《3、原子晶體與分子晶體》教學(xué)設(shè)計(jì)(福建省縣級優(yōu)課)-化學(xué)教案

魯科版選修三原子晶體教學(xué)設(shè)計(jì)單元、課(或章節(jié))第三章第三節(jié)原子晶體和分子晶體課題原子晶體教學(xué)目的要求1、知識與技能目標(biāo)：

使學(xué)生了解原子晶體的結(jié)構(gòu)模型及原子晶體性質(zhì)的特點(diǎn)，使學(xué)生理解晶體類型與晶體性質(zhì)間的關(guān)系。

2、過程與方法目標(biāo)：

使學(xué)生學(xué)會善于運(yùn)用觀察、對比、分析、歸納總結(jié)相結(jié)合的方法來進(jìn)行學(xué)習(xí)。

3、情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生對晶體的認(rèn)識興趣，培養(yǎng)學(xué)生的空間想象力和進(jìn)一步認(rèn)識“物質(zhì)的結(jié)構(gòu)決定其性質(zhì)”的客觀規(guī)律。教法與學(xué)法指導(dǎo)本節(jié)知識涉及晶體結(jié)構(gòu)與晶體性質(zhì)間的聯(lián)系，為了讓學(xué)生易于接受新知識，培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力，我這節(jié)課將采用觀察、分析、對比、歸納總結(jié)相結(jié)合的教學(xué)方法，引導(dǎo)學(xué)生對比已學(xué)的三種類型晶體的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)特點(diǎn)，引入原子晶體的性質(zhì)特點(diǎn)，使學(xué)生認(rèn)識晶體的性質(zhì)是由晶體的結(jié)構(gòu)所決定，從而引入原子晶體的結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)，讓學(xué)生仔細(xì)觀察金剛石結(jié)構(gòu)模型、剖析模型，再以金剛石依據(jù)與Si、SiO2晶體相比較，歸納總結(jié)原子晶體的特征及規(guī)律，進(jìn)一步認(rèn)識“物質(zhì)的結(jié)構(gòu)決定其性質(zhì)”的客觀規(guī)律。通過觀察模型，將宏觀可感知的實(shí)物與微觀不可感知的結(jié)構(gòu)聯(lián)系起來，讓學(xué)生的意識里對原子晶體概念、結(jié)構(gòu)有個(gè)大概了解，然后在老師的引導(dǎo)下，同學(xué)們相互交流討論分析。以學(xué)生為主體，自己發(fā)現(xiàn)規(guī)律，在師生的共同作用下，歸納總結(jié)規(guī)律，學(xué)習(xí)新知。教材分析原子晶體知識是中學(xué)化學(xué)關(guān)于晶體結(jié)構(gòu)理論的重要組成部分，是中學(xué)化學(xué)教學(xué)的重難點(diǎn)，也是歷年來高考的熱點(diǎn)。本節(jié)課在復(fù)習(xí)已學(xué)三種類型晶體結(jié)構(gòu)、化學(xué)鍵間相互作用力及性質(zhì)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，運(yùn)用化學(xué)鍵理論和晶體結(jié)構(gòu)理論分析原子晶體結(jié)構(gòu)及其性質(zhì)間的關(guān)系，突破重難點(diǎn)。學(xué)習(xí)者特征分析（學(xué)情分析）1、學(xué)生原有知識分析學(xué)生已具備了原子內(nèi)部的結(jié)構(gòu)特征以及微粒間的相互作用(化學(xué)鍵、分子間作用力、氫鍵)等基本概念。并在本章已學(xué)習(xí)了晶體、非晶體、晶胞、分子晶體、金屬晶體、離子晶體等知識，為繼續(xù)原子晶體的學(xué)習(xí)打下了理論基礎(chǔ)。2、知識障礙分析①學(xué)生化學(xué)基礎(chǔ)不夠扎實(shí)，脈絡(luò)比較零散；②學(xué)生對物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)這部分純理論的知識在學(xué)習(xí)時(shí)有一定困難，在一些微觀概念的理解上比較抽象，不易吃透，很難進(jìn)行應(yīng)用；③學(xué)生的知識遷移能力還較缺乏，不善于用已學(xué)知識來解決新問題；④所任教班級學(xué)生層次差異比較大，教學(xué)過程中應(yīng)同時(shí)關(guān)注不同層次的學(xué)生。