高中化学_第三章第1节 认识晶体教学设计学情分析教材分析课后反思

第三章第1节认识晶体

一、教材分析

本节课选自鲁科版《物质结构与性质》第三章《物质的聚集状态与物质性质》第1节《认识晶体》。本节教材围绕“认识晶体”展开教学活动，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科学认识，本节即从晶体实物出发，介绍了晶体的典型特征，使学生初步建立一些晶体学的基本知识，能够区分固体的两种主要类型：晶体和非晶体。学生已经学习了微粒间存在着的不同类型的相互作用，但并不知道这些微粒在晶体里是如何排列的。本节以活动探究引导学生认识晶体中微粒的堆积方式，从而使他们初步认识晶体里微粒的排列规律。晶体是微粒按一定规律做周期性重复排列而构成的宏观物质。

二、学情分析

1、在知识层方面，学生在前面已经学习过化学键的类别，并且知道化学键的成键原理，为这节课打下良好的基础，也知道物质由分子、原子或离子构成，但是微粒间如何排列是这节课需要学习的。在生活中学生也知道晶体，但是不能准确的区分，通过这节课学习，就可以全面了解晶体了。

2、在能力层方面，学生只是在生活中接触过晶体，但是缺乏辨别的能力，本节课从不同的层面去认识晶体，提高了学生鉴别晶体的能力。学生有逻辑思维能力，但是没有建立模型的能力，通过教师引导完成一次晶体建模过程，学生提高整体思维运用。

3、在情感层方面，通过本节课晶体鉴别的最有效的方法是X射线衍射实验，以及学习构建模型去了解微观世界，让同学们对科学产生了兴趣，现阶段要好好学习，将来要成为国家的栋梁之才。

三、教学目标

素养1 宏观辨识与微观探析

本节课让学生认识晶体，就需要从外观、特性等方面认识晶体，能对晶体进行分类，从宏观方面区分晶体与非晶体；还要通过深入学习了解晶体内部结构及微粒间堆积形式。

素养2 证据推理与模型认知

本课学习中需要同学们构建紧密堆积模型，在探究建模过程中，需要抓住事物的本质，根据事实建立不同的模型，从而让学生通过模型认知微观世界。

素养3：科学探究与创新意识

本节课要认识晶体的内部结构，需要建立模型，在其过程中培养了学生科学探究的意识，懂得由简到繁的逐一探究，遇到问题解决问题，敢想敢做的创新思维。

素养4：科学态度和社会责任

本节课通过探究建模过程，培养学生严谨求实的科学态度，具有探索未知、崇尚真理的意识，科学的探究可以解决新认知，为社会带来发展。

四、教学重点和难点

本节教材的重点是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；难点是理解晶体中微粒的空间堆积方式及晶胞的结构特点。

五、教学策略

阅读自学、小组讨论、合作探究、建立模型

六、教学过程

教师：物质分为三种聚集状态：气液固。固体分为晶体和非晶体。今天我们来认识晶体，同学们请看学习目标。

多媒体：展示图片1：金刚石、食盐晶体、雪花晶体和石蜡的外形图片。

展示图片2：铜、氯化钠、晶体二氧化硅和非晶体二氧化硅的内部结构。

教师：请同学们找出图片的异同。

学生：晶体具有规则的几何外形，而非晶体没有；晶体中微粒的排列有规律，而非晶体没有。教师：请同学们给晶体下定义，并举例。

学生：人们把内部微粒在空间按一定规律做周期性重复排列构成的固体物质称为晶体，比如食盐、冰、水晶、宝石等。

教师：如何区分晶体与非晶体呢？晶体的特性又有哪些呢？

学生：晶体的特性：自范性、各向异性、对称性、有固定的熔沸点。

教师：晶体的自范性是有条件的，比如熔融的二氧化硅缓慢降温得到水晶，二快速降温得到玛瑙。把缺角的食盐晶体放在饱和食盐水中可以生长成完美的晶体。

多媒体：展示图片1：石墨导电性；

展示图片2：石蜡在水晶和玻璃上的融化对比性实验。

学生：填写晶体分类的表格

(1)有规则几何外形或美观、对称外形的固体，一定是晶体。

(2)具有固定组成的物质也不一定是晶体。

(3)晶体一定都有规则的几何外形。

2．下列不属于晶体的特点的是( )

