第三单元 从微观结构看物质的多样性优秀教学设计

苏教版必修2《不同类型的晶体》教学设计

一、设计思想

《教育部关于全面深化课程改革落实立德树人根本任务的意见》指出：“研究提出各学段学生发展核心素养体系，明确学生应具备的适应终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力，突出强调个人修养、社会关爱、家国情怀，更加注重自主发展、合作参与、创新实践。”核心素养被置于进一步深化课程改革、落实立德树人目标的基础地位。化学学科素养具体体现在以下几个方面：一是宏观辨识和微观探析；二是变化观念和平衡思想；三是证据推理与模型认知；四是科学探究与创新意识；五是科学精神与社会责任。当下高中化学学科教育就是要以核心素养为出发点，适当选择课堂教学方式方法，向培养全面型人才的目标进发。

结合《中学化学课程标准》、《学科教学指导意见》和《化学学科核心素养》，

本节课是有关不同晶体类型的教学，先创设问题情景，问题驱动为手段使学生要掌握的内容简单化、趣味化，引导学生主动进行问题探究。使用多媒体可以使微观结构表现得淋漓尽致，有助于提高学生的空间想象力。其中还运用了大量的对比，让学生学会对比学习与记忆。

二、教材分析

《不同类型的晶体》是专题1微观结构与物质多样性的第三单元的一部分，本单元前面从同素异形体和同分异构体分别介绍了单质的多样性和化合物的多样性，本节课将要介绍晶体的多样性呼应了本单元的标题，将本节内容安排在第二单元离子键、共价键、分子间作用力等内容之后，不仅体现了知识结构一条线，还体现了认知结构一条线。教材《学科指导意见》对本课教学内容的基本要求是知道晶体可以分为离子晶体、分子晶体、原子晶体和金属晶体，初步了解氯化钠、干冰、石英的微观结构，从构成晶体的微粒、微粒间作用力的类型和晶体的某些特性作比较，使学生认识微观结构与物质多样性的关系。

三、学情分析

基于学生在前一单元已学习了有关离子键、共价键、分子间作用力等知识，完全可以理解构成物质的微粒之间存在着不同的作用力，但可能在学习本课时会遇到原子还是分子的区分，例如石英晶体中是原子连结而不是分子连结，有没有分子，同时需要培养学生的空间想象能力。

四、教学目标

1、认识不同的物质可以形成不同的晶体，不同类型的晶体结构，构成微粒不同，物质

性质也不同。

2、以不同类型的晶体为例，认识物质的多样性与微观结构有关系。

3、运用电脑演示三维空间结构，运用列表对比的方法，进行不同类型晶体的比较。

4、提升核心素养，尤其是核心素养中“宏观辨识和微观探析”的思想，从微观角度来解释物质的宏观性质。

五、重点难点

离子晶体、分子晶体和原子晶体的概念与区分。

六、课前准备

可以让学生复习一下前一单元的内容，教师可以课前与个别同学进行交流。准备好NaCl、SiO2、干冰晶体模型，准备有关晶体的视频。

七、教学过程

【创设情景，导入新课】

1、

回归教材、回顾必修1专题1第9-10页晶体概念的提出和晶体的特点。

2、展示图片：生活中常见的有规则几何外型的物体

3、

视频播放

《美丽化学—晶体》

【设计意图】①回归教材，让学生从已有知识开始逐步建构新的知识；②让学生初步感受晶体的微观结构和晶体的美，激发学生的好奇心和学习热情。

【问题探究1】晶体为什么具有规则的几何外形呢? ①

构成物质的基本微粒有哪些？

分子、原子、离子

晶体规则的几何外形是其内部构成微粒有规则排列的结果

宏观特征反应微观结构，微观结构决定宏观特征

②

分析下列几种物质的熔点

物质

熔

点（℃)

氯化钠

801

冰

0

金刚石

3550

玻璃

无固定熔点

【讨论交流】晶体的特点：规则的几何外形，

有一定的熔点

【问题探究2】为什么外观看上去相似的晶体，它们的物理性质却有这么大的差别？

晶体

熔点℃

氯化钠

801

干冰

56.6(226.89千帕—5.2大气压)

二氧化硅

1723

铝

660

【论流构讨交】成晶体的微粒不一样，微粒之间的作用力不一样

讲解：因此我们根据构成微粒的不同和微粒间的作用力不同，把晶体分为：离子晶体、分子晶体、原子晶体和金属晶体。

【设计意图】强化化学核心素养中“宏观辨识和微观探析”的思想，从微观角度来解释物质的宏观性质。

【学生活动】（一）NaCl晶体

1、写出氯化钠的电子式：

。

2、分析氯化钠：氯化钠由什么微粒构成的？微粒之间靠什么样的作用力结合在一起的？在晶体中1个 Na能与几个Cl形成离子键呢？

与学生交流：学生做各式各样的猜测（可能一个）

点评：晶体中Na显正电性，它会在周围各个方向上吸引多个Cl，尽可能多的吸引，只要空间允许。同时Cl会在周围各个方向上吸引多个Na。（从线、面到体，提示模型是整体的一部分）

