晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)過程資源

第一課時

[新課引入]：前面我們討論過原子結(jié)構(gòu)、分子結(jié)構(gòu)，對于化學鍵的形成也有了初步的了解，同時也知道組成千萬種物質(zhì)的質(zhì)點可以是離子、原子或分子。又根據(jù)物質(zhì)在不同溫度和壓強下，物質(zhì)主要分為三態(tài)：氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài)，下面我們觀察一些固態(tài)物質(zhì)的圖片。

[投影]：1、蠟狀白磷； 2、黃色的硫磺； 3、紫黑色的碘； 4、高錳酸鉀

[講述]：像上面這一類固體，有著自己有序的排列，我們把它們稱為晶體；而像玻璃這一類固體，本身原子排列雜亂無章，稱它為非晶體，今天我們的課題就是一起來探究晶體與非晶體的有關知識。

[板書]：一、晶體與非晶體

[板書]：1、晶體與非晶體的本質(zhì)差異

[提問]：在初中化學中，大家已學過晶體與非晶體，你知道它們之間有沒有差異？

[回答]：學生：晶體有固定熔點，而非晶體無固定熔點。

[講解]：晶體有固定熔點，而非晶體無固定熔點，這只是晶體與非晶體的表觀現(xiàn)象，那么他們在本質(zhì)上有哪些差異呢？

[投影] 晶體與非晶體的本質(zhì)差異

自范性 微觀結(jié)構(gòu) 晶體 有 原子在三維空間里呈周期性有序排列 非晶體 沒有 原子排列相對無序 [板書]：自范性：晶體能自發(fā)性地呈現(xiàn)多面體外形的性質(zhì)。

自范性 微觀結(jié)構(gòu)

晶體 有 原子在三維空間里呈周期性有序排列

非晶體 沒有 原子排列相對無序

[解釋]：所謂自范性即“自發(fā)”進行，但這里得注意，“自發(fā)”過程的實現(xiàn)仍需一定的條件。

例如：水能自發(fā)地從高處流向低處，但不打開攔截水流的閘門，水庫里的水不能下瀉。

[板書]：注意：自范性需要一定的條件，其中最重要的條件是晶體的生長速率適當。

[投影]：通過影片播放出，同樣是熔融態(tài)的二氧化硅，快速的冷卻得到瑪瑙，而緩慢冷卻得到水晶過程。

[設問]：那么得到晶體的途徑，除了用上述的冷卻的方法，還有沒有其它途徑呢？你能列舉哪些？

[板書]：2、晶體形成的一段途徑：

（1）熔融態(tài)物質(zhì)凝固；

（2）氣態(tài)物質(zhì)冷卻不經(jīng)液態(tài)直接凝固（凝華）；

（3）溶質(zhì)從溶液中析出。

[投影圖片]：

1、從熔融態(tài)結(jié)晶出來的硫晶體；

2、凝華得到的碘晶體；

3、從硫酸銅飽和溶液中析出的硫酸銅晶體。

[探究實驗]：完成教材實驗3-1，請同學們認真觀察，并提問同學觀察到什么現(xiàn)象。

[回答]：首先碘升華，然后在表面皿下面出現(xiàn)碘的固體。

[講解]：事實上，這里提到的固體就是凝華得到的碘晶體。

[過渡]：許多固體的粉末用肉眼是看不見晶體的，但我們可以借助于顯微鏡觀察，這也證

明固體粉末仍是晶體，只不過晶粒太小了！

[投影]：晶體二氧化硅和非晶體二氧化硅的示意圖

[提問]：小組討論，通過比較，可以得出什么樣結(jié)論。

[回答]：晶體的原子排列有序，而非晶體則不是。

[講述]：從本質(zhì)上來說，晶體的自范性是晶體中粒子在微觀空間里所呈的現(xiàn)周期性。

[講述]：通過前面對晶體與非晶體的討論，現(xiàn)在我們來總結(jié)一下，晶體有哪些特點：

[板書]：3、晶體的特點：

（1）有固定的幾何外形；

（2）有固定的熔點；

（3）有各向異性。

[解析]：對于同一幅圖案來說,從不同的方向?qū)徱?也會產(chǎn)生不同的感受,那么對于晶體來說,許多物理性質(zhì)：如硬度、導熱性、光學性質(zhì)等，因研究角度不同而產(chǎn)生差異，即為各向異性。

