《第1節(jié)晶體和非晶體》教學(xué)設(shè)計(jì)(福建省縣級(jí)優(yōu)課)x-物理教案

第1節(jié)《晶體和非晶體》教學(xué)設(shè)計(jì)莆田第十一中學(xué)林義青一、教學(xué)目標(biāo)1.知識(shí)與技能（1）知道晶體與非晶體的區(qū)別；知道單晶體和多晶體的區(qū)別。（2）了解晶體的空間點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)理論和用該理論解釋晶體的結(jié)構(gòu)。2.過(guò)程與方法通過(guò)晶體和非晶體的區(qū)分，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)觀察能力和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?.情感態(tài)度價(jià)值觀通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，滲透科學(xué)的觀察法和實(shí)驗(yàn)法的科學(xué)教育。二、教學(xué)重難點(diǎn)：重點(diǎn)：晶體與非晶體的區(qū)別；單晶體和多晶體的區(qū)別。難點(diǎn)：晶體的結(jié)構(gòu)理論和晶體的各向異性。三、教學(xué)方法：探究法實(shí)驗(yàn)法四、教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)：引入新課：大家知道處于固態(tài)下的物質(zhì)叫做固體。固體在科研、生產(chǎn)和生活中都有著重大作用。如核電站的建造需要耐放射性的固體材料，航空航天高新科技中需要耐高溫、耐輻射、強(qiáng)度高、質(zhì)地輕的合金，各種各樣的家用電器中晶體管是必不可少的。因此，我們有必要來(lái)了解、研究固體的一些性質(zhì)和特點(diǎn)。提出問(wèn)題：A．固體可分成哪幾類？B．晶體和非晶體有何差異？C．單晶體和多晶體有什么聯(lián)系與區(qū)別？學(xué)生閱讀教材，思考問(wèn)題：實(shí)驗(yàn)：觀察晶體和非晶體學(xué)生仔細(xì)觀察并比較食鹽、、冰糖、明礬等晶體樣品與玻璃、松香、瀝青、橡膠等非晶體樣品的外形特點(diǎn)。師：固體可分成哪幾類？生：固體可分成晶體和非晶體，而晶體又可分成單晶體和多晶體。板書：師：同學(xué)們通過(guò)剛才對(duì)幾種晶體和非晶體樣品的觀看，發(fā)現(xiàn)它們?cè)谕庑紊虾未嫣攸c(diǎn)？生：晶體具有天然規(guī)則的幾何形狀，非晶體沒有天然規(guī)則的幾何形狀。教師著重分析食鹽的立方體外形，并挑選大粒的食鹽晶體放在投影儀上投影到銀幕上讓學(xué)生再仔細(xì)觀察其外形。師：有人說(shuō)，如果把食鹽碾成粉末狀，則就成了晶體；把一塊橡膠切成規(guī)則的長(zhǎng)方體就成了晶體。這種說(shuō)法對(duì)不對(duì)？生：不對(duì)。雖然食鹽和橡膠的形狀人為地發(fā)生了變化，但它們的內(nèi)部物理性質(zhì)并未變。提出問(wèn)題：晶體和非晶體有什么區(qū)別？實(shí)驗(yàn)探究：晶體和非晶體導(dǎo)熱性能的比較在云母片和玻璃片一面分別涂一層打字蠟紙改正液，涂層需均勻，涂好后先將云母片插入“晶體和非晶體導(dǎo)熱性能實(shí)驗(yàn)儀”（如圖所示，1是放置云母片或玻璃片的嵌縫，2為去掉尖頭的15W平直電烙鐵，3為實(shí)驗(yàn)儀的底座，4為烙鐵固定架）的嵌縫中，蠟層朝上，蠟層的反面緊貼烙鐵直頭，將烙鐵接通電源半分鐘即可斷電，云母片蠟層上形成一透明橢圓蠟斑；接著取下云母片，換上玻璃片，經(jīng)過(guò)同樣的操作程序，玻璃片上蠟層形成一透明圓形蠟斑。該實(shí)驗(yàn)可重復(fù)一至二次。學(xué)生討論：云母片和玻璃導(dǎo)熱性能有什么區(qū)別？