动画演示：

展示氯化钠晶体模型。

投影：离子晶体定义：离子化合物中阴、阳离子间按一定的方式有规则地排列而成的晶体。

讲解：氯化钠晶体中，1个 Na周围和6个Cl形成离子键，同时1个Cl周围和6个Na形成离子键，

【投影】通过下列几个小问题加深理解：

①

构成离子晶体的微粒是什么？

②

离子晶体中微粒之间的作用力是什么？破坏这种作用力所需能量高还是低？

+--+-++-+-

③

离子晶体中是否存在单个小分子？

④

不同离子晶体中阴阳离子的排列顺序是否相同？（本题主要为讲解，拓展视野，让学生知道还有不同的排列，例如CsCl 不妨展示一下，点到为止）

⑤

哪些晶体为离子晶体呢？

⑥

影响离子晶体的熔沸点高低、硬度大小因素是什么？离子晶体能导电吗？

【展示干冰图片】知道干冰是什么吗？CO2分子之间通过什么作用力凝聚在一起的呢？这种力是强还是弱？（观察干冰模型）干冰晶体内部除了分子间作用力，还有其他的作用力吗？回忆共价键。两种力当中是哪一种力束缚着CO2分子，不让它自由移动呢？

（观察干冰模型）

讲解：干冰中，立方体每个顶点一个CO2分子，每个面心上一个CO2分子，立方面心结构。

【投影】通过下列几个小问题加深理解：

①

构成分子晶体的微粒是什么？

②

分子晶体中微粒之间的作用力是什么？破坏这种作用力所需能量高还是低？

③

分子晶体中是否存在单个小分子？（化学式为分子式）

④

哪些晶体为分子晶体呢？

⑤

影响离分子晶体的熔沸点高低、硬度大小因素是什么？分子晶体能导电吗？

分析下列数据推测石英晶体类型是否为分子晶体？

干 冰

SiO2晶体

熔 点

-78.4℃

1732℃

沸 点

-56.2℃

2230℃

【交流与讨论】分析SiO2晶体的结构与干冰结构的差别，推测该类型晶体可能的物理性质？

（观察石英模型）

讲解：SiO2晶体当中1个Si原子同时与4个O原子形成共价键，1个O原子同时与2个Si原子形成共价键，Si原子与O原子通过共价键连成空间网状结构，这里没有单个小分子，

化学式表示Si原子与O原子的个数比是1:2。这种类型的晶体属于原子晶体。

【投影】通过下列几个小问题加深理解：

①

构成原子晶体的微粒是什么？

②

原子晶体中微粒之间的作用力是什么？破坏这种作用力所需能量高还是低？

③

分子晶体中是否存在单个小分子？

④

哪些晶体为原子晶体呢？

⑤

原子晶体的物理性质怎样呢？

⑥

影响原子晶体的熔沸点高低、硬度大小因素是什么？原子晶体能导电吗？

【设计意图】①给学生一个直观感性的认识，让学生实地触摸，仔细观察微粒在立方体中的不同位置，看清阴阳离子或原子或分子的排列方式，以及它们之间的作用力。②以问题驱动的形式，激发兴趣，寻找解决具体问题的方法。③通过大量的对比和思考，让学生进一步明确概念和掌握知识点。

【整理与归纳】请分析比较表中所列的几种晶体的熔点、沸点、硬度，指出它们各属于哪一类晶体。你能归纳出四类晶体性质的一些特点吗？

晶体

氯化钠

氯化金刚石

钡

二氧化硅

硫

白磷

钠

钨

熔点℃

801 硬度

晶体

类型

晶体性

质特点

较硬

1560 较硬

>3550 很硬

1723 硬而脆

112.8 44.1 97.8 3410 脆

软

柔软

硬

[提问]钠、钨应属于什么类型晶体呢？

[点评]简单介绍金属晶体。

【设计意图】培养自主学习能力，掌握归纳整理的学习方法，体会求知过程。

【问题探究】怎样判断不同的晶体？

学生交流与讨论

结论：1、从宏观与微观角度判断

①

微观：看构成微粒（分子、原子、离子等）

②

宏观：看性质（熔沸点、硬度、导电性等）

2、

从物质类型角度判断

金属单质——金属晶体

①

单质

金刚石、单晶硅等——原子晶体

非金属单质——

其他——分子晶体

离子化合物——离子晶体

②

化合物

SiO2、SiC等——原子晶体

共价化合物

其他——分子晶体

【设计意图】让学生初步了解化学学习和研究至少从三个层面上去进行：一是要从宏观现象上去认识物质性质和变化规律，二是要从微观结构上去理解事物的本质和规律，三是要应用化学特有的符号对事物性质进行表达和呈现，这就是化学学科不同于其他学科的最具显著特征的思维方式。

八、

形成性练习

1．下列各组物质的晶体中,化学键类型相同、晶体类型也相同的是（

）

A.SO2和SiO2

B.CO2和H2O

C.NaCl和HCl

D.CCl4和KCl 2.下列物质的晶体中，不存在分子的是

（

）

A.二氧化碳

B.二氧化硫

C.二氧化硅

D.二硫化碳

3.下列晶体熔化时，不需要破坏化学键的是

（

）

A、金刚石

B、干冰

C、食盐

D、晶体硅

4..实现下列变化时，需克服相同类型作用力的是

（

）

A.水晶和干冰的熔化

B.食盐和冰醋酸熔化

C.液溴和液汞的气化

D.纯碱和烧碱的熔化

5.在下列有关晶体的叙述中错误的是

(

)

A.离子晶体中，一定存在离子键

B.原子晶体中，只存在共价键

C.金属晶体的熔沸点均很高 D.稀有气体的原子能形成分子晶体

九、板书设计

不同类型的晶体