质
讨论金属的性质时,让学生比较金属导电与电解质在熔融状态下导电、电解质溶液导电的不同。
注意:电解质在熔融状态下导电、电解质溶液的导电粒子是自由移动的离子,而金属晶体的导电粒子是自由电子
思考交流习题3加以及时练习深化
拓展内容:温度对导电性影响的影响、宏观性质如何反映微观组成?
②延展性:
当金属受到外力作用时,晶体中的各原子层就会发生相对滑动,但不会改变原来的排列方式,弥漫在金属原子间的电子气可以起到类似轴承中滚珠之间润滑剂的作用,所以在各原子层之间发生相对滑动以后,仍可保持这种相互作用,因而即使在外力作用下,发生形变也不易断裂。因此,金属都有良好的延展性。
讨论对合金延展性的解释?
③导热性
金属容易导热,是由于电子气中的自由电子在热的作用下与金属原子频繁碰撞从而把能量从温度高的部分传到温度低的部分,从而使整块金属达到相同的温度。
拓展内容:温度对导热性的影响、宏观性质如何反映微观组成
金属电子气理论的不足?
本课时没有学与问及思考交流等来加以及时巩固,可以利用习题1、 4加以及时练习深化
小结:
共 性 金属晶体与性质的关系
导电性 在金属晶体中,存在许多自由电子,自由电子在外加电场的作用下,自由电子定向运动,因而形成电流
导热性
由于金属晶体中自由电子运动时与金属离子
碰撞并把能量从温度高的部分传导温度低的部分,从而使整块金属达到相同的温度
延展性
由于金属晶体中金属键是没有方向性的,各原子层之间发生相对滑动以后,仍保持金属键的作用,因而在一定外力作用下,只发生形变而不断裂
第三节 金属晶体(第二课时)
一·课时安排
本课时内容:P73~P75二 金属晶体的原子堆积模式(包括金属原子在平面上的两种堆积模式及学与问1;简单立方堆积和体心立方堆积及学与问2)
二·教材内容分析
1.教材编写
编写意图(第二课时):上一节课时又从电子气理论、金属键及金属晶体的构成微粒作了简单的介绍,并对金属的通性作出了解释;为本课时介绍金属晶体的几种常见的堆积模型提供理论基础——金属键物饱和性、方向性,金属晶体尽可能采取紧密堆积。其次掌握晶体的堆积有利于学生理解金属密度的变化等性质;并引导学生从晶体的微观结构去解释物质的物理性质,感受科学的魅力,并培养严谨求实的科学态度和分析问题解决问题的能力。
教学内容(第一课时):1)本节内容选材依据新课标主题2第9条:能列举金属晶体的基本堆积模型——4种基本堆积模型;
2)本课时先介绍金属原子堆积的两种理论假设、在二维空间里的两种放置方式——非密置层和密置层,再在此基础上介绍简单立法堆积和体心立方堆积,通过这两类堆积的配位数、空间利用率以此培养学生的空间现象力。
2. 教材教学素材的处理
1)对教材图片素材处理:本课时主要包含三张图片,以图3-22介绍金属原子在二维平面的两种放置方式即非密置层和密置层(包括配位数的概念以及球间的空隙);以图3-23和图3-24介绍非密置层在三维空间里的两种堆积方式——简单立方堆积和体心立方堆积
2)对教材文字素材的处理
本节课通过学与问1让学生亲自动手、切身体验这两种排列方式,培养学生严谨的科学态度、体现新课程中“自主、合作、探究”的理念;再结合图3-23、图3-24介绍金属原子在三维空间的排列方式(包括简单立方堆积和体心立方堆积),结合学与问2动手制作金属原子在三维空间里的堆积情况,更深入地理解体心立方堆积,并比较两种方式的不同并通过学与问1、2来加以及时巩固。
3)需要补充的素材
由于本节内容比较抽象,学生理解上可能存在问题,所以本节课可采用一些具体的模型(等径小球)动手制作金属原子(用纸板剪圆形代替金属圆球)在二维、三维空间的堆积情况,直观形象的展示几种堆积方式,引导学生总结出它们的特点,了解它们的区别。并通过习题6巩固深化。
补充晶体空间利用率的计算、补充对碱金属密堆的递变规律的理解;
教具:非密置层与密置层模型
三·学情分析
1.学生已有知识和技能
通过前面两节的学习,学生已经掌握了晶体的一些共性,理解了晶胞的概念以及晶胞与晶体的关系和几种典型的晶胞,并掌握了均摊法的应用,能够简单的计算晶胞中微粒数目;第二节对分子晶体、原子晶体已经做了介绍,学生对构成分子晶体、原子晶体的微粒及晶体内微粒的空间排列有了初步的认识。上一节研究过分子晶体和原子晶体的结构和性质,已初步有了“结构决定性质”的思维理念,并能够充分利用图片素材进行自主学习。并且学生也有了一定的几何知识已经掌握了一些立体结构(小球等)的提及的算法
2·学生已有知识对本节内容学习的影响
(1)正面影响:学生在第一节已经学习了晶体的内部质点排列的关系等、几种典型的晶胞以及均摊法的应用,这对学习本节金属原子的几种堆积方式奠定了一定的基本理论知识和技能知识;第二节研究分子晶体和原子晶体的结构和性质,已建立了“结构决定性质”的思维理念,具有一定的学习方法基础。
(2)负面影响:由于前一节对原子晶体,分子晶体的研究,学生对构成几种晶体的微粒可能会产生混淆,对等径圆球的假设、金属原子相切的理解、学生没有学习立体几何空间想现力不够。
四 教学目标
1.基础目标
1)了解金属晶体内原子在二维空间的两种排列方式,
2) 掌握简单立方堆积和体心立方堆积以及二者的特点和区别
3)通过两个学与问制作模型训练学生的动手能力和空间想 象能力。
4)以小组讨论交流、实践活动制作模型的方式培养学生的合作意识和严谨的科学态度
2.拓展目标:
简单立方、体心立方堆积的空间利用率计算(重点中学选择使用)
3.教学重难点
教学重点:金属原子在二维、三维空间的堆积方式(简单立方堆积和体心立方堆积)
教学难点:简单立方堆积和体心立方堆积
五 教学法及设计
1.设计思想
借助实物模型,充分利用直观教学手段,带领学生亲手绘制金属晶体的几种基本堆积模式,引导学生总结出几种堆积模式的特点及区别,并比较它们的配位数、原子空间利用率、堆积方式和晶胞的区别。并注意新旧知识和相关学科之间的联系。根据新课标的要求,在教学过程中以小组讨论探究法代替直接讲授,以学生为主体,让学生猜想,让学生解说答辩,让学生总结得出结论,体现了新课程中“自主、合作、探究”的理念。教会学生学习方法,强化对比手段,使学生掌握类比的方法,提高学生的分析问题和解决问题能力,使学生在推理的过程中掌握知识。
2 教学过程
1)回顾金属键,分析金属可能的堆积方式。建立金属晶体的概念。提出金属晶体堆积中的两个假设。
2)情境设计:利用26个大小相同的实物小球,有序地排列在水平桌面上(二维平面上),要求小球之间紧密接触。可能有几种排列方式。讨论有几种排列方式?
3)展示两种排列方式并带领学生理解每一种方式的配位数及空间利用率。(配位数:同一层内与一个原子紧密接触的原子数)
非密置层 密置层
2
1
3
4
2
1
3
6
4
5
非密置层:4个小球形成一个四边形空隙,一种空隙。
密置层:3个小球形成一个三角形空隙,两种空隙。
一种: △ 另一种: ▽
3)设疑:三维空间里非密置层的金属原子的堆积方式?
