第三章《晶体结构与性质》《晶体的常识》教学设计

第三章《晶体结构与性质》《晶体的常识》教学设计一、教学目标1、知识与技能（1）知道获得晶体的几种途径（2）理解晶体的特点和性质及晶体与非晶体的本质区别（3）初步学会确定一个晶胞中平均所含粒子数的方法2、过程与方法（1）收集生活素材，结合已有知识和生活经验对晶体与非晶体进行分类（2）学生通过观察、实验等方法获取信息（3）学会运用比较、分类、归纳、概括等方法对获取的信息进行加工3、情感态度与价值观（1）培养学生科学探究的方法（2）培养学生的动手能力、观察能力、自主学习的能力，保持对生活中化学的好奇心和探知欲，增强学生学习化学的兴趣。

二、教学重点1、晶体的特点和性质及晶体与非晶体的本质区别2、确定一个晶胞中平均所含粒子数的方法三、教学难点1、确定一个晶胞中平均所含粒子数的方法四、教学用品课前学生收集的各种固体物质、玛瑙耳坠和水晶项链、蜂巢、晶胞实物模型、乒乓球、铁架台、酒精灯、蒸发皿、圆底烧瓶、碘、水、多媒体等五、教学过程１．新课导入：［教师］上课前，我已经请同学们收集了一些身边的固体物质，大家都带来了吗？（学生：带来了）你们都带来了哪些固体呢？（学生七嘴八舌，并展示各自的固体）［教师］同学们带来的固体物质可真是琳琅满目啊！但是，我们每个人可能只带了几样，想知道别人收集了哪些固体物质吗？（学生：想）下面我们请前后四个同学组成一个小组，然后互相交流一下收集的各种固体物质，并讨论如何将这些固体物质进行分类呢？［分组讨论］互相交流各自所带的物品，并分类（教师进行巡视）［教师］：请这组同学将你们带来的固体和交流的结果汇报一下。

［学生汇报］：（我们讨论后觉得将粗盐、明矾、樟脑丸分为一类；塑料、玻璃片、橡胶分为另一类。

教师追问：你们为什么会这样分呢？生：根据这些有规则的几何外形，而另一些没有。

）［教师总结］这组同学收集的物品很丰富，并通过组内讨论确定了分类依据，然后进行了恰当的分类。

其实，同学们也许没有留心观察，我们身边还有许多美丽的固体，当然也有的可能是我们日常生活中不易接触到的。

下面，我们就一起欣赏一下这些美丽的固体。

［视频投影］雪花放大后的形状、烟水晶、石膏、毒砂、绿柱石、云母等晶体实物（并配以相应的解说，给学生了解到这些固态物质都有规则的几何外形。

）［教师讲述］我们就将这些有规则几何外形的固体称之为晶体，而另一些没有规则几何外形的固体称之为非晶体。

［板书］一、晶体与非晶体设计意图：课前请同学收集身边的固态物质，然后在课堂上展示，并分组交流讨论，最后进行分类，并在课堂上汇报。

这样从学生身边的固体入手，直观、简洁地引入课题，潜移默化地使学生融入课堂，同时激发了他们强烈的求知欲望。

2．探究活动一：探究晶体的特点，晶体与非晶体的区别。

（1）晶体的特点之一：自范性［过渡］晶体和非晶体在本质上到底有什么区别呢？下面我们一起来探究一下晶体与非晶体的本质区别。

［教师讲述］（展示实物）大家看我手上的两件美丽的饰品——玛瑙耳坠和水晶项链，从外表看，两种饰品材质一样吗？（不一样）但是大家知道吗，其实她们都取材于天然水晶球。

（学生疑惑）大家一定觉得意外，不过大家看完下面一段短片后，一定就不会觉得意外了。

［视频投影］玛瑙和水晶的形成过程的录像（配以相应的解说）［教师提问］我们了解到水晶的天然规则几何外形是怎样形成的？（自然形成的）［教师讲述］化学上把这种自发地形成规则几何外形的性质称之为自范性。

