认识晶体教案.doc

第一节、 认识晶体【教材分析】通过前面的学习，学生已经初步掌握了原子结构、微粒间的相互作用及实质，在此基础上过度到宏观的认识物质的聚集状态和性质，学生一般能顺利接受。本节内容分 两课时，第一课时分别从宏观和微观的角度分析晶体的特性和晶体结构；第二课时采用截取晶胞的方法分析晶体微粒排列的周期性及晶胞中微粒数的计算方法。本节课起到承上起下的衔接作用，既是对微粒间相互作用的比较总结，又引领晶体结构的基本知识与分析结构的方法。学生在日常生活中已经接触过许多晶体实物，但对什么是晶体还没有一个完整的认识，本节从晶体实物出发，密切联系学生已有的知识，借助多媒体和实物模型及探究实验，帮助学生理解晶体的典型特性和晶体微 粒周期性的重复排列方式及不同晶体中微粒在空间的堆积方式。鼓励学生大胆尝试，勇于创新，不拘泥于课本知识，培养发散思维，创新思维意识；提高自主学习， 合作学习的能力。【教学目标】知识目标：从晶体学的角度初步学习晶体的典型特性，会区分晶体和非晶体，会分析晶体微粒及微粒间作用力；通过认识等径球和不等径球的堆积模型来理解晶体中微粒排列的周期性规律。通过对晶胞的认识，学会计算晶胞中微粒的实际个数。 技能目标：建立思维模型，发挥空间想象力，初步掌握解释物质聚集状态和性质的一般分析方法。情感态度与价值观目标：通过了解人类建立晶体学系统知识的历史及模型思想和化学技术在研究晶体中的作用，激发学生的学习兴趣，培养他们科学探究的精神。【教学方法】启发式、探究式、自主学习、合作学习【教学工具】多媒体、晶体结构模型、黄白两色乒乓球18个、相同的纸盒两个。【教学重点】使学生初步建立关于晶体的比较完整的知识结构和认知方法。【教学难点】1. 晶体微粒的空间堆积方式。2. 晶胞中微粒的实际个数的计算方法。【教学过程】教师活动学生活动设计意图【新课引入】举例说明物质通常有哪几种聚集状态？【板书】第一节、认识晶体思考、回答问题：气体：CO2、 液体：水 固体：食盐明确固体物质又分为晶体和非晶体。复习旧知识，引入新内容。【联想.质疑】究竟什么样的物质才能称为晶体？晶体有何特性？晶体和非晶体的区别?【板书】一、晶体的特性阅读课本70至71页。提出问题，明确目标。加强学生的自主学习能力。出示食盐晶体颗粒。多媒体演示雪花晶体和钻石、玻璃等的实物模型。多媒体演示石墨晶体的内部结构及各个方向上导电能力的差别。演示的同时，提示学生注意观察各种晶体的形状是否规则、结构是否对称等。联系生活中常见的晶体如食盐、冰、蓝矾等。观看多媒体演示的几种晶体的外形及放大的雪花晶体石墨晶体的内部结构及导电性。组内交流，加深理解。联系生活常识可避免学生孤立的学习化学，同时，多媒体演示有助于学生理解晶体的特性，提高学习兴趣。老师引导，学生归纳晶体的特性及概念。师生共同建构知识框架。【板书】1、晶体的特性归纳总结： 晶体的自范性 晶体的对称性晶体微粒按规律周期性重复排列 晶体的各向异性将晶体特性与微粒排列相联系，能加深理解，同时能自然的导出晶体的概念【板书】2、概念晶体：非晶体：根据晶体特性完善晶体、非晶体的概念。晶体：微粒在空间按一定规律周期性重复排列构成的固体物质非晶体：微粒在空间杂乱无章的排列形成的固体物质引导学生总结晶体和非晶体的区别，完成下表【板书】3、晶体和非晶体的区别晶体非晶体规则几何外形各向异性对称性思考、讨论、完成下表晶体非晶体规则几何外形有无各向异性有无对称性有无加深晶体、非晶体概念的理解阅读【思维历程】，了解晶体结构的发展史培养学生科学的发展观，提高学习兴趣以冰和氯化钠晶体为例分析构成两种晶体的微粒和微粒间的作用有何不同，指导学生分组交流，在学生遇到想不通或不全面的问题时加以提示，让学生通过自主学习，合作交流，顺理成章的归纳总结出不同晶体之间的区别。