(1)
第二层小球的球心
正对着
第一层小球的球心
(2)
第二层小球的球心
正对着
第一层小球形成的空穴
1
2
3
4
1
2
3
4
5
6
同层4,上下层各1
4)以简单立方晶胞Po为例讨论:
A、金属原子半径 r 与正方体边长 a 的关系:
a
a
a
a
a = 2 r
B、简单立方晶胞配位数及平均占有的原子数目:
C、简单立方晶胞空间占有率的计算:
设立方晶胞的边长为a,金属原子的半径为r,由于原子沿边长方向相互接触,则a =2r。晶胞的体积为a3,每个金属原子的体积为4πr3/3,每个晶胞中只含有1个原子,所以空间利用率为:
4πr3/3 4πr3/3
= = 52%
a3 (2r)3
5)以体心立方晶胞(钾型)为例讨论:
A、配位数:8上下层各4及体心立方晶胞平均占有的原子数目:
2
3
4
5
7
8
C、体心立方晶胞空间占有率的计算:
学与问:如何解释“稍稍分离”
如何解释碱金属密度变化
B.金属原子半径 r 与正方体边长 a 的关系:
a
a
a
a
a = 4 r
3
七、小结
本课时主要学习了金属晶体中原子在二维、三维空间的排列方式(不包含六方最密堆积和面心里方堆积)
1、金属晶体的定义与两个假设
2、金属原子在二维空间的堆积方式:
非密置层:配位数为4
密置层:配位数为6
3 、非密置层在三维空间的堆积
1) 简单立方堆积:配位数为6,简单立方晶胞,所含原 子个数为1
2)体心立方堆积:配位数为8,体心立方晶胞,所含原子个数为2
第三节 金属晶体(第三课时)
一·课时安排
本课时内容包括P75~P77二 金属晶体中原子的堆积模式(包含六方最密堆积和面心里方堆积),资料卡片中的四种堆积模式的比较,以及混合晶体石墨的相关知识
二·教材内容分析
1.教材编写
编写意图(第三课时):在前一课时简单的介绍了金属晶体中金属原子在二维平面的堆积方式以及非密置层在三维空间的堆积方式,本课时接着介绍密置层在三维空间的排列方式,进而从整体上比较这四种常见的堆积模型,让学生对金属晶体有一个较为全面的认识,最后在简单介绍混合晶体石墨的相关知识,使学生进一步深化对所学的知识的认识。培养严谨求实的科学态度和分析问题解决问题的能力。
教学内容(第一课时):1)本节内容选材依据新课标主题2第9条:能列举金属晶体的基本堆积模型——4种基本堆积模型;
2)本课时进一步介绍密置层在三维空间的堆积方式 ,并对四中堆积模式进行比较,最后简单介绍混合晶体石墨
2. 教材教学素材的处理
1)对文字图片素材的处理
本课时先结合图片素材图3-25,直观形象地介绍密置层在三维空间的堆积方式——六方最密堆积和面心立方堆积,介绍各自的配位数、空间利用率。后以资料卡片的形式对四种堆积模式进行比较,总结各自的特点及区别,并以图3-26简单介绍混合晶体石墨,将混合晶体与其他几种晶体区别开来,培养学生“具体问题具体分析”的科学原则。最后一时间借助实践活动,让学生自己动手制作镁型及铜型堆积模式,在进一步理解两种堆积方式,并训练学生的观察能力和动手能力
3)需要补充的素材
由于本节内容比较抽象,学生理解上可能存在问题,所以本节课可采用一些具体的模型(等径小球)动手制作金属原子在二维、三维空间的堆积情况(用纸板剪圆形代替金属圆球),直观形象的展示几种堆积方式,引导学生总结出它们的特点,了解它们的区别。并通过习题6巩固深化。
三·学情分析
1.学生已有知识和技能
通过第二节的学习,学生对构成分子晶体、原子晶体的微粒及晶体内微粒的空间排列有了初步的认识。而前一课时的学习已使学生对密置层、非密置层、简单立方堆积和体心立方堆积有了清楚地认识,学生也理解了配位数、空间利用率的概念,并通过观察制作模型,学生学会了一些学习堆积模式的方法技能。上一节研究过分子晶体和原子晶体的结构和性质,学生已初步有了“结构决定性质”的思维理念,并能够充分利用图片素材进行自主学习。并且学生也有了一定的几何知识已经掌握了一些立体结构(小球等)的提及的算法
2·学生已有知识对本节内容学习的影响
(1)正面影响:学生在第一节已经学习了晶体的基本性质、晶体的特点与内部质点排列的关系等、几种典型的晶胞以及均摊法的应用,这对学习本节金属原子的几种堆积方式奠定了一定的基本理论知识和技能知识;而上一课时对简单立方堆积和体心立方堆积的学习更为本节课的学习奠定了理论基础和方法,为学习六方最密堆积和面心里方堆积提供了一个导向,使学生知道从哪些角度去认识观察后两种堆积模式。且学生已具有的几何知识为本节课认识金属晶体的结构、及几种堆积方式的空间利用率的计算也打下了一定的方法基础。
(2)负面影响:本课时涉及晶体堆积模型集中,对空间想象力要求高,学生思维负担大;如果前一课时的学习不是很深刻,学生可能会难于理解本节课的堆积与上一课时晶体堆积的关系,极易将前两种堆积模式与本节课两种堆积模式相混淆。
四 教学目标
1.基础目标
1)掌握密置层在三维空间的两种堆积方式
2) 掌握四种堆积模式的特点和区别
3)了解混合晶体石墨的相关知识
4)通过两个实践活动制作模型训练学生的动手能力和空间想 象能力。
5)以小组讨论交流、实践活动制作模型的方式培养学生的合作意识
2.拓展目标:
密置层在三维空间的堆积方式还可以做Sm等堆积,
金属堆积为何以配位数大的堆积为主。
三维空间的两种堆积方式的晶胞
3.教学重难点
教学重点:密置层在三维空间的两种堆积方式、四种金属堆积的对比
教学难点:密置层在三维空间的两种堆积模式
五 教学法及设计
1.设计思想
借助实物模型,充分利用直观教学手段,带领学生亲手制做金属晶体的几种基本堆积模式,引导学生总结出几种堆积模式的特点及区别,并比较它们的配位数、堆积方式和晶胞的区别。并注意新旧知识和相关学科之间的联系。根据新课标的要求,在教学过程中以小组讨论探究法代替直接讲授,以学生动手制作堆积模型,并从中总结得出结论,体现新课程中“自主、合作、探究”的理念。教会学生学习方法,强化对比手段,使学生掌握类比的方法,提高学生的分析问题和解决问题能力,使学生在推理的过程中掌握知识。
2 教学过程
1)情境设计:非密置层堆积有简单立方和钾型两种,思考密置层的原子按钾型堆积方式堆积,又会得到几种基本堆积方式? 制作教具(26各小球:7X2 3X4;可以是平面小球代替)
A
A
B
B
2)展示课件:讲解密置层在三维空间的两种堆积方式
三维空间里密置层的 学生用教具堆积模拟:金属原子的两种堆积方式
(1)ABAB…堆积方式 (2)ABCABC…堆积方式
(1)ABAB…堆积方式
第三层小球对准第一层的小球。
每两层形成一个周期地紧密堆积。
引导学生总结:①配位数:12同层 6,上下层各 3
②六方紧密堆积晶胞平均占有的原子数目:
(2)ABCABC…堆积方式
第三层小球对准第一层小球空穴的2、4、6位。
第四层同第一层。
每三层形成一个周期地紧密堆积。
引导学生分析
配位数:12同层 6,上下层各 3
②面心立方紧密堆积晶胞平均占有的原子数目:
1
2
3
4
5
6
1
2
3
4
5
6
A B C
3、学生讨论回忆:完成金属晶体的四种堆积模型对比
配位数 空隙种类 空隙 空间占有率
①简单立方堆积: 6 立方体 52%
②体心立方堆积: 8 四面体和正八面体 68.02%
③六方密堆: 12 正四面体和八面体 74.05%
④立方面心堆: 12 正四面体和八面体 74.05%
学与问:通过习题6巩固深化
4、混合型晶体——石墨
学生阅读教材小结石墨的化学键及结构决定石墨的性质
七、总结
晶体的配位数与空间占有率的关系?
金属晶体堆积为何总采用密堆为主?
金属堆积对物质密度有何影响?