時(shí)間安排教學(xué)環(huán)節(jié)及內(nèi)容安排設(shè)計(jì)意圖評注知識回顧引入新課形成概念晶體對比金剛石結(jié)構(gòu)二氧化硅結(jié)構(gòu)交流研討回顧思考[知識回顧]晶體類型構(gòu)成微粒微粒間作用力晶體性質(zhì)熔沸點(diǎn)硬度導(dǎo)電性金屬晶體金屬陽離子和自由電子金屬鍵差異大差異大良好離子晶體陰、陽離子離子鍵較高硬而脆熔融時(shí)導(dǎo)電分子晶體分子分子間作用力低小差[分析思考]分析表中列舉了三種晶體的性質(zhì)特點(diǎn)，并思考這些晶體是否屬于金屬、離子或分子晶體？晶體熔點(diǎn)℃硬度導(dǎo)電性金剛石335010差晶體硅26009差SiO217137差[生]學(xué)生分析、思考自主回答問題[引入]表中所列舉的金剛石、晶體硅、二氧化硅晶體三種晶體并不是我們前面所學(xué)的三種類型晶體，而是我們本節(jié)課所要學(xué)習(xí)的新類型的晶體——原子晶體。[投影]展示金剛石和二氧化硅晶體的結(jié)構(gòu)圖（模型）[提問]通過模型請大家分析原子晶體的構(gòu)成微粒、微粒間的作用力以及空間構(gòu)型的特點(diǎn)[生]構(gòu)成微粒：原子微粒間的作用力：共價(jià)鍵空間構(gòu)型：立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)[歸納總結(jié)]晶體類型構(gòu)成微粒微粒間作用力晶體性質(zhì)熔沸點(diǎn)硬度導(dǎo)電性金屬晶體金屬陽離子和自由電子金屬鍵差異大差異大良好離子晶體陰、陽離子離子鍵較高硬而脆熔融時(shí)導(dǎo)電分子晶體分子分子間作用力低小差原子晶體原子共價(jià)鍵很高大半導(dǎo)體或絕緣體[思考]展示金剛石結(jié)構(gòu)模型1.在金剛石晶體中碳原子的雜化軌道類型為______雜化；2.在金剛石晶體中每個(gè)碳原子周圍緊鄰的____個(gè)碳原子形成共價(jià)鍵；3.金剛石晶體是不是緊密堆積，并說明原因。[生]通過結(jié)構(gòu)模型分析、思考并反饋[閱讀]課本P86第一段，認(rèn)識金剛石結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，以及原子晶體的堆積特點(diǎn)[思考]展示金剛石結(jié)構(gòu)模型4.在金剛石晶體中，碳原子圍成的最小圓環(huán)為_____。最小圓環(huán)上的碳原子是否處于同一平面上？5.在1mol金剛石晶體中所含共價(jià)鍵為_____mol，則碳原子個(gè)數(shù)與C-C共價(jià)鍵數(shù)之比為________。[生]通過結(jié)構(gòu)模型分析、思考并反饋[師]對學(xué)生的反饋進(jìn)行點(diǎn)評，并進(jìn)一步提問一個(gè)碳原子為中心，與緊鄰的四個(gè)碳原子形成的正四面體結(jié)構(gòu)是否為晶胞。[投影]展示金剛石的晶胞對比金剛石空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)與晶胞的不同，進(jìn)行視角的旋轉(zhuǎn)[思考]一個(gè)金剛石晶胞中含有的碳原子個(gè)數(shù)____。[生]學(xué)生思考并板演[過渡]在認(rèn)識的金剛石晶體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)后，接著認(rèn)識晶體硅和二氧化硅晶體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)[閱讀]課本P86第二段，晶體硅和二氧化硅晶體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)[師]由于二氧化硅晶體的結(jié)構(gòu)可以認(rèn)為是在晶體硅的每個(gè)Si-Si鍵中插入一個(gè)氧原子形成的。[投影]展示二氧化硅晶體的結(jié)構(gòu)和晶胞[思考]1.在SiO2晶體中每個(gè)硅原子周圍緊鄰的氧原子個(gè)數(shù)為______；每個(gè)氧原子周圍緊鄰的硅原子有個(gè)數(shù)為______；2.在SiO2晶體中，原子圍成的最小圓環(huán)上的硅原子個(gè)數(shù)為______；氧原子個(gè)數(shù)為_______。3.在SiO2晶體中硅原子與氧原子個(gè)數(shù)之比是為____；在1mol的SiO2晶體所含Si-O共價(jià)鍵為_____mol；[生]通過結(jié)構(gòu)模型自主完成并反饋[思考]通過問題3的數(shù)據(jù)請大家思考二氧化硅晶體中原子個(gè)數(shù)與Si-O共價(jià)鍵之比為多少？[師]注意提示學(xué)生1mol二氧化硅晶體中原子的物質(zhì)的量為3mol[交流研討]常見的原子晶體比較常見原子晶體鍵能