例如：藍晶石（Al2O3·SiO2）在不同方向上的硬度不同；石墨在與層垂直的方向上的導電率與層平行的方向上的導電率1∕10。

[小結(jié)]：可以根據(jù)晶體特點區(qū)別某一固體屬于晶體還是非晶體。然而，得出區(qū)別晶體與非晶體最可靠的方法是利用x-射線衍射實驗。

[提問]：通過這節(jié)課的學習，現(xiàn)在請你用一句話來定義晶體，應該怎么說？

[回答]：學生1、內(nèi)部原子有規(guī)律的排列的物質(zhì)；

學生2、內(nèi)部原子有規(guī)律的排列，且外觀為多面體的固體物質(zhì)。

[板書]：4、晶體的定義：

質(zhì)點（分子、離子、原子）在空間有規(guī)則地排列成的，具有整齊外型，以多面體出

現(xiàn)的固體物質(zhì)。

練習：

1、下列關于晶體與非晶體的說法正確的是：

A、 晶體一定比非晶體的熔點高

B、 晶體有自范性但排列無序

C、 非晶體無自范性而且排列無序

D、 固體SiO2一定是晶體

2、區(qū)別晶體與非晶體最可靠的科學方法是：

A、 熔沸點

B、 硬度

C、 顏色

D、 x-射線衍射實驗

第二課時：晶胞、原子在晶胞中的位置及其對晶胞的貢獻

[過渡]通過上面的學習，我們了解了晶體與非晶體的本質(zhì)區(qū)別，那我們?nèi)绾蝸砻枋鼍w在微觀空間里原子的排列呢？有必要畫出千千萬萬個原子嗎？當然不必，也是不可能的。

[講述]我們只需在晶體微觀空間里取出一個基本單元即可。

[實物展示]蜂巢

[講述]這就好比我們要研究蜂巢，因為蜂巢是由無數(shù)多個蜂室構(gòu)成的，所以我們只需研究一個個基本單元——蜂室就可以了。晶體和其基本單元的關系就和蜂巢與蜂室的關系一樣。晶體也是由無數(shù)多個重復的基本單元“無隙并置”而成。這些基本單元我們稱之為晶胞。

[板書]二、晶胞

[教師講述]“無隙”即無間隙，“并置”指晶胞都是平行排列，取向相同。

設計意圖：“晶胞”、“無隙并置”又是比較抽象、難以理解的概念，通過蜂巢實物展示，運用比喻的方式介紹“晶體和晶胞”的關系，化抽象為形象，讓學生輕松掌握“晶胞”、“無隙并置”，并很好地理解晶胞和晶體的關系。

[幻燈投影]晶胞（一般都為平行六面體）

[師生活動]首先由老師展示晶胞實物模型——一個平行六面體和一只乒乓球。乒乓球好比是晶體中的某個原子，請同學分組討論，這個原子在六面體上可以有幾個不同的位置出現(xiàn)？（學生分組討論，教師巡視指導）

[學生匯報]請一組同學代表匯報討論結(jié)果（結(jié)合實物，效果很好）

[動畫投影]晶胞中原子可能在晶胞出現(xiàn)的不同位置包括：晶胞的頂點、棱上、面上、體內(nèi)

[師生活動]這四個不同位置的原子對晶體的貢獻也不盡相同。分四組同學分別討論后告訴大家。（教師巡視，學生交流）

[學生匯報]學生分別匯報討論結(jié)果。（在投影上同步展示討論結(jié)論）

[幻燈投影]原子在晶胞的頂角、棱、面上及晶胞內(nèi)時，一個晶胞平均擁有的原子情況。并對學生的討論結(jié)果一一驗證。

設計意圖：有關晶胞中原子的位置及其對晶胞的貢獻是一個抽象，難以理解的問題；用平行六面體和乒乓球作為實物模型，學生能很好地借助模型發(fā)揮空間想象；在學生討論、分析、匯報以后，再結(jié)合動畫加以驗證，將抽象的事物具體化，使學生學得輕松而又能很好地掌握相關知識；整個過程均由學生完成，學生真正地“動”起來，課堂真正地“活”起來，真正培養(yǎng)了學生的空間想象能力，分析處理問題的能力。