八、教学反思
本节课教学内容理论性很强,在授课过程中,除了善于设疑,采用启发引导和分组讨论的教学方法外,还把讲台让给学生,让学生通过讨论和查阅资料之后,对其结果进行解说和答辩,以培养学生的协作精神和表达、应变能力。并注意新旧知识和相关学科之间的联系。讨论金属的性质时,让学生比较金属导电与电解质在熔融状态下导电、电解质溶液导电的不同,以加深对金属导电原因的认识,同时也对旧知识进行了复习 ,学习了金属晶体的结构模型和性质特点并将其与刚学过的分子晶体、原子晶体进行比较,教会学生学习方法,强化对比手段,使学生掌握类比的方法,提高学生的分析问题和解决问题能力,使学生在推理的过程中掌握知识。整节内容的设计和教学方法符合学生的认知规律和心理特点,使学生真正成为学习的主体,并让学生在一次又一次的反思——提高——反思中使身心都能得到充分的发展。
②六方紧密堆积晶胞平均占有的原子数目:
6
1
×12
= 6
+ 3
+
2
1
×2
(2)ABCABC…堆积方式
第三层小球对准第一层小球空穴的2、4、6位。
第四层同第一层。
每三层形成一个周期地紧密堆积。
1
2
3
4
5
6
1
2
3
4
5
6
A
B
A
B
C
A
1
2
3
4
5
6
前视图
C
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
12
①配位数:
同层 6,上下层各 3
1
2
3
4
5
6
②面心立方紧密堆积晶胞平均占有的原子数目:
8
1
×8
= 4
+
2
1
×6
A B C
堆积模型 采纳这种堆积的典型代表 空间利用率 配位数 晶胞
简单立方 Po (钋) 52% 6
钾型(bcp) K、Na、Fe 68% 8
镁型(hcp) Mg、Zn、Ti 74% 12
铜型(ccp) Cu, Ag, Au 74% 12
3、金属晶体的四种堆积模型对比
配位数 空隙种类 空间占有率
①简单立方堆积: 6 立方体 52%
②体心立方堆积: 8 四面体和正八面体 68.02%
③六方密堆: 12 正四面体和八面体 74.05%
④立方面心堆: 12 正四面体和八面体 74.05%
七、总结
八、教学反思
1、本节课教学内容理论性很强,在授课过程中,除了善于设疑,采用启发引导和分组讨论的教学方法外,还把讲台让给学生,让学生通过讨论和查阅资料之后,对其结果进行解说和答辩,以培养学生的协作精神和表达、应变能力。并注意新旧知识和相关学科之间的联系。讨论金属的性质时,让学生比较金属导电与电解质在熔融状态下导电、电解质溶液导电的不同,以加深对金属导电原因的认识,同时也对旧知识进行了复习 ,学习了金属晶体的结构模型和性质特点并将其与刚学过的分子晶体、原子晶体进行比较,教会学生学习方法,强化对比手段,使学生掌握类比的方法,提高学生的分析问题和解决问题能力,使学生在推理的过程中掌握知识。整节内容的设计和教学方法符合学生的认知规律和心理特点,使学生真正成为学习的主体,并让学生在一次又一次的反思——提高——反思中使身心都能得到充分的发展。
1.下列有关金属元素特征的叙述中正确的是
A.金属元素的原子只有还原性,离子只有氧化性
B.金属元素在化合物中一定显正价
C.金属元素在不同化合物中的化合价均不同
D.金属单质的熔点总是高于分子晶体
能力训练
2. 某些金属晶体(Cu、Ag、Au)的原子按面心立方的形式紧密堆积,即在晶体结构中可以划出一块正立方体的结构单元,金属原子处于正立方体的八个顶点和六个侧面上,试计算这类金属晶体中原子的空间利用率。
3. 已知金属铜为面心立方晶体,如图所示,铜的相对原子质量为63.54,密度为8.936g/cm3,试求
(1)图中正方形边长 a,
(2)铜的金属半径 r
a
a
r
r
o
r
r
提示:
数出面心立方中的铜的个数:(共73张PPT)
第三章第一节
晶体常识
成都石室中学 任德怀
第三章教材内容概述
本章具体内容从人们熟悉的固体出发,把固体分为晶体和非晶体两大类,引出了晶体的特征和晶胞的概念,然后分别介绍了分子晶体、原子晶体、金属晶体和离子晶体四大晶体的结构特征与性质差异。
一·课时安排:本节课分为两个课时来完成
第1课时内容:P60—P62一晶体的概念、特征及性质、和晶体的制备,晶体与非晶体的本质差异
第2课时内容:P62—P64 晶体与非晶体的区分、二·晶胞的概念,晶胞与晶体的关系,晶胞中所含原子数的简单计算
第三章第一节
第一课时计划
一、晶体的特点与性质
1 .微观粒子聚集方式的实验测定
2 .固体物质分类
3 .晶体的特性
1)晶体的自范性
熔融态结晶、凝华结晶、饱和溶液结晶
2)晶体的各向差异性
3)晶体具有固定熔点
以玛瑙和SiO2的形成为例结合二氧化硅晶体模型分析晶体为内能最小(最稳定的)状态:
第一课时计划
一、晶体的特点与性质
1 .微观粒子聚集方式的实验测定
2 .固体物质分类
3 .晶体的特性
1)晶体的自范性
熔融态结晶、凝华结晶、饱和溶液结晶
2)晶体的各向差异性
3)晶体具有固定熔点
第一课时计划
一、晶体的特点与性质
1 .微观粒子聚集方式的实验测定
2 .固体物质分类
3 .晶体的特性
1)晶体的自范性
熔融态结晶、凝华结晶、饱和溶液结晶
2)晶体的各向差异性
3)晶体具有固定熔点
3)需要补充的素材
实验室常见的几种晶体:硫、碘、高锰酸钾、五水和硫酸铜,非晶体:松香、玻璃 云母石豽等
二氧化硅晶体模型
补充实验:硫的凝固、五水和硫酸铜制备、石蜡的熔化(或展示实验产品)
多媒体展示:晶体制备(拉晶过程)视频、有机物的熔化过程、石墨的导电性等
注意几个问题:
学生尚不清楚晶体的微观构成,学生对晶体内部粒子规律性排列理解增添障碍。。
本节出现一些课标不要求的概念(如:质点等)等因素给本节的教学增大难度。受初中物理学的影响对晶体与非晶体是否有熔点易产生错误理解。
第二课时计划
4、晶体与非晶体的判定方法
1).检测熔点法:
2).最可靠方法:
二、晶胞
1.晶胞内涵
2.对晶胞的“无隙并置”的理解
3.均摊法的应用
需要补充的素材
氯化钠、金刚石、干冰、氯化铯晶胞模型。 晶胞堆积动画
无隙并置
给出晶胞的内涵?
列举几种常见的晶胞,并利用图片解释晶胞通过”无隙并置“形成晶体,播放无隙并置动画。
学与问:画出下列晶胞所缺的9个CO2分子
第二课时计划
4、晶体与非晶体的判定方法
1).检测熔点法:
2).最可靠方法:
二、晶胞
1.晶胞内涵
2.对晶胞的“无隙并置”的理解
3.均摊法的应用
需要补充的素材
氯化钠、金刚石、干冰、氯化铯晶胞模型。 晶胞堆积动画
计算晶体化学式或晶胞中粒子数的一般方法——均摊法
⑴顶点——同时为8个晶胞共有——×____
⑵棱——同时为4个晶胞共有——×______
⑶面——同时为2个晶胞共有——×______
⑷内部——同时为1个晶胞共有——×____
思考与交流:图依次为Na、Zn,I2,C晶胞的示意图,数一数,它们平
均分别含几个原子?
钠_______ 锌________ 碘______ 金刚石________
第二课时计划
4、晶体与非晶体的判定方法
1).检测熔点法:
2).最可靠方法:
二、晶胞
1.晶胞内涵
2.对晶胞的“无隙并置”的理解
3.均摊法的应用
需要补充的素材
氯化钠、金刚石、干冰、氯化铯晶胞模型。 晶胞堆积动画
谢谢聆听
第三章第一节
晶体常识
一·课时安排:本节课分为两个课时来完成
第1课时内容:P60—P62一晶体的概念、特征及性质、和晶体的制备,晶体与非晶体的本质差异
第2课时内容:P62—P64 晶体与非晶体的区分、二·晶胞的概念,晶胞与晶体的关系,晶胞中所含原子数的简单计算
二、教材内容分析
1.教材编写
编写意图(第三章):(1) 自然界中绝大多数物质都是固体,人工合成的固体物质越来越多,这些物质广泛应用于能源、环境、材料、生命科学等领域。固体分为晶体和非晶体两大类。纷繁复杂的固体物质特别是晶体其内部结构的规律性逐渐被结构化学形成一门独立研究领域。
