复习题国家优质课一等奖

第三章

晶体结构与性质

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。在学生学了金属键知识后，知道金属键没有方向性和饱和性，金属原子在空间紧密堆集，从一维、二维、三维堆集方式出发，让学生体验过堆集过程，从而得出四种晶胞的来源，训练了学生的空间想象力。通过本节课的学习，使学生更加感受到了化学中的美。

二、学情分析

本节教材开篇介绍了人类对晶体结构的认识，用蜂室和蜂巢的关系类比，引出晶胞的概念，介绍金属原子在空间的一维、二维、三维堆集方式，引出几种常见的晶胞，要求能掌握几种常见晶胞中原子的求算，在此基础上，本专题进一步介绍金属晶体原子堆积方式。按照《课程标准》要求，学生认识常见的晶胞，教材给出晶胞类型时，知识跳跃程度比较大，让学生比较难接受这几种晶胞是如何得来的。

本节课以学生熟悉的乒乓球为教学实物，通过自己动手堆集，让学生知道几种晶胞的来源，认识晶体结构的本质。根据微观晶胞图片和动画的相关教学材料，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。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。教材在介绍晶胞中所占原子个数的时候，直接给出结论，依据高二学生的空间想象力，接受起来有难度，通过合作学习，老师引导，让学生画出经过此金属原子的立方体，就更加直观。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，它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。

三、教学目标

①宏观辨识与微观探析：以金属原子的一维、二维、三维堆积为例，认识金属晶体的空间结构，培养学生空间想象能力，知道几种晶胞是如何得来的；

②证据推理与模型认知：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科学探究与创新意识：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；

④科学态度与社会责任：通过对晶体结构的研究，让学生感受到化学学科中的美，掌握

研究问题的一种方法，增强学科间的渗透教育，并体验科学探究的喜悦。

四、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

五、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。

六、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）

七、教学过程

教学环节

环节一：

复习提问

情境引入

教师活动

【提问】:1、金属晶体组成微粒、微粒间作用力

2、金属晶体的物理性质

3、什么是电子气理论

PPT展示原子晶体（金刚石）

学生活动

学生回答：

原子晶体中原子间的作用力是共价键，具有饱和性和方向性，受外力作用时，原子间的位设计意图

1、复习巩固

1、促进学生思考2、铺垫、引入新课

【质疑】：为什么原子晶体没有延展性呢？

学生思考，回答：【小结】正是由于金属键无方向性的特点，移必然导致共价键我们可以把金属原子看成直径相同的小球紧密的堆积在一起，当然这种堆积是有规则的，呈周期性的。

环节二：

【指导活动1】

分组活动1：在一个1、在二维的断裂，无延展性。

金属晶体

微观粒子

堆积

（二维）

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。

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.

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。

环节三：

金属晶体

微观粒子

堆积

（三维1）

1、在三维平面中初步将非密置层一层一层地在三维空间堆积起准备好的三个非密感受微粒堆来，使相邻层的球紧密接触。除了书上的置层，按照要求先积的规律，自两种堆积方式外，是否可能有第三种方式? 试做课本上的两己动手增加PPT展示：

种，再尝试其他的感性认识和兴趣。

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

【指导活动2】

分组活动2：用自己【过渡设疑】：

这两种堆积方式中，仍然有近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】：

环节四：

金属晶体

微观粒子

堆积

（三维2）

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式。

学生成果展示: 2、培养学生

3、空间想像能力、发现问题、分析问题、解决问题和信息整理的能力。

结合实践和预习完成总结：

镁型——六方最密堆积

每个晶胞含有2个

【小结】PPT展示

镁型——六方最密堆积

寻找晶胞，配位数，空间占有率

原子

，

配位数为：

12 ，空间占有率

为：74%

铜型——面心立方:

寻找晶胞，配位数，空间占有率

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、打破思维定势，培养空间变化能力，增强学生学习兴趣。

铜型堆积方式中的晶胞是面心立方，它是怎么截取的？

认真观察，动脑思

考

，

构建面心立方的

模型

4、通过动画

展示，寻找面心立方晶胞。

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？

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

2、对于金属晶体的结构你还有哪些想法和疑问？

课后进一步完善自己的模型，

模型的方式培养学生的合作意识和严谨的科学态度. 八、板书设计

金属晶体

一、晶胞定义：能反映晶体结构特征的基本重复单元。

二、空间堆集方式： 非密置堆集 密置堆集

三、晶胞类型： a. 简单立方 b. 体心立方 c. 六方堆集 d. 面心立方

四、原子数目求算： 1 26 4 五、合金：

十、教学反思

本节课的教学体现了新课程理念，实现由宏观到微观，以引导和探究为主导的教学模式，充分发挥了学生的主观能动性。

1、本节课开始展示了几幅精美的图片，吸引学生的注意力，让学生有探求的欲望，然后层层深入的剖析晶体的结构特征，得出四种不同的晶胞，然后对不同的晶胞特点进行分析，得出不同晶胞中原子个数。

2、本节课充分体现了教学目标中过程与方法的教学，使学生学会分析问题的过程，充分调动了学生的主观能动性，学生课堂参与性强，气氛活跃。

3、本节课在语言的组织上还须进一步强化，时间的安排上要做到更加合理。