但我们也发现玛瑙没有像水晶那样形成规则的几何外形，这又是为什么呢？（因为冷却速度不同）［教师讲述］也就是说晶体的自范性是有条件的，是什么呢？［幻灯投影］自范性的概念及自范性的条件设计意图：通过视频材料，给学生以直观的视觉感知：紧扣视频设计问题，层层推进，让学生对晶体形成过程中的“自范性”和“自范性条件”这两个难以理解的概念，轻松地掌握。

（2）晶体的形成途径［教师讲述］天然水晶球是由熔融态的二氧化硅凝固后得到的晶体，这是得到晶体的一种途径。

［幻灯投影］途径之一：凝固［过渡］那么，要得到晶体还有哪些途径呢？我们每个小组同学桌上都有一套装置大屏幕的投影。

［学生分组实验］请同学点燃酒精灯，加热蒸发皿。

观察实验现象，并讨论获取晶体的途径。

［幻灯投影］实验装置图［教师巡视］巡视时，提示学生注意观察烧瓶内碘固体的状态改变情况及烧瓶底部有何物形成？一段时间后，请同学放下手中的实验，然后，请一组同学汇报一下他们实验中观察到的现象，并总结获取晶体的途径。

［学生汇报］烧杯内有紫色蒸汽产生，烧瓶底部有紫黑色针状晶体生成，根据物理课上学到的知识，我们认为这个途径是凝华。

［教师评价］这位同学观察很仔细，总结也较到位。

气体不经液体直接到固体，这种现象称之为凝华。

［幻灯投影］途径之二：凝华［过渡］同学都知道“海水晒盐”，“百闻不如一见”，请看！［视频投影］介绍海水晒盐［教师提问］这又是一种获取晶体的途径，我们称之为？（学生其声回答道：结晶）［幻灯投影］途径之三：结晶设计意图：让学生自己动手实验探究，培养学生的动手能力，探究、合作意识。

对于结晶过程，因为实验时间过长，无法在课堂迅速完成，则通过多媒体展示，使学生轻松掌握。

所以我认为培养学生的动手操作能力在化学教学中很重要。

（3）晶体的其他特点［过渡］前面我们从宏观世界探究了晶体的本质，接下来我们再进入微观世界去探究一下晶体的微观结构。

［幻灯投影］晶体二氧化硅和非晶体二氧化硅的微观结构示意图。

［教师提问］他们之间有什么区别？（晶体二氧化硅的粒子排列有序，而非晶体二氧化硅的粒子相对较乱。

）［教师总结］这是晶体与非晶体的又一本质差异。

通过刚才的共同探究，我们已经掌握了晶体与非晶体的本质差异。

［幻灯投影］晶体与非晶体的本质差异（边请同学总结，边展示表格）自范性微观结构晶体有原子在三维空间里呈周期性有序排列非晶体没有原子排列相对无序［教师提问］正是因为晶体中原子在三维空间成有序排列，所以晶体才有自范性，能自发呈现多面体外形的特点，此外，晶体还有那些特点呢？［幻灯投影］多媒体模拟一组有关晶体与非晶体导热性的比较实验。

（从而引出“各向异性”的概念。

）［学生阅读］请同学阅读课本p64，总结晶体还有哪些特点?［学生汇报］还有：强度、光学性质等。

［师生活动］根据晶体的这些特点，我们就可以区分哪些是晶体，哪些是非晶体。

（请学生总结晶体的特点，同时举例说明如何用该特点来区别晶体和非晶体）［幻灯投影］晶体的特点总结设计意图：通过学生自己举例及时检查学生的学习情况。

培养学生从直观材料提取、总结知识的能；培养学生把所学化学知识与生活实际相联系的能力。

［教师讲述］在区别晶体和非晶体的方法中，X——射线衍射实验是最科学的方法。

［幻灯投影］晶态SiO2和非晶态SiO2X——射线衍射图［思考交流］某同学在网站上找到一张玻璃的结构示意图如图所示，这张图说明玻璃是不是晶体？为什么？（玻璃不是晶体，因为从结构上看是无序的，不满足晶体的微观结构特点）3．探究活动二：晶胞、原子在晶胞中的位置及其对晶胞的贡献［过渡］通过上面的学习，我们了解了晶体与非晶体的本质区别，那我们如何来描述晶体在微观空间里原子的排列呢？有必要画出千千万万个原子吗？当然不必，也是不可能的。