(2)通过对前两章原子、分子的结构的学习,学生已经建立起了“物质的结构决定性质”这一模式;前面两章的学习是从微观的角度去认识物质的结构,而本章让学生从宏观方面进一步去理解这一模式,全面而系统地介绍晶体结构和性质,与前两章一起构成“原子结构与性质、分子结构与性质、晶体结构与性质”三位一体的“物质结构与性质”模块的基本内容。同时,本章课之前的章节中,已对原子结构、分子结构和化学键做了详细的介绍,为本章内容的学习奠定了理论基础。
(3)晶体按照微观粒子的组成及其作用力可以分为分子晶体、原子晶体、离子晶体和金属晶体及多混合型晶体(或叫过渡性晶体);晶体的微观基本单元叫晶胞,这是研究晶体微观结构的载体。了解晶体中组成粒子、粒子的配位数、晶格能等基本概念有利于认识晶体结构与晶体性质的关系。如晶体的结构决定了晶体的熔点、密度、硬度、延展性、溶解性、热分解性、化学反应性等等,通过对晶体结构决定其性质的学习,让学生掌握对晶体的性质的预测与判断方法。
教学内容(第三章):本章具体内容的选取是依据“物质结构与性质”模块的“主题2化学键与物质的性质”内容标准中的第1、2、7、8、9条,以及“主题3 分子间作用力与物质的性质”内容标准中的第4条的要求进行内容的选取,同时注意与已有知识的衔接。首先从人们熟悉的固体出发,把固体分为晶体和非晶体两大类,引出了晶体的特征和晶胞的概念,然后分别介绍了分子晶体、原子晶体、金属晶体和离子晶体四大晶体的结构特征与性质差异。
编写意图(第一节第一课时):晶体简单地分为分子晶体、原子晶体、金属晶体和离子晶体。不管哪种类型的晶体,它们都具有一些共性。本章第一节主要介绍这四种晶体的共性,先让学生知道固体有晶体与非晶体之分,后陈述晶体与非晶体的本质差异,以此掌握晶体的概貌,为四大晶体的学习打下基础。
教学建议:充分利用教材已有内容作为教学素材;全章教学时数约为2+3+3+3=11课时。
教学内容(第一节第一课时):
本课时内容包括:固体有晶体与非晶体之分,晶体与非晶体的本质差异,了解晶体的外形和内部结构,晶体的性质即晶体的自范性具有固定的熔点;晶体的生成条件、得到晶体的三种途径。
2. 教材教学素材的处理
本课时内容从实验室常见的固体引入,通过实物和图片进一步了解晶体的外形和内部结构,说明固体有晶体与非晶体之分,通过图片和实验进一步了解晶体外形与微观结构;后陈述晶体与非晶体的本质差异,结合晶体的自范性分析晶体的生成条件并结合实验3-1碘蒸气的凝华来展示图片3-2,学习得到晶体的三种途径;最后此介绍晶体具有确定的熔点。
对教材实验图标的处理:
① 实物图片共8个;一是图3-1来认识晶体以及其与非晶体的外形差异,以及天然水晶球、玛瑙与水晶的图片说明晶体的形成过程必须在适当的生长速率下进行;二是硫的凝固、I2的凝华、硫酸铜的结晶图片展示了晶体的三种制备方法;三是通过以通过展示图3-4让学生认识到晶体与非晶体的本质差异,并进一步理解结构决定性质这一模式;
② 实验分析1个;先引导学生观察碘单质的颜色、光泽和晶体形状,完成教材实验观察碘晶体的生成,结合实验展示其他两种晶体,让学生分析得到三种晶体的途径。
③ 科学视野1个:通过X射线衍射图阐述晶体结构测定的方法。可以作为拓展内容介绍给学生。
对教材文字内容的处理:
①展示实验室常见物质时引入X衍射实验的介绍,以此说明固体物质可以分为晶体与非晶体。让学生对知识的理解从实验与知识的形成过程两个角度去分析。
②对晶体的自范性介绍分为:晶体的自范性内涵、微观结构对晶体自范性的据定作用、对自发过程的理解(最稳定的状态)、晶体自范性的重要生长条件、实验室得到晶体的三种途径等五个方面进行分析
③晶体的各向差异性包含:各向差异的内容、各向差异性的微观分析、各向差异的例证。
④晶体有确定的熔点包含:晶体与非晶体熔点的对比(沸点物差异)及成因分析
⑤通过学与问一1并结合图3-5玻璃的结构示意图来让同学们更透彻的理解晶体与非晶体的本质差异,并以习题1再加以巩固;可以把该图与3-4相结合,分析晶体与非晶体的微观区别。
3)需要补充的素材
实验室常见的几种晶体:硫、碘、高锰酸钾、五水和硫酸铜,非晶体:松香、玻璃等
二氧化硅晶体模型
补充实验:硫的凝固、五水和硫酸铜制备、石蜡的熔化(或展示实验产品)
多媒体展示:晶体制备(拉晶过程)视频、有机物的熔化过程、石墨的导电性等玻璃的折光率测定
三·学情分析
1.学生已有知识和技能
学生在初中物理的学习中,对晶体与非晶体在宏观上有了一定的了解,但对其微观本质了解并不多;从元素化学的角度学生已经知道SiO2的网状结构,但对离子晶体、分子晶体的晶体微观结构还没有认识;学生已经掌握物质构成的几种常见微粒:离子、分子、原子及常见化学键:离子键和共价键。
2·学生已有知识对本节内容学习的影响
(1)正面影响:前两章已学过的有关物质结构知识已经帮助学生形成了“结构决定性质”的模式,这为学生理解“内部有序造就了外部规则”的事实奠定了基础;结合前两章的内容,再通过本章的学习,学生能够比较全面地认识物质的结构及结构对物质性质的影响,提高分析问题和解决问题的能力。
通过前两章的学习,学生已建立了一定的空间想象能力,也已学会观察教材上的各种图片进行对比分析从而进行自主学习,再通过设计合适的情境和问题,让学生自己分析、归纳出晶体与非晶体的各种性质 。
(2)负面影响:虽然学生对化学键有一定了解,但学生习惯用分子晶体固有晶体模型类比其他类型晶体模型,为离子晶体、原子晶体等晶体内部粒子规律性排列理解增添障碍。学生尚不清楚晶体的微观构成、本节出现一些课标不要求的概念(如:质点等)等因素给本节的教学增大难度。受初中物理学的影响对晶体与非晶体是否有熔点易产生错误理解。
四 教学目标
1.基础目标
1)了解晶体与非晶体的本质差异
2)掌握晶体的基本性质
3)了解得到晶体的三种途径
4)通过生活常识、情感经验从宏观特征逐步过渡到微观特征,认真把握内部有序造就了外部有序
5)通过对晶体内部微观结构决定性质,宏观性质反映微观结构的分析,培养学生的空间想象力和创兴精神,激发学生的学习兴趣。
2.拓展目标:
从微观的角度理解晶体的自范性、自发过程、晶体的各向异性
3.教学重难点
1)教学重点:晶体与非晶体的本质差异
2)教学难点:晶体的自范性、自发过程
五 教学法及设计
1.设计思想
本课时的教学设计以层层递进的问题式教学为主,引导学生从知识形成的角度认识晶体,辅助以实验、幻灯片、讨论、归纳等手段,引领学生发现问题,在合作、交流中解决问题,并进一步深化,将所得知识进行应用,学生在体验到不断解决问题的成功感的同时,逐步体验科学探究的过程,提升自己的创新能力。
·利用具体的实物和图片进行教学;
·运用观察、分析、对比、讨论等教学策略引导学生自主学习;
·通过实验帮助学生了解得到晶体的一般途径;
·充分利用多媒体课件和形象比喻等教学方式。
·通过学生的观察、思考、分析,结合学生已有的知识和经验,以解决问题为主线,引导学生积极、主动地参与问题解决的全过程。
2教学过程
1·创设问题情景导入:
(1)观察本章章图中的各种矿石的彩色图片;
(2)展示实验室常见的各种晶体实物如:硫、碘、高锰酸钾、五水和硫酸铜,非晶体:松香、玻璃等
(3)展示以下的水晶图片
提出问题:(1)从物理学角度,你知道什么是晶体 什么是非晶体?
(2)如何测量晶体的微观结构?
(3)晶体有什么特点和性质?
2·问题解决
1)学生通过观察图3-1、图3-3和图3-5,分析对比归纳出晶体和非晶体的概念;已解决问题为主线,引导学生积极主动地参与问题的全过程。
2)并通过观察以上图片进一步引出自范性的概念,提出晶体具有自范性的原因(微观结构对晶体自范性的决定作用)?并让学生观察图3-4,进行对比分析,得出晶体与非晶体的本质差异。并及时通过学与问一1加以巩固
3引导学生理解自发过程?
播放拉晶视屏
以玛瑙和SiO2的形成为例结合二氧化硅晶体模型分析晶体为内能最小(最稳定的)状态:
4·结合实验3-1,让学生观察以下图片并总结得出晶体的三种途径?
