高中化学《金属晶体》教学设计

金属晶体教学设计东莞市第一中学俞家哲一、教学内容1.课程标准的内容(1)知道金属键的含义，可以用金属键理论来解释金属的一些物理性质(2)了解结构粒子之间的差异，以及金属晶体粒子与分子晶体和原子晶体之间的作用力2、教材的内容本课是人教版化学选修课第三章第三节的教学内容。它基于第二章分子结构与性质、第三章第一节晶体的常识和第二节分子晶体与原子晶体中对金属晶体的理解。本节的教学内容主要包括金属的内部结构、晶体模型、常见性质和特征、金属晶体结构与金属性质的关系以及金属晶体的四种原子积累模型等。完成它需要三个小时。本课是第一课，主要探究金属的内部结构、晶体模型、常见性质和特征、金属晶体结构与金属性质的关系。二。教学对象分析1.知识和技能：在前一章中，学生已经学习了晶体的基本性质，晶体特征和内部粒子排列的关系等。他们有一定的基本理论知识和技能。2.学习方法：上节研究了分子晶体和原子晶体的结构和性质，初步确立了“结构决定性质”的思维概念，为学习方法奠定了一定的基础。第三，设计理念总体思路是从学生周围的物体入手，充分利用直观的教学方法，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的联系。在讨论金属的性质时，让学生比较熔融状态下金属导电和电解质导电与电解质溶液导电的区别，以加深他们对金属导电原因的理解，并复习旧知识。根据新课程标准的要求，我在教学过程中采用小组讨论和探究的方式代替直接教学，以学生为主体，允许学生猜测，允许学生解释和回答，允许学生得出结论，体现了新课程中“自主、合作、探究”的理念。教会学生学习方法，加强比较方法，使学生掌握类比方法，提高学生分析和解决问题的能力，使学生在推理过程中掌握知识。四、教学目标1、知识和技能：(1)了解金属的性质和形成原因；(2)掌握金属键的本质“电子气理论”；(3)金属的性质可以用电子气理论和金属晶体的相关知识来解释。2.过程和方法：(1)通过对比分析金属单质物理性质的异同，培养学生用理论解释实际问题的能力；(2)通过对金属晶体结构的研究，培养学生的观察能力和空间想象能力。3、情感态度和价值观：(1)通过学习和理解金属健康和金属晶体，激发学生探索和理解微观世界的兴趣；(2)通过研究金属单质的物理性质，进一步强化“结构决定性质”的科学理念，即研究物质的性质，形成正确的科学研究方法和科学态度。五、教学的重点和难点1.教学重点：金属晶体模型、金属晶体结构与金属性能的关系2.教学难点：金属晶体结构模型六.教学过程教学内容教学环活动时间(大约)教学活动设计意图教师活动学生活动介绍1分钟展示的金属物品包括金属丝(铜或铝)、铁丝、镀铜金属片等。铁丝随意弯曲以引导和观察铜的金属光泽。仔细观察从学生周围熟悉的物体开始，激发学习化学的兴趣总结金属的一般物理性质向导分析1分钟从上述金属的应用来看，金属有哪些共同的物理性质？小组讨论Th由相似的金属结构决定。从“结构决定自然”的科学理念中激发学生金属晶体结构提出问题1分钟金属怎么会有相似的结？(多媒体展示金属晶体结构示意图)，让学生结合教材P76、图3-20和图3-21进行思考)结合多媒体和教材结构图，分组讨论。通过多媒体更好地观察微观结构分析感应的3分钟在金属中，由于金属原子的外层电子相对较小，金属原子很容易失去外层电子而变成金属离子。在金属的内部结构中，带正电荷的金属阳离子实际上是按照一定的规则紧密堆积在一起的。讨论结束后，各小组发表了意见。小组讨论、分析和评论可以帮助学生更深入地理解金属晶体的结构，同时培养学生的空间想象力和解决问题的能力。提出问题1分钟带正电荷的金属阳离子应该是互斥的，为什么它们能紧密地聚集在一起？