复习题教学设计和教学实录

第三节金属晶体（第2课时）教学设计

一、教材分析

本节是人教版化学选修3《物质结构与性质》第三章第三节的教学内容，是在第三章第一节《晶体的常识》和第二节《分子晶体与原子晶体》基础上认识金属晶体。学生已经具备了晶体和晶胞的初步知识，对微观粒子的排列也有了一定的认识。能够较好的完成老师布置的课前预习。

本节教学内容包含知识点主要有金属的内部结构、、共性、电子气理论、金属晶体的结构与金属性质的关系、金属晶体的四种原子堆积模型等，需要三个课时才能完成。本节课是第二课时，主要探究金属晶体4种基本堆积模型

二、教学目标

1、知识技能目标：

1）了解金属晶体内原子在二维空间的两种排列方式，

2)

掌握简单立方堆积和体心立方堆积以及二者的特点和区别

2 、过程方法目标：

1）通过对金属晶体结构的学习与研究，培养学生观察能力，空间想像能力等

2）通过两个学与问制作模型训练学生的动手能力和空间想

象能力。

3、情感态度价值观：

以小组讨论交流、实践活动制作模型的方式培养学生的合作意识和严谨的科学态度

三、教学的重点和难点

1、教学重点：金属晶体的4种基本堆积模型

2、教学难点：金属晶体的4种基本堆积模型

根据微观晶胞图片和VR的相关教学材料，制作成PPT，使微观的粒子直观化，形象化，增强学生的空间想象能力。本节是第三节课，学生已经具备了晶体和晶胞的初步知识，对微观粒子的排列也有了一定的认识，在二维平面排列和非密置层堆积的问题上，学生能够独立完成。本节中的难点在于密置层堆积形成的镁型和铜型的堆积方式，他正是本课的难点和重点，学生可以根据自己预习和模型的制作，再结合教师的多媒体展示，共同完成学习的目标。

四、教学方法：

科学探究：质疑----实验----分析----解决---归纳---比较

多媒体课件与自制教具相结合的互动探究式课堂教学模式

师生探究模式：教师主动参与到学习小组的探究活动中，适时调控学生的探究进展和探究方向，在交流展示时适时恰当评价，调动学生的积极性，并形成集体性正确的观点和解题思路。

生生探究模式：课堂上教师将学生分成多个学习小组，对某个问题或者多个问题进行探究，通过小组成员的合作，发挥集体的智慧，把自己的疑问探究透彻，并在交流互动中让所有人共享探究过程和探究结论

五、学生分析课前准备：

教师：多媒体课件的制作、视频资料的下载、教学案设计、基本堆积模型的制作

学生：用生活中的材料（乒乓球、玻璃球等）按照书上图准备一些模型的素材。学生自己动手做模型，感受晶体结构的奥秘（可以网上搜索）

六、教学过程

教学环节

环节一：

情境引入

教师活动

中美贸易战开战以来，美国一直围剿中国制造业，企图利用其霸主地位和高新技术方面的垄断优势挟持中国，最终遏制中国制造业转型升级。为了打破垄断和实现中华民族伟大复兴2015年我国提出中国制造2025，重点实现十大领域技术得自主创新，其中包括航空航天设备。3年来宝钢集团的科研团队不断尝试改变和控制金属原子的堆积方式终于制出了飞机所需的高强度钢材料让中国的大飞机站了起来。那么金属原子的常见堆积方式有哪些呢？这节课我就一起来探讨这个问题。

环节二：

金属晶体

微观粒子

堆积

（二维）

【指导活动1】

1、金属原子在平面里的紧密排列有哪些方式？

2、除了书本上的两种以外还有其他形式吗？

3、这些不同的放置方式有什么特点？

【总结】：PPT展示

非密置层：行列对齐，四球一空，配位数为4。密置层：

行列交错，三球一空，

配位数为6。

分组活动1：在一个自己准备的小方盒里排放小玻璃球。

学生总结回答：只有两种方式：行列对齐和行列相错。配位数一个是4，一个是6.