⑴熔融态物质凝固
⑵气态物质凝华
⑶溶质从溶液中析出
5. 从学生已建立的“结构决定性质”这一模式出发,提出问题“晶体还有那些性质?”从而讲解晶体的各向异性和有固定的熔点,并结合学与问一2,举例石腊、松香、石墨性质特殊性入手分析晶体的各向异性。
6.结合晶体的生长过程分析晶体与非晶体在熔点、沸点上的差异性与相同点
第一课时板书计划
一、晶体的特点与性质
1.微观粒子聚集方式的实验测定
2.固体物质分类
3 晶体的特性
1)晶体外形的自范性
熔融态结晶、凝华结晶、饱和溶液结晶
2)晶体的各向差异性
3)晶体具有固定熔点
达标测评
第一节 晶体的常识(第二课时)
课时安排
本课时包含内容:P62~P64 一 晶体与非晶体(晶体与非晶体的区分及学与问2) 二 晶胞(晶胞的概念,晶胞与晶体的关系,晶胞的无隙并置,晶胞中所含原子数的简单计算)
二、教材内容分析
1.教材编写
编写意图:前一课时已经初步的讲解了晶体的基本常识即晶体的概念、晶体的性质及特征、晶体与非晶体的本质区别;为本课时晶体与非晶体的区分提供理论支持。而本课时重点介绍晶胞,晶胞是晶体结构的缩影,是研究晶体微观结构与宏观性质的载体,认识晶胞与晶体的关系,可以让学生掌握研究晶体的微观结构的工具,从而为教材第二~第四节学生掌握各种晶体结构提供研究方法;介绍几种典型的晶胞及晶胞中所含原子数的计算方法,可以帮助认识晶体结构的组成,为后面学习四种晶体提供理论基础。
教学内容:
本课时一是以真假金钢石为例探究晶体与非晶体的区别。其次以铜晶体和铜晶胞为例,介绍晶胞的概念,并以“蜂巢与蜂室”的关系来说明晶胞与晶体的关系,说明晶体是由晶胞无隙并置而成,晶胞是研究晶体结构的载体,计算晶胞中所含的原子数的方法—均摊法,并介绍几种常见的晶胞,以便从微观角度去理解晶体的结构
2. 教材教学素材的处理
教材通过真假金刚石来学习晶体与非晶体的区别方法,从而达到学以致用的目的,再通过科学视野拓展学生的视野,体现新课标的时代性;以铜晶体与铜晶胞为例利用图片、比喻等方式介绍了晶体与晶胞的关系,并通过例子介绍了如何计算晶胞中所含的原子数。
1)对教材图标的处理:
① 实物等图片共9个;以图3-3来说明许多固体粉末也可能是晶体,说明不能借助晶体的外形判断晶体与非晶体。
图3-6来认识晶体与非晶体的微观结构差异性;图3-7通过蜂巢和蜂室的关系来比喻晶体与晶胞的无隙并置;只是蜂巢与蜂室为二维结构图,二晶体与晶胞为三维结构图。图3-8反映了均摊法在推算晶体组成中的运用。
②以学与问引导学生对简单立方、六方密堆、I2的晶胞、金刚石非密堆为例学会均摊法在不同堆积不同晶胞中的推广。
③ 科学视野1个:通过X射线衍射图阐述晶体结构测定的方法。可以作为拓展内容介绍给学生。
2)对教材文字素材的处理
以学与问一2来介绍晶体知识的应用,即晶体与非晶体的鉴别方法;结合熔点测量法和科学视野等知识简单介绍晶体的X-射线实验,让同学们认识到晶体与非晶体最科学的鉴别方法,并拓展学生视野,体现新课标的时代性。由于本节内容抽象,本课时运用大量图片来形象的展示晶体的结构,让学生清楚地认识晶胞及其与晶体的关系。本节课先以图3-7介绍晶胞的概念,并以“蜂巢与蜂室”的关系来进一步阐述晶胞与晶体的关系;以计算晶胞中所含原子数的简单计算方法等进一步阐明晶胞的无隙并置与满足晶胞的“四条件”即:晶胞为平行六面体、8各定点相同、3组平行面相同、3组平行的棱相同;最后以学与问二来及时巩固晶胞中所含原子个数的计算方法,再通过习题3进一步深化;以习题4更深层次的理解晶胞,达到均摊法知识的灵活迁移的目的。
3)需要补充的素材
氯化钠、金刚石、干冰、氯化铯晶胞模型。
晶胞堆积动画
三·学情分析
1.学生已有知识和技能
学生已经掌握晶体与非晶体的本质区别及性质差异;充分掌握晶体微观结构的规律性周期变化;通过几何学的学习能从而为的角度分析蜂巢与蜂室的关系。
2·学生已有知识对本节内容学习的影响
(1)正面影响:通过前一课时的学习,学生已经基本掌握了晶体的概念及晶体的性质特征,并已知道晶体内部微粒呈周期性的有序排列,这为本节课进一步认识晶体的微观结构做好了铺垫,并且通过前面的学习,学生已经学会充分利用教材书上的各种素材如图片、学与问来进行自主学习,这就为本节课学习晶胞打下了很好的方法基础。
(2)负面影响:本课时概念多,对“质点”“构成粒子”等概念不清楚。学生偏爱教辅极易受教辅资料的影响,对晶胞等概念易产生错误理解。学生尚不清楚晶体的微观构成、本节出现一些课标不要求的概念(如:质点等)等因素给本节的教学增大难度。学生目前还没有系统学习立体几何学的知识,对三维空间的想象力不足,对“无隙并置”的理解很难到位。
四.教学目标
·1.基础目标
1)了解晶胞的概念。
2)掌握晶体与晶胞的关系,会通过晶胞确定晶体的化学式
3)利用模型将化学知识具体化,掌握用“均摊法”——数学方法来解决化学知识的方法
2.拓展目标
晶胞的类型、简单晶胞的识别
3.教学重难点
教学重点:晶体与非晶体的区分、晶胞的概念、结构;均摊法的应用
教学难点:晶胞的结构特征
五 教学法及设计
1.设计思想
本课时的教学设计以层层递进的问题式教学为主,引导学生从知识形成的角度认识晶体,辅助以幻灯片、讨论、归纳等手段,引领学生发现问题,在合作、交流中解决问题,并进一步深化,将所得知识进行应用,学生在体验到不断解决问题的成功感的同时,逐步体验科学探究的过程,提升自己的创新能力。
·利用具体的实物和图片进行教学,;
·充分利用多媒体课件和形象比喻等教学方式。
·通过学生的观察、思考、分析,结合学生已有的知识和经验,以解决问题为主线,引导学生积极、主动地参与问题解决的全过程。
2、 教学过程
·首先回顾上节内容
并带领学生分析鉴别晶体与非晶体的方法
晶体与非晶体的判定方法
1)检测熔点法:
晶体具有固定的熔点,而非晶体则没有固定的熔点。
2)最可靠方法:对固体进行X 射线衍射实验
学与问 2.玛瑙和水晶都是二氧化硅,为什么水晶能表现出自范性而玛瑙不能?你能列举可能有效的方法鉴别真假宝石(假宝石通常是用玻璃仿造的)吗
晶体与非晶体的判定方法
1)检测熔点法:
晶体具有固定的熔点,而非晶体则没有固定的熔点。
2)最可靠方法:对固体进行X 射线衍射实验
学与问 2.玛瑙和水晶都是二氧化硅,为什么水晶能表现出自范性而玛瑙不能?你能列举可能有效的方法鉴别真假宝石(假宝石通常是用玻璃仿造的)吗
2 、晶胞
1)情景创设引入:多媒体课件演示NaCl、CsCl、干冰、金刚石的晶胞结构示意图,或展示这些晶胞的实物模型,使学生深入了解晶胞的空间结构特征。并提出问题:①怎样描述粒子在微观空间的排列?晶体和晶胞有什么关系?并让学生观察图3-7,对比分析得出结论
给出晶胞的内涵?
列举几种常见的晶胞,并利用图片解释晶胞通过”无隙并置“形成晶体,播放无隙并置动画。
举例分析对晶胞无隙并置的理解?
晶胞应满足的四个条件?(结合教材P64图3-9各种晶胞分析)
学与问:画出下列晶胞所缺的9个CO2分子
计算晶体化学式或晶胞中粒子数的一般方法——均摊法
⑴顶点——同时为8个晶胞共有——×____
⑵棱——同时为4个晶胞共有——×______
⑶面——同时为2个晶胞共有——×______
⑷内部——同时为1个晶胞共有——×____
思考与交流:图依次为Na、Zn,I2,C晶胞的示意图,数一数,它们平
均分别含几个原子?