电子去哪里了？思考分析叙述两分钟带负电荷的电子在金属阳离子之间自由移动。在金属晶体中，自由电子不属于少数特定的金属离子，它们几乎均匀地分布在整个晶体中，并被许多金属离子所共享考虑到金属的结构，答案是：带正电荷的金属阳离子必须按照一定的规则紧密堆积，除非金属原子释放的电子在金属离子之间自由移动，因此金属离子被金属阳离子和带负电荷的自由电子之间的强相互作用紧密堆积在黑板上写字1分钟第二，金属晶体结构金属晶体：由金属离子和自由电子强烈相互作用形成的简单物质晶体。金属晶体的组成颗粒金属键及其强度判断提出问题1分钟构成金属晶体的粒子是什么？金属晶体由金属离子和自由电子组成区分组成粒子叙述两分钟金属离子和自由电子之间更强的力是金属键判断金属键的强度：阳离子电荷多，半径小-金属键强，熔点高。谅解理解金属键的含义和强度判断在黑板上写字3分钟组成粒子：金属阳离子和自由电子力：金属离子金属键的自由电子之间的强烈作用判断金属键的强度：阳离子电荷多，半径小金属键强，熔点高。金属键的性质“电子气体理论”过渡引起怀疑1分钟金属晶体的结构和它们的性质之间有什么内在联系？考虑到预览情况启发学生结构决定自然的思想在黑板上写字第三，金属晶体结构和金属性质之间的内在联系提出了金属晶体结构与金属性能之间内在联系的一些问题。提出问题3分钟1.金属晶体结构与金属导电性的关系(1)为什么金属是导电的？(2)熔融状态下的金属导电和电解质导电与电解质溶液导电有什么区别？2.金属晶体结构与金属热导率的关系为什么金属容易导热？(1)在金属晶体的热传导过程中，粒子的运动是什么？(2)这些粒子是如何传热的？(3)传热方向和最后整个金属晶体的温度？3.金属晶体结构与金属延展性的关系(1)为什么金属具有延展性？(2)金属延伸过程中金属键是否断裂？(将学生分成三组，讨论上述问题，并要求学生将课前参考的材料和讨论结果合并成一份书面文件。小组选择一名代表准备解释并与其他学生交流。)培养学生的合作精神和分析问题、解决问题和组织信息的能力分析了金属晶体结构与金属电导率的关系评论探测回答两分钟一组学生随机派代表解释问题一：金属晶体结构和金属导电性的关系鼓励这个小组基本上可以解释为什么金属容易导电，但能更详细吗？当然非常好根据我们查阅的资料和小组的讨论，我们认为金属是导电的，因为金属核具有很强的还原性，容易失去电子，从而在电场的作用下形成电流。非金属的导电性很差，因为它们倾向于高度氧化，原子核容易获得电子。换句话说，几乎所有的自由电子都被俘获了。因此，在电场作用下，电子没有定向运动，或者只有很少的定向运动。因此，导电性差。给学生一个平台，让学生在小组讨论和查阅资料后对结果进行解释和回答，培养学生的合作精神、表达能力和适应能力。1分钟其他学生提问什么是金属导电粒子？金属阳离子还是自由电子？熔融状态下导电和电解质溶液有什么区别？1分钟金属晶体的导电颗粒是自由电子，而电解质在熔融状态下是导电的，电解质溶液的导电颗粒是自由移动的离子归纳分析两分钟教师综合归纳与分析(1)在金属晶体中，有许多自由电子。这些自由电子的运动没有确定的方向。然而，在外加电场的条件下，自由电子将定向运动，从而形成电流。因此，金属容易导电。(2)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，金属晶体的导电粒子是自由电子分析了金属晶体结构与金属热导率的关系评论探测回答1分钟随机点另一组学生派代表解释问题2:金属的晶体结构和金属导热率之间的关系评估快速响应答案是正确的，可以解释金属容易导热的真正原因。