探究法、講授法

重點：

晶體的特點和性質(zhì)及晶體與非晶體的本質(zhì)區(qū)別

難點：

確定一個晶胞中平均所含粒子數(shù)的方法

1、知識與技能

（1）知道獲得晶體的幾種途徑

（2）理解晶體的特點和性質(zhì)及晶體與非晶體的本質(zhì)區(qū)別

（3）初步學會確定一個晶胞中平均所含粒子數(shù)的方法

2、過程與方法

（1）收集生活素材，結(jié)合已有知識和生活經(jīng)驗對晶體與非晶體進行分類

（2）學生通過觀察、實驗等方法獲取信息

（3）學會運用比較、分類、歸納、概括等方法對獲取的信息進行加工

3、情感態(tài)度與價值觀

（1）培養(yǎng)學生科學探究的方法

（2）培養(yǎng)學生的動手能力、觀察能力、自主學習的能力，保持對生活中化學的好奇心和探知欲，增強學生學習化學的興趣。

本節(jié)內(nèi)容是安排在原子結(jié)構(gòu)、分子結(jié)構(gòu)以及結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)的內(nèi)容之后來學習，對于學生的學習有一定的理論基礎。本節(jié)內(nèi)容主要是通過介紹各種各樣的固體為出發(fā)點來過渡到本堂課的主題——晶體和非晶體。而晶體和非晶體的學習是以各自的自范性和微觀結(jié)構(gòu)比較為切入點，進而得出得到晶體的一般途徑以及晶體的常見性質(zhì)和區(qū)分晶體的方法。晶胞中原子個數(shù)的計算

根據(jù)以往在此班上課的觀察、了解，我認為：

1、?在智力因素方面：

該班學生的整體學習成績在年級中屬于中等，學習能力較強，善于觀察發(fā)現(xiàn)生活中化學現(xiàn)象，思維活躍，肯動腦筋，能積極參與討論、發(fā)表自己的觀點。

2、?在非智力因素方面：

在生活中同學們就已經(jīng)認識了很多晶體，比如說食鹽晶體，雪花晶體等。對于晶體，學生抱有較強的興趣，應該能夠激發(fā)他們的學習興趣，發(fā)現(xiàn)生活中的美好事物。。

科目：化學教學對象：高二學生

課時：2教學環(huán)境：多媒體教室

評價項目 評價要素 得分 教學目標 （20分） 符合課程標準和學生的實際 （5） 知識技能目標科學合理 （5） 過程與方法目標明確 （5） 情感目標切合實際 （5） 學生學習方式 （25分） 學生對學習感興趣，積極主動參與各項活動 （5） 通過講授，聆聽，欣賞，模仿，表演獲取知識 （5） 學生在探索學習的過程中能發(fā)現(xiàn)，提出問題 （5） 學生通過分析與討論能較好地解釋或解決問題 （5） 學生能提出具有挑戰(zhàn)性與獨創(chuàng)性的問題與見解 （5） 教師教學方式 （30分） 創(chuàng)造性使用教材；教學設計具有多樣性，開放性 （5） 創(chuàng)設問題情境，激發(fā)學生求知欲與探索欲望 （5） 面向全體學生，課堂氣氛民主和諧，課堂交流充分 （5） 學生和學生、學生和老師、學生和教材之間保持多向、豐富、和諧、有效的信息交流，有的學生能出色地參與教的活動 （5） 充分保障學生自主探究式學習的時間與空間 （5） 恰當?shù)?，合理地運用現(xiàn)代化教育技術 （5） 課堂教學效果 （25分） 學生和學生、學生和老師、學生和教材之間能圍繞著學習目標對問題進行有效地分析與討論 （5） 學生在不同程度上都有喜悅和成功的體驗 （5） 學生掌握了必要的基礎知識與技能 （5） 學生在各自的基礎上都獲得了進一步發(fā)展的能力 （5） 學生全身心地投入到學習地過程中，課已完還意猶未盡 （5） 綜合評價 優(yōu)秀 良好 合格 再努力 總分 教學特色 綜合評語 （備注：優(yōu)秀100～85分 良好84～75分 合格74～60分 再努力60分以下） 評價者：