A．一定有固定的几何外形

B．一定有各向异性

C．一定有固定的熔点

D．一定是无色透明的固体

3．普通玻璃和水晶的根本区别在于( )

A．外形不一样

B．普通玻璃的基本构成粒子无规则地排列，水晶的基本构成粒子按一定规律做周期性重复排列

C．水晶有固定的熔点，普通玻璃无固定的熔点

D．水晶可用于能量转换，普通玻璃不能用于能量转换

晶体与非晶体的区别：

1、要区分一种固体是晶体还是非晶体，你有哪些方法？

2、决定晶体与非晶体性质不同的本质原因是什么？

3、确定固体是晶体的最科学的方法是什么？

教师：X射线衍射实验本是物理学科的技术，却应用于化学学科，所以学好学业，为将来科技做贡献。我们不仅能区分晶体，还要了解晶体内部结构，带着问题来学习。

【问题导学】1、各类晶体的构成微粒为什么尽可能采取密堆积的形式形成晶体？

2、如何通过建立模型认知紧密堆积模型？

3、各类晶体内部微粒的堆积原理有何异同？

教师：紧密堆积在生活中随处可见，比如水果店中水果的摆放。

【思考】水果为什么这样摆放？

学生：1、不容易倒塌；2、这样摆放的多。

教师：回答正确。对于晶体而言，内部微粒服从紧密堆积就是降低了体系的能量，使晶体变得更加稳定。对于晶体内部结构的研究，我们需要用到建模的方法深入认知。

对于金属晶体而言，微粒服从紧密堆积原理，每个金属原子可以看做等径圆球，所以我们要构建等径圆球密堆积模型来探究，同学们用乒乓球探究过程中需要注意的实验事项：【活动探究】建构等径圆球紧密堆积模型

步骤1：等径圆球模型排成一列，观察有几种排列方式。

步骤2：等径圆球模型排成一层，观察有几种排列方式；找出每种排列方式中，一个圆球周围能与几个圆球接触；指出哪一种是置密层，哪一种是非置密层。

步骤3：等径圆球模型排成两层，观察有几种排列方式；认真观察空间结构。

步骤4：等径圆球模型再排第三层时有几种排列方式；

步骤5：用模型排成A1型密堆积与A3型密堆积,从两种模型中找出配位数。

【分组实验】学生按步骤探究等径圆球紧密堆积模型

【学生展示】讲解展示自己的最终作品

【多媒体演示】构建等径圆球的密堆积模型的过程

【教师精讲】等径小球排成一列只有一种排列方式；

等径小球排成一个面有两种排列方式：非密置层和密置层，密置层中每个小球相连六个小球。

等径小球排成2层只有一种排列方法，叫密置双层。

在密置双层的基础上再排一层，有两种排法，即A1型密堆积与A3型密堆积。【模型展示】拿出A1型密堆积与A3型密堆积模型进行展示，让学生找出配位数。

教师：离子晶体与金属晶体堆积方式还一样吗：因为阴阳离子的半径不相同，所以不能再用等径圆球密堆积模型。

【联想生活】黄豆和小米按一定数量混放，应该黄豆相互接触，小米插空。

学生：离子晶体中，一般阴离子半径大，先按等径圆球密堆积排列，然后阳离子半径小，在填充到空隙中去。

教师：正确。这就是非等径圆球密堆积。

【模型展示】展示氯化钠晶体模型

【多媒体展示】非等径圆球密堆积形成过程，氯化钠和硫化锌都是A1型密堆积。

【学生讨论】分子晶体和原子晶体的晶体构型

【模型展示】二氧化碳分子模型和金刚石模型

【多媒体展示】分子晶体可能采取紧密堆积方式，但是分子的堆积还与分子的形状有关。而原子晶体中，原子与原子之间以共价键结合，因为共价键既有方向性也有饱和性，所以不服从紧密堆积原理。

教师：同学们总结本节课内容，谈谈你的收获，完成当堂练习。

学生：学会构建模型，学会与大家合作探究，懂得学习的重要性。

【作业】完成本节课的思维导图。

七、板书设计：

第1节认识晶体

一、晶体：1、概念：

2、晶体的特性

3、晶体的分类

二、晶体结构的堆积模型

1、等径圆球的密堆积