第三章-第一节-晶体的常识

1、【情境创设意图】新课程理念提倡在一定的教学情境下学生的自主探究式学习方式，教学情境是一个很重要的突破口，让学生在不知不觉中达到认知活动与情感活动有机的“渗透”与“融合”，使学生的情感和兴趣始终处于最佳状态，全身心的投入到学习之中，从而保证教学活动的有效性和预见性；自主探究体现在强调培养学生的“问题意识”，通过对问题的提出、探究、解答过程来实现培养学生科学思维、提高科学素养的目的。因此，在设计探究性问题时，要从学生现有的知识出发，设法创设一种生动活泼、引人入胜的问题情境，引起学生在认知结构上的不平衡，造成学生心理上的悬念，从而唤起学生对新知识的求知欲望，激发学生自主寻求探究解决问题的动机。本次教

2、学设计是在新课程理念的指导下，经过课标、教材、教科书、科学素养基础和教学资源的全面分析而设计完成的，目的是让学生更好的发展。本节课首先是让学生各自展示课前收集的各种固体，并配以相关的视频资料，以物激趣，引出晶体的学习。紧接着提出疑问：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

3、对晶胞不同贡献”的视频展示，得出原子对晶胞的贡献。晶体的常识教学设计普通高中课程标准试验教科书化学选修3第三章第一节（新知识课）课题晶体的常识课型新知识课授课人授课班级教材分析新课标人教版选修三物质结构与性质模块第三章全面系统的介绍了晶体的结构与性质，本部分内容“晶体的常识”是从固体的分类入手，介绍晶体与非晶体的区别以及晶胞的概念和晶胞与晶体的关系，是学习晶体结构与性质的基础。在学习这一内容时，不仅要让学生了解晶体与非晶体之间的区别、晶胞概念等知识，更重要的是要去帮助、引导学生学会分析空间结构，提高空间想象能力，并且能使学生体会到晶体确实是有空间结构的。在教学过程中，结合化学教学实际，借助信息

4、技术、给学生尽可能多的提供图文并茂、形声兼备的信息资源，可以较好的培养学生能力，更有利于进行多层次、宽视野的化学教与学。学生分析对于高二的学生，之前学习了原子结构与分子的立体结构，对空间构型有了一定的认识，并且已经具备一定的自主学习、合作学习能力，但是晶体的常识这一节内容比较抽象，其间出现了诸多的抽象名词，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。作为教师要运用身边事物，直观视频、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

5、生轻松地掌握本节内容。教学目标【知识与技能】1.知道获得晶体的几种基本的途径；2.理解晶体的性质和特点以及晶体与非晶体的本质区别；3.初步学会如何让确定一个晶胞中平均所含粒子数的方法。【过程与方法】1. 收集生活中的素材，结合已有知识和生活经验对晶体与非晶体进行分类；2. 让学生通过观察、实验等方法进行信息的获取；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。【情感态度与价值观】1. 培养学生进行科学探究的方法；2. 培养学生的动手能力、观察能力、自主学习、自主探究的能力，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。教学重点1晶体的特点和性质及晶体与非晶体的本质

6、区别；2确定一个晶胞中平均所含粒子数的方法教学难点确定一个晶胞中平均所含粒子数的方法教学用品课前学生收集的各种固体、晶胞实物模型、铁架台、酒精灯等实验用品教学媒体多媒体教学策略小组合作学习教学流程图：教学活动学习任务教学环节活动1.1.1： 课前让学生收集身边的固体物质任务1.1：对收集的固态物质进行分类板块一：通过小组讨论认识和体会常见固态物质的分类和分类依据活动1.1.2：通过小组讨论对所收集的物质进行分类活动1.2.1：通过讨论让出学生自己总结说明分类的依据任务1.2：理解并分析分类的依据活动1.2.2：教师进行总结并引出晶体与非晶体任务2.1: 理解和认识晶体的特点之一是自范性活动2.

