晶体结构与性质晶体的常识教学设计

发布 2021-05-30 17:07:28 阅读 3344

[**投影]雪花放大后的形状、烟水晶、石膏、毒砂、绿柱石、云母等晶体实物(并配以相应的解说,给学生了解到这些固态物质都有规则的几何外形。)

教师讲述]我们就将这些有规则几何外形的固体称之为晶体,而另一些没有规则几何外形的固体称之为非晶体。

板书]一、晶体与非晶体。

设计意图:课前请同学收集身边的固态物质,然后在课堂上展示,并分组交流讨论,最后进行分类,并在课堂上汇报。这样从学生身边的固体入手,直观、简洁地引入课题,潜移默化地使学生融入课堂,同时激发了他们强烈的求知欲望。

2.**活动一:**晶体的特点,晶体与非晶体的区别。

1)晶体的特点之一:自范性。

过渡]晶体和非晶体在本质上到底有什么区别呢?下面我们一起来**一下晶体与非晶体的本质区别。

教师讲述](展示实物)大家看我手上的两件美丽的饰品——玛瑙耳坠和水晶项链,从外表看,两种饰品材质一样吗?(不一样)但是大家知道吗,其实她们都取材于天然水晶球。(学生疑惑)大家一定觉得意外,不过大家看完下面一段短片后,一定就不会觉得意外了。

**投影]玛瑙和水晶的形成过程的录像(配以相应的解说)

教师提问]我们了解到水晶的天然规则几何外形是怎样形成的?(自然形成的)

教师讲述]化学上把这种自发地形成规则几何外形的性质称之为自范性。但我们也发现玛瑙没有像水晶那样形成规则的几何外形,这又是为什么呢?

因为冷却速度不同)

教师讲述]也就是说晶体的自范性是有条件的,是什么呢?

幻灯投影]自范性的概念及自范性的条件。

设计意图:通过**材料,给学生以直观的视觉感知:紧扣**设计问题,层层推进,让学生对晶体形成过程中的“自范性”和“自范性条件”这两个难以理解的概念,轻松地掌握。

2)晶体的形成途径。

教师讲述]天然水晶球是由熔融态的二氧化硅凝固后得到的晶体,这是得到晶体的一种途径。

幻灯投影]途径之一:凝固。

过渡]那么,要得到晶体还有哪些途径呢?我们每个小组同学桌上都有一套装置大屏幕的投影。

学生分组实验]请同学点燃酒精灯,加热蒸发皿。观察实验现象,并讨论获取晶体的途径。

幻灯投影]实验装置图。

教师巡视]巡视时,提示学生注意观察烧瓶内碘固体的状态改变情况及烧瓶底部有何物形成?一段时间后,请同学放下手中的实验,然后,请一组同学汇报一下他们实验中观察到的现象,并总结获取晶体的途径。

学生汇报]烧杯内有紫色蒸汽产生,烧瓶底部有紫黑色针状晶体生成,根据物理课上学到的知识,我们认为这个途径是凝华。

教师评价]这位同学观察很仔细,总结也较到位。气体不经液体直接到固体,这种现象称之为凝华。

幻灯投影]途径之二:凝华。

过渡]同学都知道“海水晒盐”,“百闻不如一见”,请看!

**投影]介绍海水晒盐。

教师提问]这又是一种获取晶体的途径,我们称之为?(学生其声回答道:结晶)

幻灯投影]途径之三:结晶。

设计意图:让学生自己动手实验**,培养学生的动手能力,**、合作意识。对于结晶过程,因为实验时间过长,无法在课堂迅速完成,则通过多**展示,使学生轻松掌握。

所以我认为培养学生的动手操作能力在化学教学中很重要。

3)晶体的其他特点。

过渡]前面我们从宏观世界**了晶体的本质,接下来我们再进入微观世界去**一下晶体的微观结构。

幻灯投影]晶体二氧化硅和非晶体二氧化硅的微观结构示意图。

教师提问]他们之间有什么区别?(晶体二氧化硅的粒子排列有序,而非晶体二氧化硅的粒子相对较乱。)

教师总结]这是晶体与非晶体的又一本质差异。通过刚才的共同**,我们已经掌握了晶体与非晶体的本质差异。

幻灯投影]晶体与非晶体的本质差异(边请同学总结,边展示**)

教师提问]正是因为晶体中原子在三维空间成有序排列,所以晶体才有自范性,能自发呈现多面体外形的特点,此外,晶体还有那些特点呢?

幻灯投影]多**模拟一组有关晶体与非晶体导热性的比较实验。(从而引出“各向异性”的概念。)

学生阅读]请同学阅读课本p64,总结晶体还有哪些特点?

学生汇报]还有:强度、光学性质等。

师生活动]根据晶体的这些特点,我们就可以区分哪些是晶体,哪些是非晶体。(请学生总结晶体的特点,同时举例说明如何用该特点来区别晶体和非晶体)

幻灯投影]晶体的特点总结。

设计意图:通过学生自己举例及时检查学生的学习情况。培养学生从直观材料提取、总结知识的能;培养学生把所学化学知识与生活实际相联系的能力。

教师讲述]在区别晶体和非晶体的方法中,x——射线衍射实验是最科学的方法。

幻灯投影]晶态sio2和非晶态sio2x——射线衍射图。

思考交流]某同学在**上找到一张玻璃的结构示意图如图所示,这张图说明玻璃是不是晶体?为什么?

玻璃不是晶体,因为从结构上看是无序的,不满足晶体的微观结构特点)

3.**活动二:晶胞、原子在晶胞中的位置及其对晶胞的贡献。

过渡]通过上面的学习,我们了解了晶体与非晶体的本质区别,那我们如何来描述晶体在微观空间里原子的排列呢?有必要画出千千万万个原子吗?当然不必,也是不可能的。

教师讲述]我们只需在晶体微观空间里取出一个基本单元即可。

实物展示]蜂巢。

教师讲述]这就好比我们要研究蜂巢,因为蜂巢是由无数多个蜂室构成的,所以我们只需研究一个个基本单元——蜂室就可以了。晶体和其基本单元的关系就和蜂巢与蜂室的关系一样。晶体也是由无数多个重复的基本单元“无隙并置”而成。

这些基本单元我们称之为晶胞。

板书]二、晶胞。

教师讲述]“无隙”即无间隙,“并置”指晶胞都是平行排列,取向相同。

设计意图:“晶胞”、“无隙并置”又是比较抽象、难以理解的概念,通过蜂巢实物展示,运用比喻的方式介绍“晶体和晶胞”的关系,化抽象为形象,让学生轻松掌握“晶胞”、“无隙并置”,并很好地理解晶胞和晶体的关系。

幻灯投影]晶胞(一般都为平行六面体)

师生活动]首先由老师展示晶胞实物模型——一个平行六面体和一只乒乓球。乒乓球好比是晶体中的某个原子,请同学分组讨论,这个原子在六面体上可以有几个不同的位置出现?(学生分组讨论,教师巡视指导。

学生汇报]请一组同学代表汇报讨论结果(结合实物,效果很好,如下图)

动画投影]晶胞中原子可能在晶胞出现的不同位置包括:晶胞的顶点、棱上、面上、体内。

师生活动]这四个不同位置的原子对晶体的贡献也不尽相同。分四组同学分别讨论后告诉大家。(教师巡视,学生交流)

学生汇报]学生分别汇报讨论结果。(在投影上同步展示讨论结论)

幻灯投影]原子在晶胞的顶角、棱、面上及晶胞内时,一个晶胞平均拥有的原子情况。并对学生的讨论结果一一验证。

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