1、在二维平面中初步感受微粒堆积的规律，自己动手增加感性认识和兴趣。

2、认识密置层与非密置层的不同。

学生活动

学生聆听

设计意图

1、激发学生爱国情怀2、铺垫、引入新课

环节三：

金属晶体

微观粒子

堆积

（三维1）

【指导活动2】

将非密置层一层一层地在三维空间堆积起来，使相邻层的球紧密接触。除了书上的分组活动2：用自己准备好的三个非密置层，按照要求先1、在三维平面中初步感受微粒堆积的规律，自己动手增加感性认识和兴趣。

两种堆积方式外，是否可能有第三种方式? 试做课本上的两PPT展示：

种，再尝试其他的方式。

总结发言：

2、培养三1．简单立方堆积维空间的想（Po）：配位数：6，象力和模型的抽象能力。

每个晶胞含有的原

子数为1。

2．体心立方堆积3、认识非密

——钾型（碱金置层在三维空间的两种

属）：配位数：8，堆积方式。

每个晶胞含有的原

【小结】

PPT展示：非密置层三维金属晶子数为2。

体原子堆积模型——简单立方和体心立方

环节四：

金属晶体

微观粒子

堆积

（三维2）

【过渡设疑】：

这两种堆积方式中，仍然有尽一半和三分之一的空间没有利用，有没有更好的堆积方式来提高金属原子的空间利用率呢？

【指导活动3】：

将密置层一层一层地堆积起来，使相邻层的球紧密接触。在三维空间里又有哪些堆积方式？先试试书上介绍的两种方式？PPT展示

分组活动3 尝试搭建：

思考交流：

第二层对第一层来讲最紧密的堆积方

1、培养学生协作精神和动手能力，培养学习兴趣

式是将球对准1，3，

5(

或对准

2，4，

6位，其情形是一样的

) 关键是第三层，对第一、二层来说，第三层可以有两种最紧密的堆积方2、培养学生

3、空间想像能力、发现问题、分析问题、解决问题

式。

学生成果展示: 和信息整理的能力。

结合实践和预习完成总结：

镁型——六方最密堆积

【小结】PPT展示

镁型——六方最密堆积

寻找晶胞，配位数，晶胞参数与原子半径关系

每个晶胞含有2个原子

，

配位数为：12 ，空间占有率为：74%

铜型——面心立方:

每个晶胞含有2个

原子

，配位数为：

12 ，空间占有率

为：74%

3、打破思维

认真观察，动脑思考

，

构建面心立方的

模型

定势，培养空间变化能力，增强学生学习兴趣。

铜型——面心立方:

寻找晶胞，配位数，晶胞参数与原子半径关系

4、通过动画展示，寻找面心立方晶胞。

铜型堆积方式中的晶胞是面心立方，它是怎么截取的？

学生在自己搭建的模型中寻找面心立方，并相互之间寻找比较。

环节五：

小结提升

总结填表

表1：总结金属晶体四种堆积方式（见附件）

表2：比较三种晶体的结构特点（见附件）

反思：1、通过三种晶体的比较,你是如何看思考回答

待结构与性质的关系？

课后进一步完善自2、对于金属晶体的结构你还有哪些想法和己的模型，

疑问？

PPT展示

1、通过学生自己总结，比较三种晶体的结构特点，2、

以小组讨论交流、实践活动制作模型的方式培养学生的合作意识和严谨的科学态度.

七、教学反思

1、构建以学生自主学习、合作探究的发展性教学模式遵循了新课程的基本理念，学生在教师的精心指导下,自主地去获取知识和探究知识，充分地发挥学生的主体作用。

2、激发学生学习积极性、创新意识和开发学生个性和潜能的学习过程，尊重学生主体地位，创建民主、平等、教学相长的合作型学习氛围，以促进学生主体性的充分发展。

3、尊重科学探究的过程，让学生像“小科学家”一样去发现问题、解决问题，并在探究的过程中获取知识、发展技能、培养能力特别是创造能力，同时受到科学方法、精神、价值观的教育，发展自己的个性。

4、充分利用网络资源，查询所需视频、图片、资料，丰富课堂容量，解决教学中微观世界粒子排列抽象性的困难。

表1 堆积类型

典型代表

晶胞参数与原子半径的关系

配位数

晶胞含微粒数

简单立方

体心立方

六方最密堆积

面心立方最密堆积

Po (钋) K、Na、Fe Mg、Zn、Ti Cu

Ag

Au