学生代表二我们小组认为，金属能够导热是因为有自由电子，也就是说，两个原子有重叠的部分，电子在重叠的轨道上运动时能够导热！通过小组讨论和查阅资料，让学生对结果进行解释和辩护，培养学生的合作精神和表达及反应能力。两分钟其他学生立即提出异议这与金属的内部结构不一致。另一位同学补充道热传导是能量传递的一种形式，它必须是物质运动的结果。金属容易导热，因为自由电子与金属离子的碰撞将能量从高温部分转移到低温部分，从而使整个金属达到相同的温度。分析感应的1分钟教师入职分析自由电子在运动时经常与金属离子碰撞，导致两者之间的能量交换。当金属部件受热时，该区域的自由电子能量增加，运动速度加快。通过碰撞，能量被转移到金属离子上。分析了金属晶体结构与金属延展性的关系评论探测回答1分钟请最后一组学生的代表解释问题3:金属晶体结构和金属延展性之间的关系。学生代表三至于金属的延展性，我们小组认为主要原因是当金属受到外力时，层间会发生相对滑动。1分钟:其他学生提出了问题金属延伸过程中金属键断裂了吗？分析了金属晶体结构与金属延展性的关系评论探测回答两分钟:非常好！它不仅充分解释了金属具有良好延展性的原因，而且查阅了一些相关数据，拓展了知识。学生代表三个补充答案当金属在外力作用下在层间相对滑动时，由于金属离子和自由电子之间的强烈相互作用，金属只变形而不断裂。金属的延展性使金属具有良好的可加工性。我们查阅相关数据，知道不同的金属有不同的延展性。例如，铂和金具有特别好的延展性。铂在金属(金、银、铝、铜、铁等)中具有最高的延展性。)并且最小的铂丝的直径不超过0.0002毫米，约为头发直径的1/400。金在金属(银、铝、铜等)中的扩散性最好。按顺序)。瘦的通过小组讨论和查阅资料，让学生对结果进行解释和辩护，培养学生的合作精神和表达及反应能力。分析感应的两分钟教师多媒体与教材相结合图3-21综合归纳分析当原子晶体受到外力时，原子之间的位移将不可避免地导致共价键的断裂，这使得没有延展性的锻造和成形变得困难。然而，由于金属离子和金属晶体中的自由电子之间的非定向相互作用，即使在原子层之间发生相对滑动之后，这种相互作用也可以保持，因此即使在外力作用下变形也不容易破裂。(讲述时演示多媒体)反射估价3分钟反思：在讨论和查阅资料的过程中，你有什么创新的想法？什么是好的表演？缺点是什么？沟通和讨论：交流他们成功的做法和缺点培养良好的思维习惯总结金属晶体与其结构和性能的关系摘要4分钟1.金属晶体结构与性能的关系传导性导热性韧性金属离子和自由电子自由电子在外加电场的作用下定向运动。自由电子与金属离子碰撞传热。晶体中每个原子层的相对滑动仍然保持相互作用。2.比较分子晶体、原子晶体和金属晶体影响分子的透明的原子透明的金属透明的由离子组成分子的原子金属离子和自由电子努力万德尔华立共价键金属键困难较少的伟大的更大的熔点低的非常高差异更大的传导性熔融状态不导电不导电好的(列表汇总，让学生填写)表格摘要使学生能够更好地掌握金属晶体的结构和性质之间的关系通过比较，学生可以对金属晶体有更清晰的了解。学术的估价详情见下文第七节。工作练习P80 1，2，3，4，5七、学习评价设计学生学业评价的假设在评价方面，高中新课程要求建立以促进发展为目标的多元、多样化的评价模式，全面反映学生的成长过程和目标的实现情况。根据新课程标准的要求，本课对学生的学业评价主要包括两个方面，一是纸笔评价，二是过程绩效评价。纸笔评价是通过试题来测试学生对本课知识点的掌握情况，是否达到了能力和方法、基础知识和基本技能的目标。过程绩效评价反映了学生如何学习这一部分的知识，以及他们是否达到了情感态度和价值观的目标。从以上两个方面对学生学习的综合评价是总结与过程、发展与实践、全面性与可操作性、定性