評價項目 評價要素 得分

教學目標 （20分） 符合課程標準和學生的實際 （5）

知識技能目標科學合理 （5）

過程與方法目標明確 （5）

情感目標切合實際 （5）

學生學習方式 （25分） 學生對學習感興趣，積極主動參與各項活動 （5）

通過講授，聆聽，欣賞，模仿，表演獲取知識 （5）

學生在探索學習的過程中能發(fā)現(xiàn)，提出問題 （5）

學生通過分析與討論能較好地解釋或解決問題 （5）

學生能提出具有挑戰(zhàn)性與獨創(chuàng)性的問題與見解 （5）

教師教學方式 （30分） 創(chuàng)造性使用教材；教學設計具有多樣性，開放性 （5）

創(chuàng)設問題情境，激發(fā)學生求知欲與探索欲望 （5）

面向全體學生，課堂氣氛民主和諧，課堂交流充分 （5）

學生和學生、學生和老師、學生和教材之間保持多向、豐富、和諧、有效的信息交流，有的學生能出色地參與教的活動 （5）

充分保障學生自主探究式學習的時間與空間 （5）

恰當?shù)?，合理地運用現(xiàn)代化教育技術 （5）

課堂教學效果 （25分） 學生和學生、學生和老師、學生和教材之間能圍繞著學習目標對問題進行有效地分析與討論 （5）

學生在不同程度上都有喜悅和成功的體驗 （5）

學生掌握了必要的基礎知識與技能 （5）

學生在各自的基礎上都獲得了進一步發(fā)展的能力 （5）

學生全身心地投入到學習地過程中，課已完還意猶未盡 （5）

綜合評價 優(yōu)秀 良好 合格 再努力 總分

教學特色

綜合評語

億庫教育網(wǎng)和人教版選修3-1教材

本設計的指導思想是由淺入深，從學生日常生活的化學現(xiàn)象和實驗中抽象出有關原理，形成一個由感性到理性、由簡單到復雜的科學探究過程。在教學中,要積極引導學生參與教學的全過程，這樣不僅能提高學生學習化學的興趣和積極性,便于學生主動獲取知識；而且能培養(yǎng)學生提出問題、分析問題和解決問題的能力。本節(jié)課我摒棄以教定學，力求主“導”有序，初步體會到新課程改革下知識傳授者的角色變化，感受到教師在學生自主、合作、探究學習過程中的組織者作用。2100433B

屬三方晶系的碳酸鹽。晶體呈板柱狀，常形成假六方對稱的三連晶；集合體呈致密塊狀、鐘乳狀、皮殼狀或土狀。白色、灰色或微帶各種淺色，玻璃至金剛光澤，斷口呈油脂光澤。

白鉛礦晶體結(jié)構(gòu)

晶胞參數(shù)：a=515pm;，b=847pm，c=611pm

粉晶數(shù)據(jù)：3.593(1) 3.498(0.5) 2.487(0.32)

白鉛礦物理性質(zhì)

硬度：3.0-3.5

比重：6.4-6.6g/cm3

解理：不完全柱狀解理

斷口：貝殼狀斷口

顏色：白色或灰色，含鉛的包裹體時也呈灰色、淺綠色或藍色

條痕：白色

透明度：透明或半透明

光澤：金剛光澤，有時呈油脂光澤或珍珠光澤

發(fā)光性：無

晶體結(jié)構(gòu)學(crystallology)又稱結(jié)構(gòu)晶體學。結(jié)晶學的一個分支。研究晶體內(nèi)部結(jié)構(gòu)中質(zhì)點排布的各種規(guī)律和晶體結(jié)構(gòu)的具體測定,以及實際晶體結(jié)構(gòu)的不完善性。它對從根本上闡明晶體的一系列現(xiàn)象和性質(zhì)起著重要的作用 2100433B