钠_______ 锌________ 碘______ 金刚石________
第二课时板书
4、晶体与非晶体的判定方法
1).检测熔点法:
2).最可靠方法:
二、晶胞
1.晶胞定义
2.对晶胞的“无隙并置”的理解
3.均摊法的应用
达标测评(略)(共39张PPT)
第三章 第2节 原子晶体和分子晶体
成都七中 李 兰
第三章 第2节 分子晶体与原子晶体
本节建议3课时:
第一课时:P65图3-10前
分子晶体定义、晶体内作用力、
性质特点及典型分子晶体的分类
第二课时:P65~P67
分子晶体的不同堆积方式、
冰和干冰结构及性质比较
第三课时:P68~P69 原子晶体
一. 课时安排
第三章 第2节 分子晶体与原子晶体
一、课时安排
本课时包含内容: P65图3-10前
分子晶体定义、晶体内作用力、
性质特点及典型分子晶体的分类
第2节 分子晶体与原子晶体(第一课时)
第三章 第2节 分子晶体与原子晶体
二、教材内容分析
1.教材编写
晶体具有的规则的几何外形源于组成晶体的微粒
按一定规律周期性的重复排列。本节延续前面一节晶
体的常识,以“构成微粒→结构特点→性质特点”的认
知模式为主线,介绍了分子晶体的概念、性质特点及
典型的分子晶体。使学生对分子晶体的结构和性质特
点有一个大致的了解。并为后面学习原子晶体做好了
知识准备,以形成比较。
第三章 第2节 分子晶体与原子晶体
(1)分子晶体的概念给出之后,以举例的形式让学生有形象具体的认识。
(2)通过表格,从数据事实来学习分子晶体的特性。从低熔点及易升华的物质出发,引导学生认识分子晶体的特性。这样编写方式有利于培养学生归纳整理的能力。
(3)以具体常见的物质为例归纳较为典型的分子晶体的五种类型。
第三章 第2节 分子晶体与原子晶体
2.教材内容前后关系、地位
新旧教材内容的对比
新教材增加的内容 相对旧教材的变化
Ⅰ. 分子晶体中作用力的描述。在分子晶体中,分子内的原子间以共价键结合,而相邻分子靠分子间作用力相互吸引。
Ⅱ. 表3-2 某些分子晶体的熔点。
Ⅲ. 较系统地对分子晶体进行分类,较为详细地列出典型实例。 强化了对分子晶体特性中作用力的认识。
通过数据分析有利于学生理解分子晶体低熔点、易升华特性。
对分子晶体的类型要求更高,利于学生分析判断晶体类型。
第三章 第2节 分子晶体与原子晶体
在学习了第二章分子结构和性质后,该部分对四种
晶体类型的介绍中首先介绍分子晶体,有利于学生利用
第二章的知识根据构成微粒的特点来识别分子晶体,并
认识分子晶体的结构特点与性质特点。
第三章 第2节 分子晶体与原子晶体
3.教材素材处理
P65 表3-2:小组通过数据分析论,讨得出分子晶体的共性。
P65归纳典型分子晶体的五种类型:建议在组织教学中不是简单地阅读、记忆。可列出一系列物质让学生判断是否属于分子晶体。在判断中牢牢把握判断标准:是否由分子构成。对于易错点P、S、C60、金刚石、二氧化硅、硫酸、硝酸等的判断,分析过程中要充分让学生体会其构成微粒特点,注意使用好教材中已出现过的素材,如P36资料卡片“形形色色的分子”,P54硫酸、硝酸的结构式,P68金刚石的结构。可补充二氧化硅的结构图示。
第三章 第2节 分子晶体与原子晶体
4.需补充的素材
P36资料卡片“形形色色的分子”
P54硫酸、硝酸的结构式
P68金刚石的结构
二氧化硅的结构图示
第三章 第2节 分子晶体与原子晶体
三、学情分析
1.学生的化学知识基础分析
第二章对分子结构和性质有了较详细的介绍,为学生学习本节内容积累了丰富的素材。
学生在化学必修教材中已经学习了“分类思想”,对晶体类型的分类有一定帮助。
2.学生的学习素质分析
经过长期的化学学习,学生已经能够理解并运用化学分类思想。并且大多数学生已有一定的整理归纳能力,能够从图表归纳升华化学知识。
第三章 第2节 分子晶体与原子晶体
3.学生已有基础对本节学习的影响分析
好的影响:第二章对分子结构和性质的介绍对,
有利于学生根据构成微粒的特点来判断分子晶体,
并分析认识分子晶体的结构特点与性质特点。
不好的影响:学生易混淆共价化合物和分子晶
体,对分子晶体的认识会产生偏差。
第三章 第2节 分子晶体与原子晶体
四、教学目标确定
基础目标:
1.准确描述分子晶体的概念。
2.通过认识典型分子晶体类型,学会判断哪些的晶体属于分子晶体。
3.知道分子晶体中的作用力和分子晶体的性质特点。
教学重点:分子晶体的构成微粒、晶体中的作用力、
性质特点和分子晶体的判断。
教学难点:分子晶体的判断。
第三章 第2节 分子晶体与原子晶体
五、教学基本设计
第三章 第2节 分子晶体与原子晶体
第2节 分子晶体与原子晶体(第二课时)
、课时安排
本课时包含内容: P65~P67
分子晶体的不同堆积方式、
冰和干冰结构及性质比较
第三章 第2节 分子晶体与原子晶体
二、教材内容分析
1.教材编写
本课时主要是在了解分子晶体的性质特点及其典型
的分子晶体后,进一步研究分子晶体的结构特点:一类
是分子间作用力只有范德华力的分子晶体,包括大多数
的分子晶体,为分子密堆积,教材通过图3-10 O2的晶体
结构和C 60的晶胞为例进行介绍;另一类是分子间作用力
主要是氢键的分子晶体,教材以水为例,结合图示和文
字,较为详细分析了氢键的方向性和饱和性(饱和性未
提出,但描述中已涉及)对冰的结构的影响,解释了冰
与水的密度反常的原因。最后通过外形相似的冰和干冰
的晶体结构、性质对比,感受结构决定性质。
第三章 第2节 分子晶体与原子晶体
2.教材内容前后关系、地位
新旧教材内容的对比
第三章 第2节 分子晶体与原子晶体
新教材增加的内容 相对旧教材的变化
Ⅰ. 大多数分子晶体的分子间作用力只有范德华力,堆积方式为分子密堆积。
Ⅱ. 图3-11形象展示冰与水的结构区别。较为详细地分析了氢键的方向性和饱和性(饱和性未提出,但描述中已涉及)对冰的结构的影响,解释了冰与水的密度反常的原因。旧教材化学第三册必修加选修中对该部分内容简单介绍。
Ⅲ. 外形相似的冰和干冰的晶体结构、性质对比。 强化了晶体空间堆积的知识。通过分子间作用力的区别引起分子晶体结构和性质的差异,感受结构决定性质。
第三章 第2节 分子晶体与原子晶体
必修2中已提到氢键的存在引起冰的密度反常地大于
水的密度,该部分结合图示较为详细分析了氢键的方向
性和饱和性对冰的结构的影响,解释了冰密度反常的
原因。
该部分内容充分体现“结构决定性质”,为后续几种
晶体的学习提供借鉴,为几种晶体性质的对比打下基
础。
第三章 第2节 分子晶体与原子晶体
3.教材素材处理
P65 图3-10 O2的晶体结构和C 60的晶胞:展示模型,引导学生数出1个C 60周围有紧邻的12个分子,体会分子密堆积。
P66图3-11形象展示冰与水的结构区别。在分析时要从1个水分子入手,感受氢键的饱和性和方向性使得1个水分子周围只有4个水分子,而非密堆积的12个,扩大到对冰的晶体结构的影响,注意和水的结构加以对比。
第三章 第2节 分子晶体与原子晶体
3.教材素材处理
P66图3-12:对比外形相似的冰和干冰晶体结构、性质的差异,感受结构决定性质。
P66至P67资料卡片:可播放该实验视频,加深学生对分子晶体的特性认识。
P67 科学视野:学生阅读,了解前沿知识,拓展视野。
第三章 第2节 分子晶体与原子晶体
4.需补充的素材
氧和碳60的晶体模型
干冰与镁条反应视频
第三章 第2节 分子晶体与原子晶体
三、学情分析
1.学生的化学知识基础分析
第一课时学生已经学习了分子晶体的典型例子,对分子晶体的低熔点、易升华的特性有所了解。学生在必修2和选修3第二章中已学习了范德华力和氢键,对这部分知识的学习很有帮助。
2.学生的学习素质分析
在本章第一节的学习中,学生对晶体空间构型有一定了解,有一定的空间想象能力,。这是学习晶体必备的能力。
第三章 第2节 分子晶体与原子晶体
3.学生已有基础对本节学习的影响分析
好的影响:通过对氢键的已有的认识,学生在理解冰和液态水的结构时会更加方便。此外,对晶体空间构型的了解有助于理解分子密堆积。
不好的影响:在必修中出现过的NaCl、CsCl的晶胞易与CO2 的晶胞混淆,带来理解上的困难。
第三章 第2节 分子晶体与原子晶体
四、教学目标确定
基础目标:
1.知道分子密堆积。
2.知道分子间作用力的区别引起分子晶体结构和性质的差异,感受结构决定性质。
3.知道范德华力和氢键对分子晶体的物理性质的影响。
教学重点:分子间作用力不同的两类分子晶体的结构
特点和性质特点。
教学难点:氢键对冰晶体结构和性质的影响。
第三章 第2节 分子晶体与原子晶体
五、教学基本设计
第三章 第2节 分子晶体与原子晶体
第2节 分子晶体与原子晶体(第3课时)
、课时安排
第三课时:P68~P69 原子晶体
第三章 第2节 分子晶体与原子晶体
二、教材内容分析
1.教材编写
本课时在学习了分子晶体后,介绍了原子晶体的结构特点及物理性质,并对常见的原子晶体进行分类。以金刚石为代表物分析其结构特点,结合键参数说明其高熔点、高硬度,进而归纳出原子晶体的共同特点。在资料卡片中介绍了多种原子晶体的熔点和硬度,为学生认识原子晶体的共同特点提供了丰富的感性材料,有利于学生对分子晶体和原子晶体结构、性质的差异有更为清晰的认识。
第三章 第2节 分子晶体与原子晶体
2.教材内容前后关系、地位
新旧教材内容的对比
第三章 第2节 分子晶体与原子晶体
新教材增加的内容 新教材删除的
内容 相对旧教材的变化
Ⅰ.金刚石晶胞示意图
Ⅱ.p69资料卡片介绍某些原子晶体的熔点和硬度
Ⅲ.常见的原子晶体分类 Ⅰ.二氧化碳与二氧化硅的熔点状态比较
Ⅱ.二氧化硅结构分析
Ⅲ.石墨晶体的结构示意图 强化以金刚石为典型代表物认识原子晶体的结构和性质。
常见类型的归纳有助于学生更好地判断分子晶体与原子晶体。
弱化了对石墨及二氧化硅晶体的认识。
第三章 第2节 分子晶体与原子晶体