【板书】4、晶体的分类自己举例分析、合作讨论、以各种形式总结晶体的各种类型，通常为表格式举例微粒种类微粒间作用力原子晶体金刚石SiO2原子共价健离子晶体氯化钠碳酸钙阴阳离子离子健分子晶体干冰冰分子范德华力金属晶体NaCu金属阳离子自由电子金属健晶体微粒和微粒间的作用为前面学过的内容，通过讨论，不仅能使学生加强理解、融会贯通，而且能提高学生的竞争意识和合作意识。阅读、网上查阅，认识晶体结构的发展史，了解晶体材料的用途。让学生明白科学的发现观察研究和理性的思考，培养正确的发展观，激发学习兴趣。【联想.质疑】晶体的特性源于晶体微粒的规律性重复排列，那么晶体中的微粒是如何排列的。【板书】二、晶体结构的堆积模型通过做习题引导学生思考，当微粒间作用没有方向性和饱和性时微粒怎样排列紧密堆积【板书】1、 等径圆球的密堆积（金属晶体）指导学生分组，每组准备两个体积相等的小长方盒和黄白两色乒乓球，模拟密置层、密置双层和A1、A3型密堆积的结构。利用模型演示上述结构。【板书】密置层：每个等径圆球与其它六个球相接触密置双层：每一个球与另一层的三个球相接触A3型密堆积：ABAB 例MgA1型密堆积：ABCABC 例Cu学生做练习回顾知识：下列说法错误的是：A. 共价健有方向性和饱和性B. 离子健和金属健没有方向性和饱和性C. 金属健、离子健和范德华力均没有方向性D. 共价健具有方向性但无饱和性答案：D1、在等体积的长方盒内按各种方式排列乒乓球，看那种方式排列的小球最多，从而理解密置层的含义。2、在密置层的基础上累加第二层，理解密置双层的含义。3、将密置层、密置双层用大透明胶粘贴，再累加第三层、第四层，看有几种堆积方式，找出并理解A1、A3型密堆积。让学生回顾总结金属健、离子健和范德华力均没有方向性和饱和性，为三种晶体的紧密堆积结构做铺垫。通过学生亲自动手操作及模型演示，加深理解并提高学生的学习兴趣。设疑过渡：离子晶体中阴、阳离子半径不相等，它们是怎样堆积的呢？【板书】2、 非等径圆球的密堆积（离子晶体）在学生阅读课本的基础上用多媒体演示A1型密堆积，再点击空隙，象征着插入钠离子，以帮助学生理解NaCl的堆积结构。【板书】离子晶体的堆积方式：大球先按一定方式做等径圆球的密堆积，小球再填充在大球所形成的空隙中。配位数：一个原子或离子周围所邻接的原子或离子的数目称为配位数。阅读课本第74页。观看多媒体演示过程，理解，记忆。以常见的氯化钠、氯化铯晶体以及A1、A3型晶体为例，让学生分组讨论配位数的含义。如NaCl晶体中钠离子的配位数为6，氯离子的配位数也为6.学生已经有了等径圆球密堆积的基础知识，只需阅读并稍加点播即可理解。生硬的讲解学生难以消化，辅之以生动的实例和热烈的讨论，学生更易接受。【设疑】分子形状各异，不再是等径的或不等径的圆球，那么分子晶体的堆积方式是怎样的？原子晶体中共价健有方向性和饱和性，原子能紧密堆积吗？【板书】3、分子晶体的堆积方式分子排列与分子形状有关，例：CO2为A1型密堆积4、 原子晶体不是密堆积带着问题阅读课本，解决问题。通过前面的学习，学生已经具备了分析晶体结构的基本知识，学生自学阅读就可充分理解。巩固练习：1、 下列有关配位数的理解正确的是A、 配位数是指一个原子或离子周围所邻接的原子或离子的数目B、 配位数只存在于离子晶体中C、 CsCl晶体中铯离子的配位数为6，氯离子的配位数为8D、A3型金属晶体中配位数为6 答案：A2、 下列说法正确的是A、 所有晶体的空间排列都服从紧密堆积原理B、 金属晶体的结构型式可以归结为等径圆球的密堆积C、 等径圆球的密堆积有A1、A3两种结构形式，其中Cu属于A3型密堆积D、 作为线形分子的CO2在空间以A3型密堆积方式形成晶体答案：B【评价】1、形成性测试（见讲义）2、对学生的合作与交流情况作出合理的评价做讲义上的形成性测试题评价本节课教学质量【小结】：1、掌握晶体的特性，能区分晶体非晶体。