2022-2023學(xué)年粵教版選擇性必修第三冊 2.5-6晶體、新材料 教案

《晶體》、《新材料》教學(xué)設(shè)計教學(xué)目標(biāo)：知道固體分為晶體與非晶體兩類，知道晶體與非晶體的特點(diǎn)；知道空間點(diǎn)陣假說，能根據(jù)固體的微觀結(jié)構(gòu)解釋晶體、非晶體的特點(diǎn)；知道液晶的主要性質(zhì)及其在顯示技術(shù)中的一些應(yīng)用；知道什么是半導(dǎo)體材料，它具有哪些特點(diǎn)，它在生產(chǎn)生活中有哪些應(yīng)用；認(rèn)識到材料科學(xué)的研究與應(yīng)用也會帶來一系列問題，認(rèn)識到人與自然是生命共同體，人類必須尊重自然，遵循自然規(guī)律。教學(xué)重點(diǎn)：晶體和非晶體的特點(diǎn)；晶體的微觀結(jié)構(gòu)。教學(xué)難點(diǎn)：晶體的微觀結(jié)構(gòu)；晶體物理特性的微觀解釋。教學(xué)方法：閱讀，練習(xí)，講授。課時安排：1課時情境引入：觀察食鹽顆粒和松香的外形，它們的外形各有怎樣的特征？再用顯微鏡觀察精鹽和松香粉末的外形，兩者有什么樣的差別嗎？食鹽顆?？偸浅尸F(xiàn)立方體形，松香顆粒沒有規(guī)則的幾何形狀。新課教學(xué)：晶體與非晶體閱讀教材，回答下面問題：問題1：固體可以分為哪幾類？問題2：晶體和非晶體有什么區(qū)別？問題3：晶體可以分為哪幾類？它們有什么區(qū)別？問題:4：有什么方法可以判斷哪種固體物質(zhì)是晶體，哪種是非晶體？【觀察與思考】觀察玻璃和云母片上石蠟熔化區(qū)域的形狀把石蠟薄薄地涂在薄玻璃片和單層云母片上，分別用燒熱的鋼針去接觸玻璃片和云母片的背面。觀察玻璃片和云母片石蠟熔化區(qū)域的形狀。石蠟熔化區(qū)域形狀的不同說明了什么？各向異性：單晶體在不同的方向上不僅導(dǎo)熱性能不同，而且機(jī)械強(qiáng)度、導(dǎo)電性能和光的折射率等其他物理性質(zhì)也不同，這類現(xiàn)象稱為各向異性。各向同性：非晶體沿各個方向的物理性質(zhì)都是一樣的，這叫作各向同性。多晶體一般情況下是各向同性的。晶體的微觀結(jié)構(gòu)【思考問題】為什么晶體的形狀和物理性質(zhì)會與非晶體不同？（1）1848年，法國物理學(xué)家布拉維提出空間點(diǎn)陣假說，認(rèn)為晶體內(nèi)部的微粒是有規(guī)則地排列著。（2）1912年，德國物理學(xué)家勞厄利用X射線進(jìn)行晶體衍射實驗證實假說。（3）1982年，人們用掃描隧道顯微鏡觀察到物質(zhì)表面原子的排列。【討論與交流】如圖所示是一個平面上晶體微粒排列的情況。請觀察沿不同方向單位長度上微粒的數(shù)目是否相同，并思考引起晶體各向異性的原因。晶體和非晶體在適當(dāng)條件下是可以轉(zhuǎn)化的；組成晶體空間點(diǎn)陣的粒子可以是離子、原子、分子等不同粒子；液晶

閱讀教材，回答下面問題：問題1：液晶是如何被發(fā)現(xiàn)的？問題2：液晶有些什么特性？

問題3：液晶為什么可以用來做顯示器或顯示屏？液晶：由固態(tài)向液態(tài)轉(zhuǎn)化的中間態(tài)液體具有與晶體相似的性質(zhì)，稱為液態(tài)晶體，簡稱液晶。液晶的特點(diǎn)：既有液體的流動性，又具有晶體的某些各向異性。四、新材料1、半導(dǎo)體材料：導(dǎo)電能力介于導(dǎo)體與絕緣體之間。導(dǎo)電性能可通過摻雜來控制。應(yīng)用舉例：2、納米材料：3、超材料：具有天然材料所不具備的超常物理性質(zhì)的人工復(fù)合結(jié)構(gòu)的復(fù)合材料。練習(xí)：1、（單選）下列關(guān)于晶體和非晶體的說法，正確的是（D）A.所有的晶體都表現(xiàn)為各向異性B.晶體一定有規(guī)則的幾何形狀，形狀不規(guī)則的金屬一定是非晶體C.大鹽粒磨成細(xì)鹽，就變成了非晶體D.所有的晶體都有確定的熔點(diǎn)，而非晶體沒有確定的熔點(diǎn)2、在甲、乙、丙三種固體薄片上涂上蠟，用燒熱的針接觸其上一點(diǎn)，蠟熔化的范圍如圖(a)所示，而甲、乙、丙三種固體在熔化過程中溫度隨加熱時間變化的關(guān)系如圖(b)所示，則（B）A.甲、乙是非晶體，丙是晶體B.甲、丙是晶體，乙是非晶體C.甲、丙是非晶體，乙是晶體D.甲是非晶體，乙是多晶體，丙是單晶體3、下列說法不正確的是（C）A.晶體具有天然規(guī)則的幾何形狀，是因為物質(zhì)微粒是規(guī)則排列的B.有的物質(zhì)能夠生成種類不同的幾種晶體，因為它們的物質(zhì)微粒能夠形成不同的空間結(jié)構(gòu)C.凡各向同性的物質(zhì)一定是非晶體D.晶體的各向異性是由晶體的微觀結(jié)構(gòu)決定的4、(多選)2010年諾貝爾物理學(xué)獎授予安德烈·海姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫，以表彰他們在石墨烯材料方面的卓越研究.他們通過透明膠帶對石墨進(jìn)行反復(fù)的粘貼與撕開使得石墨片的厚度逐漸減小，最終尋找到了厚度只有0.34nm的石墨烯，是碳的二維結(jié)構(gòu).如圖3所示為石墨、石墨烯的微觀結(jié)構(gòu)，根據(jù)以上信息和已學(xué)知識判斷，下列說法中正確的是（CD）A.石墨是晶體，石墨烯是非晶體B.石墨是單質(zhì)，石墨烯