7、1.1：观看玛瑙和水晶的形成过程的视频活动2.1.2：分析得出自范性的概念以及条件板块二：认识晶体的特点以及晶体与非晶体的本质区别活动2.2.1：讲凝固述二氧化硅的凝固过程，得到途径之一是凝固 任务2.2：认识晶体的形成过程活动2.2.2：小组进行探究实验，讨论分析得到途径之二是凝华活动2.2.3：观看海水晒盐的视频，同学得出途径之三是结晶活动2.3.1：投影晶体二氧化硅和非晶体二氧化硅的微观结构示意图，总结得出本质差异任务2.3：认识晶体与非晶体的本质差异，知道晶体的其他特点活动2.3.2：阅读教材知道晶体的其他特点，知道是什么是各向异性活动2.4.1：通过学生自己举例，总结晶体的特点任务2

8、.4：区分晶体与非晶体活动2.4.2：观看晶态二氧化硅和非晶态二氧化硅的X-射线演示图活动3.1.1：展示实物模型蜂巢，由此过渡到晶胞任务3.1：认识组成晶体的基本单元-“晶胞”板块三：认识晶体在微观空间里的排列活动3.2.1：讲述“无隙并置”，即无间隙，平行排列，取向相同任务3.2：认识“晶胞”的排列方式活动4.1.1：展示晶胞的实物模型，学生分组讨论原子出现的不同位置任务4.1：认识某个原子在晶胞中出现的不同位置活动4.1.2：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。板块四：理解确定一个晶胞中平均所含粒子数的方法活动4.2.1：

9、学生进行练习，完成表格任务4.2：晶体中不同位置的粒子对晶胞的贡献教学过程教学环节教师活动学生活动设计意图板块一：通过小组讨论认识和体会常见固态物质的分类和分类依据任务1.1：对收集的固态物质进行分类任务1.2：理解并分析分类的依据板块二：认识晶体的特点以及晶体与非晶体的本质区别任务2.1：认识和理解晶体的特点之一是自范性任务2.2：认识晶体的形成过程任务2.3：认识晶体的其他特点任务2.4：区分晶体和非晶体板块三：认识晶体在微观空间里的排列任务3.1：认识组成晶体的基本单元-“晶胞”任务3.2：认识晶胞的排列方式板块四：理解确定一个晶胞中平均所含粒子数的方法【提问】同学们！上节课结束后，老师

10、请同学们在这节课上课前收集一些身边的固体物质，大家都带来了吗？（观察学生情况）【表达】那好了，我们一起来看一下你们都带来了什么物质呢？（观察学生情况）【表达】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？ 【表达】下面我们请同学们按分好的小组进行小组活动，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？（前后四个学生为一组）（教师进行巡视）【表达】好了，请一组同学将你们带来的固体和交流的结果汇报一下。【提问】那你们为什么这么分呢？【表达】说的很好，我相信其它各组做的也都很好。现在老师来进行总结一下 【教师总结】这组同学

11、收集的物品很丰富，并通过组内讨论确定了分类依据，然后也进行了恰当的分类。其实，同学们也许没有留心观察，在我们身边还有许多美丽的固体，当然有的也可能是我们日常生活中不易接触到的。下面，我们就一起来欣赏一下这些美丽的固体。【视频投影】雪花放大后的形状、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）。【表达】那好了。我们就将这些有规则几何外形的固体称之为晶体，而把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1.晶体的特点（1）晶体的特点之一：自范性【表达】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

12、的本质区别。【讲述】（展示幻灯片）大家看屏幕上的这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？【表达】好，你们说不一样，可是老师要告诉你们，其实它们都取材于天然水晶球。（观察学生的反应）大家一定觉得很意外，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视频（配以相应的解说）【提问】通过刚才的视频我们能了解到水晶的天然规则几何外形是怎样形成的呢？【讲述】在化学上，我们就把这种自发地形成规则几何外形的性质称之为自范性。但是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？【讲述】那也就是说，晶体的自范性是有条件的，对吧？那是什

13、么呢？【视频投影】我们来看，自范性的概念及自范性的条件【板书】（2）晶体的形成过程【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【表达】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）。请同学们分组实验，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 【巡视】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。【表达】好，很好!这位同学观察的很仔细，你们小组讨

14、论总结的很到位。别的小组看到的是不是这样的现象啊？【讲述】我们把这种气体不经液体而直接变为固体的现象称为凝华。【幻灯投影】途径之二：凝华【表达】同学们都知道“海水晒盐”，那么下面请看【视频投影】介绍海水晒盐【提问】这又是一种获取晶体的途径，那我们称之为？【板书】（3）晶体的其他特点【表达】前面我们从宏观的角度探究了晶体的本质，那下面我们再进入微观世界去探究晶体的微观结构是怎样的。【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。【提问】你们认为它们之间有什么不同呢？【总结】（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。）这是晶体与非晶体的又一本质差异。【表达】通过刚才的