［教师讲述］我们只需在晶体微观空间里取出一个基本单元即可。

［实物展示］蜂巢［教师讲述］这就好比我们要研究蜂巢，因为蜂巢是由无数多个蜂室构成的，所以我们只需研究一个个基本单元——蜂室就可以了。

晶体和其基本单元的关系就和蜂巢与蜂室的关系一样。

晶体也是由无数多个重复的基本单元“无隙并置”而成。

这些基本单元我们称之为晶胞。

［板书］二、晶胞［教师讲述］“无隙”即无间隙，“并置”指晶胞都是平行排列，取向相同。

设计意图：“晶胞”、“无隙并置”又是比较抽象、难以理解的概念，通过蜂巢实物展示，运用比喻的方式介绍“晶体和晶胞”的关系，化抽象为形象，让学生轻松掌握“晶胞”、“无隙并置”，并很好地理解晶胞和晶体的关系。

［幻灯投影］晶胞（一般都为平行六面体）［师生活动］首先由老师展示晶胞实物模型——一个平行六面体和一只乒乓球。

乒乓球好比是晶体中的某个原子，请同学分组讨论，这个原子在六面体上可以有几个不同的位置出现？（学生分组讨论，教师巡视指导［学生汇报］请一组同学代表汇报讨论结果（结合实物，效果很好，如下图）［动画投影］晶胞中原子可能在晶胞出现的不同位置包括：晶胞的顶点、棱上、面上、体内。

［师生活动］这四个不同位置的原子对晶体的贡献也不尽相同。

分四组同学分别讨论后告诉大家。

（教师巡视，学生交流）［学生汇报］学生分别汇报讨论结果。

（在投影上同步展示讨论结论）［幻灯投影］原子在晶胞的顶角、棱、面上及晶胞内时，一个晶胞平均拥有的原子情况。

并对学生的讨论结果一一验证。

设计意图：有关晶胞中原子的位置及其对晶胞的贡献是一个抽象，难以理解的问题；用平行六面体和乒乓球作为实物模型，学生能很好地借助模型发挥空间想象；在学生讨论、分析、汇报以后，再结合动画加以验证，将抽象的事物具体化，使学生学得轻松而又能很好地掌握相关知识；整个过程均由学生完成，学生真正地“动”起来，课堂真正地“活”起来，真正培养了学生的空间想象能力，分析处理问题的能力。

［练习］下图依次是金属钠（Na）、金属铜（Cu）晶胞的示意图。

数一数，它们平均含几个原子?设计意图：及时巩固学习内容，及时检查学生学习情况，使教与学及时得以相互反馈。

［新课小结］本节课我们主要介绍了晶体的特点、晶胞的概念及原子对晶胞的贡献计算方法。

［师生活动］师生共同完成下面的表格：表一：晶体和非晶体的区别表二：晶体中不同位置的粒子对晶胞的贡献六、教学设计思路本节课首先让学生展示课前收集的各种固体，并配以相关的录像资料，以物激趣，引出晶体的学习。

然后提出疑问：如何对这些固体进行分类？分类的依据又是什么？学生通过分组讨论，在教师合理引导下，从而得出晶体与非晶体的本质差异。

进而利用所得结论，指导学生来鉴别晶体和非晶体，并运用于实际生活中。

再由实物“蜂巢”的展示，提出研究“蜂巢”可以选“蜂室”来研究，进而引出“晶胞”的概念，并体会晶胞与晶体的关系。

由晶胞的实物模型，引出原子在晶胞中可能出现的位置，并通过“原子在晶胞内不同位置对晶胞不同贡献”的动画展示，得出原子对晶胞的贡献。

《晶体的常识》这一节内容，比较抽象，其间出现了诸多抽象名词，如：“自范性、各向异性、无隙并置、晶胞、原子对晶胞的贡献等”，如何将这些抽象的内容具体化、形象化，并深入浅出地介绍给学生，成为本节课的难点。

作为执教者运用身边事物，直观录象、图片，亲自动手操作实验等方法，利用多种教学手段，比较巧妙地使科学知识与学生的认识、学生的情感产生共鸣，通过主观感悟使学生轻松地掌握了本节内容。