2、理解晶体微粒及微粒间相互作用的不同。3、金属晶体中微粒的堆积方式为基础，掌握晶体微粒的排列方式。整理笔记，完善图表。整理笔记，完善图表培养学生完善知识、系统总结的习惯。【设疑】通过前面的学习已经知识，晶体可以看成是微粒按照一定规律无限堆积而得的，整个晶体里排列着无数个微粒。那么如何研究晶体内容微粒的排列规律呢？【板书】1晶胞概念：晶体结构中最小的重复单元带着问题阅读课本，解决问题提出问题，明确目标。加强学生的自主学习能力。【交流研讨】既然晶体是由无数个晶胞堆积形成的，晶胞内微粒的组成就能反映整个晶体的组成，那么应该如何来分析一中的微粒数呢？试以P76页 图3115 面心立方晶胞来说明。【板书】晶胞中粒子数的计算方法：切割法的根本原则是：晶胞任意位置上的一个原子如果是被x个晶胞所共有，那么，每个晶胞对这个原子分得的份额就是1/x。思考、讨论、完成下表计算方法位置顶点棱边面心体心贡献1/81/41/21【作业】课后习题1.2.4。导学练基础训练：16能力提升：1.2.3.4.6. 8.9.10巩固课堂教学成果。【板书设计】一、晶体的特性1、晶体的特性 晶体的自范性 晶体的对称性 晶体微粒按规律周期性重复排列 晶体的各向异性2、晶体：微粒在空间按一定规律周期性重复排列构成的固体物质非晶体：微粒在空间杂乱无章的排列形成的固体物质3、晶体的分类举例微粒种类微粒间作用力原子晶体金刚石SiO2原子共价健离子晶体氯化钠碳酸钙阴阳离子离子健分子晶体干冰冰分子范德华力金属晶体NaCu金属阳离子自由电子金属健二、晶体结构的堆积模型1、等径圆球的密堆积（金属晶体）密置层：每个等径圆球与其它六个球相接触密置双层：每一个球与另一层的三个球相接触A3型密堆积：ABAB 例MgA1型密堆积：ABCABC例Cu2、非等径圆球的密堆积（离子晶体）离子晶体的堆积方式：大球先按一定方式做等径圆球的密堆积，小球再填充在大球所形成的空隙中。配位数：一个原子或离子周围所邻接的原子或离子的数目称为配位数。例NaCl中配位数分别为6，6；CsCl中配位数分别为8，8。1、 分子晶体的堆积方式分子排列与分子形状有关，例：CO2为A1型密堆积2、 原子晶体不是密堆积三晶体结构的最小重复单元-晶胞1.晶胞概念：晶体结构中最小的重复单元2.晶胞中粒子数的计算方法：切割法的根本原则是：晶胞任意位置上的一个原子如果是被x个晶胞所共有，那么，每个晶胞对这个原子分得的份额就是1/x。【反思与评价】该案例设计的理念是从学生与教师在教学过程中各自扮演的角色，到学生学习方式的变革；从学生质疑精神的培养与关注，到学生自主实验探究，结合本课时实际和学生实情制订具体的教学目标，既体现了学生的知识积累，也体现了学生的能力发展，同时给学生的自主发展创造了较大空间。在 教学过程中将教学活动和程序、方法、形式及媒体等各方面之间相互交织在一起，把教学的导入、教学的实施、拓展以及作业四个环节设计合理成一体。该案例开门 见山的直接导入主题，使学生目的明确的进入求知状态，然后经过启发诱导使学生产生兴趣，有了主动探究的愿望；重难点的突破重在体现学生实验探究、自主学 习、合作学习以及质疑精神的培养，真正使学生在学中学，在无意识中发展与进步；在作业设计中分为练习和书面作业，切合实际，这也是巩固课堂教学成果的重要 环节。在整个教学过程中学生都是主动和积极的。效果良好！