该部分是在学习分子晶体后介绍的第二种晶体类型。
和分子晶体一样,原子晶体的学习也是抓住“构成微粒→
结构特点→性质特点”的认知模式为主线来进行,和分子
晶体进行对比,强烈感受到结构对性质的决定作用。
第三章 第2节 分子晶体与原子晶体
3.教材素材处理
P68 图3-14:对于晶胞示意图,建议让学生感受到中间
晶体结构不是晶胞即可,因为无法做到“无隙并置”,
有模型的学校老师可给学生展示,至于怎么从中提取
晶胞可不做要求。
可充分利用金刚石晶体结构模型转化出一类原子
晶体,加强学生对分类的理解。
P68图3-15:二氧化硅的使用前景广阔。
第三章 第2节 分子晶体与原子晶体
4.需补充的素材
金刚石的晶体结构模型、二氧化硅、碳化硅、
单质B等晶体结构图片。
第三章 第2节 分子晶体与原子晶体
三、学情分析
1.学生的化学知识基础分析
通过初三和必修1的学习学生已经知道金刚石和SiO2立体结构,从日常生活常识中学生知道金刚石的具有硬度大,熔点高的特性。在第二章第2节的学习中,学生对键长、键角等键参数认识比较深刻。学生的旧知和生活常识为本节学习打下了较好的基础。
2.学生的学习素质分析
通过分子晶体的学习中,学生对研究晶体的思路有了一定的了解。类比学习在高中化学中是常见的学习方法,学生已能较好地运用。
第三章 第2节 分子晶体与原子晶体
3.学生已有基础对本节学习的影响分析
好的影响:通过分子晶体的学习,学生知道研究
晶体运用“构成微粒→结构特点→性质特点”主线。
不好的影响:掌握金刚石的晶胞,难度较大。
高二上期学生对物质性质认识还是停留在宏观表现,
对结构决定性质还缺乏一定认识。
第三章 第2节 分子晶体与原子晶体
四、教学目标确定
基础目标:
1.掌握原子晶体的概念,能够判断原子晶体;
2.了解金刚石等典型原子晶体的结构特征,能描述金刚石等原子晶体的结构与性质的关系。
教学重点:
原子晶体的结构特点和性质特点
教学难点:
原子晶体的结构特点
第三章 第2节 分子晶体与原子晶体
五、教学基本设计
期盼各位同行的指正!(共46张PPT)
第三章 晶体结构与性质
第四节 离子晶体
树德中学 蔡春燕
本节整体认识
离子晶体
结构特征
晶格能
影
响
因
素
几
何
因
素
电
荷
因
素
键
性
因
素
离子键
离子化合物
离子晶体的性质
复习
探究
(课标主题2第1、2条)
1、能说出离子键的形成,能根据离子化合物的结构特征解释其物理性质。
2、了解晶格能的应用,知道晶格能的大小可以衡量离子晶体中离子键的强弱。
本节内容选材依据
“科学探究”离子晶体的结构特征
晶格能及其离子晶体性质的关系
本节教学方式、方法的选择
本节课建议以科学探究为主导,创设适当的学习情境,综合运用“问题探究”、“实验探究”、“有意义的接受式学习”、“学案导学”、 “多媒体辅助”等教学方式方法组织教学。
教学中采用“结构 性质”的教学思路,并通过化学理论的指导作用揭示知识内在联系。通过“问题预设 知识生成”的动态建构过程学习知识,使学生亲历知识的生成过程,体验学习知识的方法,使学生的情感和能力得到和谐发展。
本节建议分3课时完成
第一课时内容:P78-79 (离子晶体的概念、科学探究1)
第二课时内容:P79-80 (决定离子晶体结构的因素、离子晶体的物理性质 )
第三课时内容: P80-81 (晶格能、四种晶体类型的对比)
二、教材分析:
1. 教材编写
本单元知识是原子结构和元素周期律以及化学键知识的延伸和提高,本课时主要是让学生清楚离子晶体的结构特征。在必修2已经学习了物质结构和元素周期律、离子键、离子化合物等知识,教科书在介绍了离子晶体的定义后,直接给出了NaCl和CsCl两种典型离子晶体的晶胞,然后通过“科学探究”讨论了NaCl和CsCl两种晶体的结构特点,P78的图3-27和3-28能帮助学生非常直观地分析两种晶体中微粒的堆积方式以及各自的配位数 。
第四节 离子晶体(第一课时)
一、本课时内容安排
P78-79 (离子晶体的概念、科学探究1)
二、教材分析:
2、教材内容前后关系、地位
化学必修2中第一章第三节化学键中学习了离子键和离子化合物的概念,能用电子式表示离子键和离子化合物的形成过程。通过这些知识的学习,为学习离子晶体打好了基础。
本章前三节课内容也为本课时学习铺垫了很好的基础。
本课时内容很关键,在继续强化学生分析认识晶体结构的同时,为下一课时做好铺垫。
相对旧教材增加了配位数的概念,更方便学生认识、描述和对比离子晶体的结构特点。
旧教材直接给出了NaCl和CsCl两种晶体的配位数,而新教材是让学生通过科学探究自己得出配位数,更加能培养学生分析问题和认识结构的能力。
第四节 离子晶体(第一课时)
二、教材分析:
3、教材素材处理
科学探究1
(1)结合晶胞的概念,引导学生观察图3-27NaCl和CsCl的晶胞,培养学生识图能力。
(2)分组探究模型,让学生通过观察和分组讨论更直观地认识NaCl和CsCl的晶体结构特点。
(3)完成学案上的问题和填空,完成教科书中的表3-4,表中所填的4个数据形成对比,为下一课时做好铺垫。
第四节 离子晶体(第一课时)
二、教材分析:
3、教材素材处理
科学探究1
(4)在利用图3-28分析NaCl晶体和CsCl晶体的配位数时,让学生与金属晶体结构形成对比,目的是帮助学生建立一种有先后逻辑顺序的晶体结构分析思想:“堆积-填隙模型”。
没有模型的学校,在充分利用好教材图示的同时可使用PPT展示模型,有利于老师和学生共同分析。
第四节 离子晶体(第一课时)
二、教材分析:
4、可补充素材
建议让学生亲自动手制作NaCl和CsCl晶胞的模型,空间感受更深刻。
材料可选用胡萝卜、土豆、竹签等。
第四节 离子晶体(第一课时)
三 、学情分析
1、学生已有的知识、方法
化学必修2中第一章第三节化学键中学习了离子键和离子化合物的概念,能用电子式表示离子和离子化合物的形成过程。
本章前三节已学习了晶体的常识,以及其它三种晶体类型,形成了一定的分析晶体结构的思维能力,为这节课打下了良好的基础。
第四节 离子晶体(第一课时)
三 、学情分析
2、学生已有的基础对本节学习的影响
好的影响。学生在学习本课之前,已初步了解的物质结构和元素周期律、离子键、共价键等相关知识,为本课时奠定了一定的知识技能和心理基础。通过前三节培养起来的空间想象能力有助于突破本课时难点。
高二学生理性思维能力较强,好奇心也很强,对结构模型很有兴趣。
第四节 离子晶体(第一课时)
三 、学情分析
2、学生已有的基础对本节学习的影响
不好的影响。学生的动手能力往往较低,意志力不强,学习主动性还有待于调动,教学中应避免看热闹,却没有收获的现象。
学生对晶体结构模型的观察能力,思维能力和分析能力还有待进一步培养和提高。
第四节 离子晶体(第一课时)
四、 教学目标确定
知识与技能目标
1、准确理解离子晶体的概念。
2、掌握离子晶体的结构特点,分析离子晶体的配位数。
3、继续培养学生的空间想像能力,强化分析晶体结构的思维模式。
第四节 离子晶体(第一课时)
四、 教学目标确定
过程与方法目标:
继续了解研究物质结构的基本方法,并通过观察、思考和探究相结合的方法加深对离子晶体的认识。
第四节 离子晶体(第一课时)
四、 教学目标确定
3.情感态度和价值观:
(1)通过学生充分展开小组讨论来克服教学困难,让其体验成功的喜悦,同时培养学生与他人合作的良好心理品质。
(2)通过对微观结构的研究、讨论,使学生体会微观世界的精巧和美丽。
第四节 离子晶体(第一课时)
五、 教学重难点及突破
教学重难点1:对于离子晶体概念的理解。
教学重难点2:对于离子晶体结构的认识与分析。
可采用学案导学通过“逐层设问 ”的方式,将难点分散,同时借助幻灯片,晶体结构模型等方法,使学生通过分组探究的学习方式,对晶体结构模型观察、分析,以达到突出重点和突破难点的目的。
第四节 离子晶体(第一课时)
六、 教学基本设计
(1)教师与学生的活动设计
(2)导学案设计
第四节 离子晶体(第一课时)
二、教材分析:
1. 教材编写。
上课时学生通过对NaCl晶体、CsCl晶体两种AB型离子晶体的分析知道离子晶体的堆积方式比金属晶体更复杂。本课时教材设置科学探究2,让学生通过数据处理体会离子半径对离子配位数的影响,进而说明决定离子晶体的重要因素——几何因素。
第四节 离子晶体(第二课时)
一、本课时内容安排
P79-80 (决定离子晶体结构的因素、离子晶体的物理性质 )
二、教材分析:
1. 教材编写。
接着教材又以非AB型离子晶体CaF2晶体为例,分析和总结决定离子晶体结构的又一重要因素——电性因素。对第三种因素——键性因素仅用一句话带过。
最后教材按照“结构决定性质”的认知模式,在探究了离子晶体结构特点及影响因素后,概括性地叙述了离子晶体的物理性质特征。
第四节 离子晶体(第二课时)
一、本课时内容安排
P79-80 一、离子晶体,决定离子晶体结构的几何因素、电荷因素以及离子晶体的物理性质 。
二、教材分析:
2、教材内容前后关系、地位
上课时学生已经认真全面地分析了NaCl晶体、CsCl晶体的结构特点,得出了两晶体的阴阳离子的配位数,使本课时科学探究2的进行有了一定的分析基础。
本课时对离子晶体的物理性质仅仅是整体性概括,那么怎么才能更科学有效地比较不同离子晶体之间的性质呢?老师可作为课后思考题为下一课时晶格能的学习埋下伏笔。
相对旧教材,影响离子晶体结构的重要因素是新增内容,旧教材强调对离子晶体结构的整体认识,新教材拓宽到对不同类型的离子晶体结构的认识,并在此基础上总结影响结构的因素。正如这句话所说:“物质结构的探索是无止境的” 。
第四节 离子晶体(第二课时)
二、教材内容分析:
3、教材素材处理
科学探究2
以问题引入科学探究2的讨论
NaCl和CsCl是同主族氯化物,那么NaCl晶体和CsCl晶体的结构特点相同吗?