說(shuō)明什么問(wèn)題？師：那么晶體和非晶體在物理性質(zhì)上到底有什么不同呢？師生一起共同分析剛才的實(shí)驗(yàn)觀察到的現(xiàn)象。得到結(jié)論：云母晶體在不同的方向上導(dǎo)熱性能不同，玻璃非晶體在不同的方向上導(dǎo)熱性能是相同的。教師強(qiáng)調(diào)指出：晶體在不同的方向上不僅導(dǎo)熱性能不同，機(jī)械強(qiáng)度和導(dǎo)電性等其他物理性質(zhì)也不同。也就是說(shuō)，晶體內(nèi)部的物理性質(zhì)與方向有關(guān)，這種特性叫做各向異性。而非晶體的物理性質(zhì)在各個(gè)方向上都是相同的，所以是各向同性的。接下來(lái)引導(dǎo)學(xué)生回憶復(fù)習(xí)初中有關(guān)熔解的知識(shí)，歸納出：所有的晶體都具有一定的熔點(diǎn)，非晶體都沒有一定的熔點(diǎn)。因此，是否具有一定的熔點(diǎn)是判斷晶體和非晶體的重要標(biāo)志。小結(jié)以上討論的內(nèi)容并板書：提出問(wèn)題：晶體是不是都有規(guī)則的幾何外形？生：晶體分為單晶體和多晶體。單晶體具有規(guī)則的幾何形狀，外形都是由若干個(gè)平面圍成的多面體；而多晶體沒有規(guī)則的幾何形狀，是由大量細(xì)微的小晶粒雜亂無(wú)章地排列在一起構(gòu)成的。師：?jiǎn)尉w和多晶體不僅外形不同，在物理性質(zhì)上也不相同。在物理性質(zhì)上，單晶體具有各向異性，在多晶體具有各向同性。板書：?jiǎn)栴}探究：通過(guò)剛才的討論研究，我們已經(jīng)知道多晶體和非晶體都有無(wú)規(guī)則的幾何外形，都是各向同性。因此，有人說(shuō)，多晶體和非晶體實(shí)際上可歸于同一類，對(duì)否？學(xué)生經(jīng)過(guò)討論思考后，回答：不對(duì)。多晶體是晶體，雖然多晶體不具有天然規(guī)則的幾何外形和各向異性，但它具有一定的熔點(diǎn)，而非晶體沒有，這是它們的重要區(qū)別。提出問(wèn)題：晶體和非晶體具有不同的特征，那它們各有什么用途？學(xué)生閱讀教材……師：?jiǎn)尉w是非常重要的材料，各種集成電路就是在純度很高的單晶硅片上制造的；多晶體用途也很廣泛，生產(chǎn)和生活中，大部分強(qiáng)度要求較高的用品都是由金屬制成的；非晶體也發(fā)揮著不可替代的作用，各種車輛的輪胎就是用橡膠制成的。師：?jiǎn)尉w、多晶體或非晶體也不是絕穩(wěn)中有絕對(duì)的，有的材料在某種條件下是晶體，在另一種條件下則是非晶體；有的晶體與非晶體在一定的條件下還可以相互轉(zhuǎn)化，如金屬玻璃。課堂小結(jié)：固體分為晶體和非晶體，晶體分為單晶體和多晶體。晶體有固定的熔點(diǎn)，有規(guī)則的幾何外形，非晶體沒有固定的熔點(diǎn)，沒有規(guī)則的幾何外形。單晶體具有各向異性，多晶體和非晶體具有各向同性。六、課堂練習(xí)：1．某一物體各向同性則可以判斷：A．它一定是非晶體B．它一定是多晶體C．它一定不是單晶體D．它可能是多晶體2．一塊金屬整體表現(xiàn)為各向同性是因?yàn)椋篈．金屬是非晶體B．金屬分子間排列是雜亂的C．金屬是單晶體D．金屬是多晶體3．判斷晶體和非晶體比較準(zhǔn)確的方法是：A．從外形判斷B．從各向異性和各向同性判斷C．從導(dǎo)電性判斷D．從有無(wú)確定熔點(diǎn)判斷4．一個(gè)導(dǎo)體球，無(wú)論沿著哪個(gè)方向的直徑測(cè)量它的電阻所得阻值都相等，由此可知，這個(gè)導(dǎo)體球：A．一定是非晶體B．可能是單晶體C．可能是多晶體D．以上說(shuō)法都不對(duì)5．晶體和非晶體在物理性質(zhì)上有明顯區(qū)別，下列說(shuō)法中哪些是對(duì)的：A．晶體都是各向異性的B．非晶體都是各向同性的C．各向異性的物體一定是晶體D．各向同性的物體