“分吃苹果”的故事.doc

湖北“分吃苹果”的故事前言：教师节，我收到了一则来自高校学生的短信：昨天，我们上材料概论课，老师讲到晶胞的时候，就想起您给我们分苹果了上课铃响了，我手里拿着两个大苹果（和方形纸板），大步走上讲台。教师活动学生活动教学设计思想与反思导言：今天我想跟大家讲一讲“分吃苹果”的故事。不要急！请同学们先看资料：通过X射线研究表明，在通常状况下，在氯化钠晶体中，每一个Na+周围都有6个Cl-，每个Cl-周围都有6个Na+它们是以离子键形成空间网络结构的离子晶体。 我们从中能获取那些信息呢？板书：氯化钠晶体探究1.在NaCl晶体中Na+、Cl-的配位数均为6。2.阴、阳离子通过离子键形成（空间网络结构）的晶体叫离子晶体。讨论：假如以笔筒为中心（或苹果）代Na+，用六张正方形（相同）纸片代Cl-，那么你能找出这最近距离为ro（Cm）的6个Cl-在三维空间里最合理分布位置吗？能构成什么图形呢？演示：根据学生的回答，我边以两个苹果来演示，并依次向空间里延深（我们的空间里，有这么多苹果够吃吧?）导言：是啊！我们化学上通常用平行六面体来表示（和研究）晶体的微观结构。板书：（画出一个立方体图形）请问：如果把晶体中某个Na+放在（边长为2ro）立方体中心，那么到Na+距离为ro(Cm)的6个Cl-应在？；（继续引导），再以面心上的Cl-为中心，以此类推Na+应在?（和在每个面上无隙并置一个同样的立方体的中心上）如实推之，顶点上为？。板书：3.晶胞：是晶体微观结构 的最基本单元。“无隙并置”晶体设问：到中心Na+最近的6个Cl-围能成什么图形？图中A、B、C、D又能围成什么图形？导言：由是看来，我们是不是可用立方体来研究许多晶体微观结构呢？（我们以后再来研究这些问题吧！）板书：4.在NaCl晶胞中：一个中心：？Na+（红+）6个面心：？Cl-（蓝-）十二条棱心：？八个顶点：？反问：每个NaCl晶胞中各粒子数是多少呢？（数一数）这就怪了，NaCl的化学式岂不错了？（应为Na13Cl14或Na14Cl13）导言：接下来，我开始讲一讲“分吃苹果的故事”！讲解：其实面心上的粒子，为无隙并置的两个晶胞所共有，如能均切（均摊），则在每个晶胞中只占？成分。演示：我拿取小刀，果断地将苹果均切一刀，并拿到相应图形位置，模拟切除部分和剩余部分的位置。如果该粒子在棱上的粒子需要再均切一刀，留在晶胞中占该粒子成分？如果再横切一刀，形成一个顶点，占？粒子成分。板书：5、在每个NaCl晶胞中：N（Na+）=1+121/4=4个（等效Na+）N（Cl-）=61/2+81/8=4个（等效Cl-）氯化钠的化学式为：NaCl讨论：若有NA个这样的NaCl晶胞无隙并置在一起，假设通X射线测定Na+与Cl-的最短距离为ro（Cm）试求：（NaCl晶体）=？ 板书： 6、NA个晶胞的质量:NA个晶胞的体积为：（NaCl晶体）=思考与交流：反过来，如可用苯滴定法测定 一定质量的NaCl晶体（Na+与Cl-的最短距离roCm）的体积，则：1. NA和（NaCl晶体）已知时，可求？（Na+与Cl-的最短距离roCm）。2. 当roCm和密度（均可测定）已知时，可粗略推出NA的数值。课后作业：1.分吃苹果2.你能求出正六棱柱（顶点为某粒子）晶胞中所含粒子数吗？（化学课堂分苹果？）学生非常疑惑，有的睁大了眼睛，有的伸长了脖子，有的也在微笑！获取信息：（笔记）配位数离子晶体学生都行动起来了，有的在桌面上找点，有的在空中比划，有的在讨论交流有的举起了手。回答：上、下、左右、前、后！回答：立方体！学生情绪有点高涨！（要求学生）用红、黑两笔边画边回答：面心棱上氯离子（师生一道形成NaCl晶胞景观图）ADCB连线回答：正八面体正四面体学生做笔记（数一数）回答：N（Na+）=1+12=13N（Cl-）=6+8=14学生回答：1/21/41/8边口算边回答：NA个晶胞的质量:NA个晶胞的体积为：（晶体）=回答：可求Na+与Cl-的最短距离roCm2、可求阿伏加德罗常数有的推让，有的乐了，有位同学把另一个苹果拿去认真地分起来、通过苹果设置情景，引起注意，增强好奇和期待，以增强化学课堂的趣味性！注重了情感交流；同时既导入新课又埋伏笔。从信息题中获取有效信息，也是学生应培养的能力之一。对于由微观粒子构成的物质晶体而言，尽管微观结构很难触摸和感知，但它在我们的教学中，是我们构建微观结构知识体系，培养能力的好材料。我拿苹果当导具，用方纸片来定型在教学中应及时抓住学生的兴趣和求知欲，在学生认知能力的基础上，运用多种教学手段，增强直观体验，形成初步的感性认识。继而借用数学图像来展示分析，引导形成NaCl晶体的微观结构（晶胞）的直观图形，既深化了直观效果，自然在过程中培养了动手、想象、思维、探究能力等。通过数型结合，构建了一个个（如晶胞等）的思维平台，使我们认知能力达到理性的高度。当然将难触摸的微观结构等复杂问题，在研究探讨中，过程化、量化、具体化，从而达到简化，形成自己知识，这样的知识当然更有生命力！巧设情景，提出质疑，激化矛盾，为突破重难点打基础。点题，加强情感交流！我由苹果的均切，并那到相应位置展示；来（粗略）直观地理解粒子为几个无隙并置的晶胞所共有的“均摊”。让我们的思绪直达微观。至此，学生对晶体结构认识基本上有一个由“形”转“神”的飞跃，把握这一关键时机，继续突破难点！这样高度整合，围绕重难点设计，构建环环紧扣、层层深化的思维阶梯，达到降低难度，以求深入浅出。学会迁移，继续展开深挖掘！我们师生通过创造性思维，探索了不可触摸的微观结构，构建了具有“生长力”的知识体系，学生用时才能取之快捷，易于迁移和再创造。收获成功的愉悦，激发和培养兴趣！评价与反思： 我们以“苹果”为介体，创造出让学生讨论，探究的情境。通过合理抽象观察、比较、分析判断、推理、归纳、概括等思维过程，沿着一个个的“思维阶梯”攀登，直达微观，达到突破重难点、掌握知识、提高能力的目的！化学思维的特殊性就在于结合微观想象力进行思考，才能使宏观的感性认识上升为微观的理性认识，这对化学这一学科尤为重要，作为化学教学工作者，教育教学方法的演绎应该是