归纳与整理教学评价实录

第三章 晶体结构与性质

第一节晶体的常识

【教学目标】

（1）了解晶体和非晶体的本质差异,了解晶体的性质；

（2）学会确定晶胞中粒子的位置和数目数；

（3）体验科学发现的过程,培养学生科学精神。

（4）学生通过观察、实验等方法获取信息； （5）学会运用比较、分类、归纳、概括等方法对获取的信息进行加工

。

(6) 培养学生的动手能力、观察能力、自主学习的能力,保持对生活中化学的好奇心和探知欲,增强学生学习化学的兴趣。

【学情分析】

经过原子、分子结构的学习,学生对物质微观结构有了初步的了解,具备了一定分析、推理和空间想象能力,对生活中的一些常见固体也有一定的感性认识。但由于抽象思维能力不成熟,大部分学生对晶体的本质和共性存在一定的理解障碍。

【教学重难点】

重点：1.晶体、晶胞的概念。

2.晶体和非晶体的本质区别和性质上的差异。

3.确定晶胞中的粒子的位置及数目。[来源:Zxxk.Com]

难点: 晶胞的结构及其与晶体的关系。[来源:学科网ZXXK]

【教学方法】观察、比较、归纳

【教学过程】

【引入】1611年的某一天，大雪纷飞，德国天文学家开普勒徘徊街头，他正绞尽脑汁思考：在圣诞节即将来临之际，用什么礼物给朋友送去新年的祝福呢？这时候一片片雪花落在他的身上，痴痴地凝望落在衣袖上的片片雪花，灵光一闪，他迅速地返回了住所，奋笔疾书，新年礼物诞生了——一篇长达15页的科学报告——《论六角形雪花》送给了朋友们（极富内涵的精神财富）。

雪花为何能够呈现出规则的六角形呢？今天我们就一起来了解晶体的常识。

【PPT】依次展示晶体、非晶体的图片。

【提问】这些固体在外观上看有什么共同特点？

【讲述】把这一类具有规则几何外形的固体称之为晶体，其余的称之为非晶体。

[来源:学+科+网Z+X+X+K][来源:学科网ZXXK]

【提问】那么，晶体具有哪些性质？请大家阅读教材P60－62，思考下面几个问题：①晶体有哪些性质？

②晶体和非晶体有哪些差异？

③获得晶体的方法有哪些？

【学生】一人回答，其他补充

[来源:学。科。网Z。X。X。K]

【讲解1】自范性：能够自发呈现多面体外形的性质。动画播放晶体析出的过程：晶体逐渐长大，这个过程是自动进行的，属于自发过程。

各向异性：由于晶体中粒子的有序排列，在各个方向上粒子的排列不同，因此表现出的物理性质不相同，如强度、导热性、光学性质等，这种性质称之为各向异性。

【过渡】晶体和非晶体有什么差异呢？利用这些差异，可以用来鉴别晶体和非晶体吗？

【思考】请大家翻到教材62页学与问的第2问并由此归纳晶体和非晶体的鉴别方法。

【交流活动】学生提方法，学生评价，教师点评

【布置任务】上述这些方法在实验室进行科学研究时都可以使用，如果你去购买宝石的话，上述这些方法是否可行？哪些有局限性？请同学们思考并相互讨论、交流作出判断。

【学生活动】小组讨论、交流，小组派代表发言列举鉴别宝石的方法。

【评价】观察法、测折光率、X—射线衍射法是可行的（但有一定的局限），刻画、测导热性、测熔点通常是不可行的。其中观察法需要丰富的经验（专家），因为非晶体（如玻璃）也可以加工成规则的几何外形。有的晶体颗粒度太小，甚至呈现粉末状，肉眼无法辨认，此时可以借助一起观察，如放大镜、显微镜等。请翻到教材61页图3－3，这就是粉末状的固体在显微镜下放大的图像，可以看到规则的几何外形。

【提问】为什么晶体和非晶体的性质差异这么大呢？他们的本质区别是什么？

【活动】观察教材第82页图3—4，从中可以发现什么规律？

【讲解】两种固体的微粒在三维空间中排列方式不一样，图3—4是晶体和非晶体Si02的微观投影图示意图，可以看到晶体Si02中的内部微粒在三维空间中呈周期性有序排列，而非晶体并未呈现出这种周期性的有序排列。

【过渡】前面我们讨论了晶体的性质，那么我们如何获得晶体，其方法有哪些？请一位同学来告诉大家。

【分组实验】以小组为单位，仔细观察桌面上小烧杯中的硫酸铜晶体、蒸发皿中的硫磺晶体和小玻璃管中碘晶体。

【总结】归纳从溶液中获得晶体的方法（蒸发结晶、冷却结晶）

【讲解】PPT展示图3—1解释玛瑙和水晶及其形成，强调熔融态物质凝固速率不同得到的固体类型不同。例如玛瑙和水晶，虽然同为二氧化硅，但玛瑙是熔融态的二氧化硅快速冷却形成的，内部微粒没有来得及规则的排列，玛瑙是非晶体，而水晶则是热液缓慢冷却形成的，具有规则的几何外形，是晶体。所以获得晶体还需要控制适当的生长速率。

【总结】获得晶体的三种方法。

【设疑过渡】好了，把时间画面拉回到1781年某一天，法国科学家阿雨（Hauy）在朋友家做客时，一不小心，“啪”把朋友收藏的方解石掉在地上，摔成了几小块，他很窘迫地在地上准备捡起那些碎片，突然眼睛一亮，他发现那些碎片无论大小均有相似的多面体外观，由此产生顿悟：如果将方解石无限分割，结果会如何？于是他提出假设：晶体是由无数个“单元晶”聚集而成的，随后发展成了“晶胞”理论。

二、晶胞

【PPT】展示晶体微观示意图，选取并解释“基本单元”

1、定义：描述晶体结构的基本单元。类比蜂巢和蜂室。

【讲述】晶胞的结构***行六面体，上、下、左、右、前、后六个面（其中平行面完全相同），有8个顶点，12条棱。

【提问】晶胞构成晶体的时候有什么特点？

【讲解】整块晶体可以看作是数量巨大的晶胞“无隙并置”而成的（展示PPT动画并解释）：

“无隙”：是指相邻晶胞之间没有任何间隙；

“并置”：是指所有晶胞都是平行排列的，取向相同。

因此，研究晶胞结构即可知道晶体的结构。

【PPT】展示铜晶胞：研究晶胞关键是明确粒子在晶胞中的位置，及其一个晶胞中含有的粒子数。

【提问】铜原子位于晶胞的哪些位置？（8个顶点和6个面心）

【追问】一个铜晶胞含有几个铜原子？（14、2）

【释疑】

由于晶体是无数的晶胞通过无隙并置形成的，因此晶胞中的某些粒子是多个晶胞共用的。

【讲解】PPT演示，帮助学生理解顶点、棱、面及体这些位置，每个原子对一个晶胞的贡献。PPT动画演示（分割法）这种平均分摊的方法我们把它称之为“均摊法”。

【总结】均摊法计算晶胞中粒子的数目

【巩固练习】