kJ/mol熔點(diǎn)℃硬度金剛石(C-C)347335010碳化硅(C-Si)30126009晶體硅(Si-Si)22614157[生]對比分析、思考并反饋[小結(jié)]結(jié)構(gòu)相似的原子晶體，原子半徑越小，鍵長越短，鍵能越大，晶體熔點(diǎn)越高。金剛石＞碳化硅＞晶體硅[遷移應(yīng)用]根據(jù)本節(jié)課所學(xué)原子晶體的相關(guān)知識，請大家思考，如何判斷原子晶體？[生]回顧、歸納、思考并反饋[歸納]原子晶體的判斷1.構(gòu)成晶體的微粒和作用力類型；2.晶體的空間構(gòu)型；3.物質(zhì)的物理性質(zhì)，如：熔沸點(diǎn)、硬度、導(dǎo)電性、溶解性等4.了解常見的原子晶體某些單質(zhì)：金剛石（C）、晶體硅(Si)、晶體硼（B）、鍺（Ge）等某些非金屬化合物：碳化硅（SiC）晶體、氮化硼（BN）晶體、氮化硅（Si3N4）晶體某些氧化物：二氧化硅晶體通過回顧已學(xué)的三種類型晶體的構(gòu)成微粒、微粒間的作用力特點(diǎn)以及晶體物理特性等，使學(xué)生再次認(rèn)識物質(zhì)的性質(zhì)由物質(zhì)的結(jié)構(gòu)所決定。列舉金剛石、晶體硅、二氧化硅晶體的熔點(diǎn)、硬度和導(dǎo)電性，引導(dǎo)學(xué)生分析三種晶體的性質(zhì)特點(diǎn)，并與前面所回顧的三種晶體對比引入原子晶體通過結(jié)構(gòu)模型得出原子晶體的定義及特點(diǎn)根據(jù)所列舉原子晶體的性質(zhì)特點(diǎn)和原子晶體的構(gòu)成特點(diǎn)，將原子晶體與前面所學(xué)的三種類型晶體作一個(gè)歸納比較，再次引出物質(zhì)性質(zhì)上的差異由結(jié)構(gòu)決定，從而導(dǎo)入常見晶體結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)以問題的方式引入常見原子晶體結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)，有利用學(xué)生對所學(xué)知識的遷移和應(yīng)用。讓學(xué)生從課本中獲取信息，學(xué)會重視課本的閱讀利用模型幫助學(xué)生認(rèn)識金剛石的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及原子個(gè)數(shù)與共價(jià)鍵數(shù)間的計(jì)算方法——均攤法引入金剛石的晶胞，回顧晶胞的特點(diǎn)，并強(qiáng)調(diào)金剛石晶胞與金剛石空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的不同。晶胞的計(jì)算。對于晶體硅的結(jié)構(gòu)可類比金剛石通過問題的思考來認(rèn)識二氧化硅晶體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，這部分類似于金剛石，可讓學(xué)生自主完成，問題3中的原子個(gè)數(shù)比計(jì)算時(shí)應(yīng)強(qiáng)調(diào)原子晶體為空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，化學(xué)式并不能體現(xiàn)真實(shí)結(jié)構(gòu)，只能體現(xiàn)原子個(gè)數(shù)比，同時(shí)Si-O共價(jià)鍵的數(shù)量可通過模型觀察得出，也可根據(jù)均攤法得出，使學(xué)生熟練運(yùn)用均攤法。通過數(shù)據(jù)的對比分析使學(xué)生認(rèn)識共價(jià)鍵強(qiáng)弱的影響因素，同時(shí)由共價(jià)鍵的強(qiáng)弱所引起的物質(zhì)性質(zhì)上的差異教師應(yīng)強(qiáng)調(diào)原子晶體的結(jié)構(gòu)要相似以問題的方式引導(dǎo)學(xué)生對本節(jié)課所學(xué)的知識進(jìn)行歸納，并能夠應(yīng)用板書設(shè)計(jì)3-3原子晶體一、定義：原子共價(jià)鍵立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)二、常見原子晶體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)最小圓環(huán)原子個(gè)數(shù)與共價(jià)鍵數(shù)之比金剛石61:2晶體硅61:2二氧化硅晶體123:4三、原子晶體的判斷教學(xué)反思本節(jié)知識是高中化學(xué)的重要組成部分，抽象的理論知識對學(xué)生來說有一定的難度。運(yùn)用展示圖片、實(shí)物模型這種可觀可感的物質(zhì)來聯(lián)系微觀存在的結(jié)構(gòu)，通過觀察、對比、分析、歸納總結(jié)相結(jié)合的方法，可以更一步便于學(xué)生學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的空間想象力，由感知過渡到理論，而且在教學(xué)過程中將知識設(shè)置成問題的形式讓學(xué)生進(jìn)行自主思考和學(xué)習(xí)，并讓學(xué)生及時(shí)反饋課堂教學(xué)中存在的問題，使學(xué)生及