NaCl、CsCl化学式相似,你认为是什么因素决定了它们的空间结构特点的不同?
引导学生完成教材P79表3-6,并思考表中的对比说明了什么。
学生得出相关结论和规律。
第四节 离子晶体(第二课时)
二、教材内容分析:
3、教材素材处理
CaF2的晶胞较复杂,教师可引导学生辨认阴、阳离子的配位数。重点是让学生认识到CaF2晶体中阴、阳离子的配位数不同,而NaCl晶体和CsCl晶体中阴、阳离子的配位数相同,从而明白电荷因素也是决定离子晶体结构的重要因素。
CaF2的晶胞可以看成,F-填Ca2+堆成的正四面体空隙, Ca2+填F-堆成的立方体空隙(只填了一半)。
学生借助模型以及几何知识,理解以上问题并不太困难,老师可视学生情况灵活处理。
第四节 离子晶体(第二课时)
二、教材内容分析
3、教材素材处理
P79科学视野
以学生自学为主。
通过学案中设置的问题适当引导学生思考。
学习目的是理论和实际的联系。
第四节 离子晶体(第二课时)
三 、学情分析
1、学生已有的知识、方法
数学学科正在进行立体几何的学习。
本章前面的学习经历,学生已经形成了一定的分析晶体结构的思维能力,特别是上课时对NaCl晶体和CsCl晶体结构的分析,建立一种有先后逻辑顺序的晶体结构分析思想:“堆积-填隙模型”。
第四节 离子晶体(第二课时)
三 、学情分析
2、学生已有的基础对本节学习的影响
好的影响。本章前面的学习经历,学生已经形成了一定的分析晶体结构的思维能力,为本课时奠定了一定的知识技能和心理基础。
高二学生理性思维能力较强,好奇心也很强,对结构模型很有兴趣。
第四节 离子晶体(第二课时)
三 、学情分析
2、学生已有的基础对本节学习的影响
不好的影响。
学生对已有素材的感受能力,总结和归纳能力还有限,老师仍需做好引导。
学生对晶体结构模型的观察能力,思维能力和分析能力还有待进一步培养和提高。
第四节 离子晶体(第二课时)
四、 教学目标确定
知识与技能目标
1、继续认识离子晶体的结构特点。
2、总结归纳影响离子晶体结构的因素。
3、总结归纳离子晶体的物理性质。
4、培养学生的空间想像能力和进一步认识"物质的结构决定物质的性质"的客观规律.
第四节 离子晶体(第二课时)
四、 教学目标确定
过程与方法目标:
通过学习离子晶体的结构与性质,培养运用已有知识和方法解决实际问题的能力,培养学生的空间想像能力。
第四节 离子晶体(第二课时)
四、 教学目标确定
情感态度和价值观:
(1)通过对微观结构的研究、讨论,使学生体会微观世界的精巧和美丽。
(2)学生逐渐认同“物质结构的探索是无止境的” 。
第四节 离子晶体(第二课时)
五、 教学重难点及突破
教学重难点1:对CaF2离子晶体晶胞结构的认识与分析。
教学重难点2:离子晶体结构的影响因素。
教学重点:离子晶体物理性质的认识。
充分利用教材中的表格和图片等素材。
采用学案导学通过“逐层设问 ”的方式,将难点分散,同时借助幻灯片,晶体结构模型等方法。
第四节 离子晶体(第二课时)
六、 教学基本设计
(1)教师与学生的活动设计
(2)学案设计
第四节 离子晶体(第二课时)
二、教材分析:
1.教材编写
教科书一开始先给出晶格能的定义,然后通过表格形式列举了某些离子晶体的晶格能,以及晶格能的大小与离子晶体的性质的关系。数据的呈现更好地说明了,用晶格能来衡量离子晶体的稳定性更有实际意义。
科学视野的内容,是让学生体会晶格能这个概念在解决和分析实际问题的应用。
第四节 离子晶体(第三课时)
一、本课时内容安排
P80-81 (晶格能、四种晶体类型的对比)
二、教材分析:
2、教材内容前后关系、地位
相对于旧教材,本课时内容全部是新增的,晶格能这个概念的提出,使离子晶体物理性质的比较更加科学化合理化,从晶格能的角度可以定量地表征离子键的强弱。
第四节 离子晶体(第三课时)
二、教材内容分析:
3、教材素材处理
对教材P80给出的晶格能的定义,建议老师直接引出不做过多过渡。然后,老师应引导学生结合离子晶体结构特点对这个概念进行理解。例如:“1摩离子晶体”可以NaCl晶体为例进行说明。
第四节 离子晶体(第三课时)
二、教材内容分析:
3、教材素材处理
P80-P81表3-8及下面的表
学生在老师的问题引导下阅读,具体内容见学案,然后分组讨论和归纳总结其中的规律。
对表中出现的“摩氏硬度”这一概念,老师们可参考P69页《资料卡片》给出解释。
第四节 离子晶体(第三课时)
二、教材内容分析:
3、教材素材处理
P81科学视野
以学生自学为主。
可建议学生利用课余时间通过网络去了解更多的相关知识,以拓展知识面,激发科学探究的热情。
目的是通过体会晶格能这个概念在分析实际问题的应用,能让学生更深刻理解学习这该概念的意义。
第四节 离子晶体(第三课时)
三 、学情分析
1、学生已有的知识、方法
已经建立了离子键和离子化合物以及离子晶体的概念。
已经学习利用键能比较物质的性质的方法。
第四节 离子晶体(第三课时)
三 、学情分析
2、学生已有的基础对本节学习的影响
好的影响。学生对这一课时的学习有一定的理论基础,也有一定的理解概念的能力。通过本节课前面的学习,学生对数据的处理和分析归纳能力有一定提高。
第四节 离子晶体(第三课时)
三 、学情分析
2、学生已有的基础对本节学习的影响
不好的影响。学生认识心理特点及认知发展水平还有限。思维能力和分析能力还需老师的引导。学生不容易分辨共价键的键能与离子晶体的晶格能,老师应注意讲解适当,尽量让学生的认知简单一些。例如:课文中“最能反映离子晶体稳定性的数据是它们的晶格能”就非常直截了当。
第四节 离子晶体(第三课时)
四、 教学目标确定
知识与技能目标
1、理解晶格能的定义
2、了解影响晶格能的因素
3、理解离子晶体的晶格能与性质的关系。
第四节 离子晶体(第三课时)
四、 教学目标确定
过程与方法目标:
培养学生的理解概念的能力。
培养学生分析归纳总结的能力。
第四节 离子晶体(第三课时)
四、 教学目标确定
3.情感态度和价值观:
(1) 通过学生充分展开小组讨论来克服教学困难,让其体验成功的喜悦,同时培养学生与他人合作的良好心理品质。
(2)在创设的教学情景中引导学生把所学知识与课堂以外的现实联系起来,激发学生学习化学的兴趣和探究欲。
第四节 离子晶体(第三课时)
五、 教学重难点及突破
教学重点:理解晶格能的定义
教学重难点:离子晶体的晶格能与性质的关系。
充分利用教材中的表格和文字等素材。
利用教材表3-8中数据,设置适当的问题引导学生离子晶体中晶格能的大小与其熔点、硬度的关系,并从离子半径,阴阳离子所带电荷的角度分析表中各晶体晶格能的变化规律,使他们能比较一些简单的、结构类型相同的离子晶体的熔点和硬度。
第四节 离子晶体(第三课时)
六、 教学基本设计
(1)教师与学生的活动设计
(2)学案设计
第四节 离子晶体(第三课时)
谢谢聆听!
敬请批评指正!