15、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【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，除此之外，晶体还有那些特点呢？【表达】请同学阅读课本p64，总结晶体还有哪些特点?【表达】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。（请同学们总结晶体的特点，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 【讲述】很好，大家说的都很好。在区别晶体和非晶体的诸多方法中，X射线衍射实验是最科学的方法。【幻灯投

16、影】下面请看，晶态SiO2和非晶态SiO2X射线衍射图【思考与交流】这是一张玻璃的结构示意图，这张图说明玻璃是不是晶体？为什么？ 【表达】好。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？我们有必要画出千千万万个原子吗？当然不必，也是不可能的。【讲述】其实我们只需在晶体微观空间里取出一个基本单元就可以了。【实物展示或幻灯片展示】蜂巢【讲述】这就像我们要研究蜂巢一样，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

17、元我们称之为晶胞。【板书】二、晶胞【讲述】我们这里所说的“无隙”即无间隙，“并置”指晶胞都是平行排列，取向相同。【幻灯投影】晶胞（一般都为平行六面体）【活动】首先由老师展示晶胞实物模型一个平行六面体和一个小球。小球好比是晶体中的某个原子，下面请同学分组讨论，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，教师指导）【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。 【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? 【活动】表一：晶体和非晶体的区别自范性微观结构性质晶体有原子在三维空间里

18、呈周期性有序排列有固定的熔点,某些物理性质(如强度,导热性,光学性等)表现出各向异性非晶体没有原子排列相对无序无固定熔点,不具有物理性质各向异性表二：晶体中不同位置的粒子对晶胞的贡献晶胞内微粒被一个晶胞占有,所以这个晶胞拥有这个微粒1面上微粒同时被两个晶胞占有,所以每个晶胞实际拥有这个微粒1/2棱上微粒同时被四个晶胞占有,所以每个晶胞实际拥有这个微粒1/4顶角上微粒同时被八个晶胞占有,所以每个晶胞实际拥有这个微粒1/8表达：带来了交流，并产生了好奇。表达：想互相交流各自所带的物品，并进行分类表达：我们讨论后觉得将粗盐、明矾、樟脑丸分为一类；塑料、玻璃片、橡胶分为另一类表达：我们是根据有些物质有

19、规则的几何外形，而另外一些没有来分的听讲、理解、体会观看、理解、体会理解、体会不一样 学生表现的有点疑惑产生好奇思考、交流、表达：自然形成的表达：因为冷却速度不同思考观看、思考、理解理解、体会实验、观察、思考、交流、讨论，好奇。与老师交流、小组内讨论、观察、思考学生汇报：烧杯内有紫色的蒸汽产生，烧瓶底部有紫黑色针状晶体生成，根据物理课上学过的知识，我们认为这个途径是凝华。表达:是、差不多认真听讲、理解、体会观看、交流回答：结晶理解、体会观看思考理解、记忆、体会思考、回顾学生进行总结并完成表格思考、交流、讨论阅读、表达：还有：强度、光学性质等。思考、回顾思考、理解观看讨论，交流，体会， 表达：玻

20、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思考理解、交流讨论，交流，一组汇报：学生进行练习思考、完成表格讨论、交流、完成表格。课前请同学们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到课堂，同时激发了他们强烈的求知欲望。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。培养学生的动手操作能力在化学教学中很重要的。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。

21、对于结晶过程，因为实验时间过长，则通过多媒体展示，使学生能轻松的掌握。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、总结知识的能力；培养学生把所学化学知识与生活实际相联系的能力。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。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；用平行六面体和小球作为实物模型，使学生能更好地借助模型发挥空间想象；在学生讨论、分析、汇报以后，再加以验证，将抽象的事物具体化，使学生学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“活”起来了，培养了学生的空间想象能力，分析处理问题的能力。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。自我反思：【情境创设引发的问题】通过情境创设我们可以发现，虽然教学情境能使学生的情感和兴趣始终处于最佳状态，全身心的投入到学习之中。但我们也不能随意创设，应该遵循一定的原则：1、 真实性原则。在创设化学教学情境时，要尽量使情境是真实的或者是接近真实的，在学生“眼见为实”的丰富、生动、形象