2024-2025學(xué)年高中化學(xué) 第3章 本章重難點(diǎn)專題突破二 五種重要晶體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)教案 魯科版選修3

2024-2025學(xué)年高中化學(xué)第3章本章重難點(diǎn)專題突破二五種重要晶體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)教案魯科版選修3課題：科目：班級：課時：計(jì)劃1課時教師：單位：一、教學(xué)內(nèi)容2024-2025學(xué)年高中化學(xué)第3章本章重難點(diǎn)專題突破二，以魯科版選修3教材為依據(jù)，重點(diǎn)解析以下五種重要晶體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：

1.離子晶體：以氯化鈉晶體為例，分析其晶格構(gòu)造、離子配位數(shù)及晶體的物理性質(zhì)。

2.分子晶體：以干冰為例，探討分子間作用力對晶體結(jié)構(gòu)的影響，以及分子晶體的性質(zhì)。

3.金屬晶體：以銅為例，闡述金屬晶體中金屬原子的堆積方式，探討金屬鍵與晶體性質(zhì)的關(guān)系。

4.原子晶體：以二氧化硅為例，分析原子晶體中原子間的共價鍵結(jié)構(gòu)，以及其對晶體性質(zhì)的影響。

5.過渡金屬晶體：以鐵為例，介紹過渡金屬晶體中的空間群、晶體場理論，以及磁性等特性。二、核心素養(yǎng)目標(biāo)1.科學(xué)探究：使學(xué)生能夠運(yùn)用化學(xué)知識，針對晶體結(jié)構(gòu)進(jìn)行觀察、分析，提出問題，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)解決化學(xué)問題的能力。

2.實(shí)踐與創(chuàng)新：引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)晶體結(jié)構(gòu)知識，解決實(shí)際問題，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識，培養(yǎng)創(chuàng)新精神。

3.科學(xué)思維：培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用化學(xué)概念，對晶體結(jié)構(gòu)進(jìn)行分類、歸納、比較、分析，形成科學(xué)的思維方法。

4.科學(xué)態(tài)度：培養(yǎng)學(xué)生對化學(xué)晶體的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)充滿好奇心，形成嚴(yán)謹(jǐn)、實(shí)證的科學(xué)態(tài)度。

5.社會責(zé)任：使學(xué)生了解晶體結(jié)構(gòu)與生活、生產(chǎn)的密切關(guān)系，關(guān)注晶體材料在科學(xué)技術(shù)和社會發(fā)展中的作用，培養(yǎng)學(xué)生的社會責(zé)任感。三、教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)

（1）掌握五種重要晶體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：離子晶體、分子晶體、金屬晶體、原子晶體和過渡金屬晶體。

-離子晶體：晶格構(gòu)造、離子配位數(shù)。

-分子晶體：分子間作用力、分子結(jié)構(gòu)。

-金屬晶體：金屬原子堆積方式、金屬鍵。

-原子晶體：共價鍵結(jié)構(gòu)、空間排列。

-過渡金屬晶體：空間群、晶體場理論、磁性。

（2）理解晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)之間的關(guān)系，如離子晶體的離子半徑、電荷與晶格常數(shù)的關(guān)系；分子晶體的分子間作用力與熔沸點(diǎn)的關(guān)系等。

（3）運(yùn)用化學(xué)知識解釋實(shí)際晶體材料的性質(zhì)與應(yīng)用。

2.教學(xué)難點(diǎn)

（1）離子晶體的配位數(shù)及晶格缺陷的理解：如何從微觀角度解釋晶體的宏觀性質(zhì)，如離子晶體的導(dǎo)電性、硬度等。

-舉例：氯化鈉晶體的晶格缺陷，如何影響其物理性質(zhì)。

（2）分子晶體中分子間作用力的判斷：不同類型的分子晶體，分子間作用力的差異及其對性質(zhì)的影響。

-舉例：干冰與冰的分子間作用力差異，解釋它們的熔沸點(diǎn)差異。

（3）金屬晶體的堆積方式與金屬鍵的理解：如何根據(jù)金屬原子的半徑、電子結(jié)構(gòu)判斷其堆積方式，以及金屬鍵與金屬性質(zhì)的關(guān)系。

-舉例：銅的FCC堆積，如何影響其延展性、導(dǎo)電性。

（4）原子晶體的共價鍵結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系：如何從共價鍵的角度分析原子晶體的物理性質(zhì)，如硬度、熔沸點(diǎn)等。

-舉例：二氧化硅的硅氧四面體結(jié)構(gòu)，如何決定其高硬度和高熔點(diǎn)。

（5）過渡金屬晶體的空間群、晶體場理論與磁性的理解：如何從晶體場理論解釋過渡金屬晶體的磁性、催化性質(zhì)等。

-舉例：鐵的晶體結(jié)構(gòu)與磁性的關(guān)系，晶體場對電子排布的影響。

在教學(xué)過程中，教師應(yīng)針對以上重點(diǎn)和難點(diǎn)內(nèi)容，采用實(shí)物模型、動畫演示、問題驅(qū)動的教學(xué)方法，幫助學(xué)生形象、直觀地理解抽象的晶體結(jié)構(gòu)知識，提高學(xué)生的空間想象能力和解決問題的能力。同時，結(jié)合實(shí)際晶體材料的應(yīng)用，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)其學(xué)科核心素養(yǎng)。四、教學(xué)方法與手段教學(xué)方法：

1.講授法：通過教師對五種晶體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的深入講解，使學(xué)生掌握基本概念和理論知識。針對每種晶體類型，結(jié)合實(shí)際案例進(jìn)行分析，幫助學(xué)生建立完整的知識體系。

-例如：在講解金屬晶體時，通過比較不同金屬原子的堆積方式，讓學(xué)生理解金屬晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系。

2.討論法：組織學(xué)生分組討論，針對特定晶體類型的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和性質(zhì)，提出問題，激發(fā)學(xué)生的思考，培養(yǎng)其解決問題的能力。

-例如：讓學(xué)生探討分子晶體中分子間作用力對熔沸點(diǎn)的影響，鼓勵學(xué)生發(fā)表自己的觀點(diǎn)和見解。

3.實(shí)驗(yàn)法：安排相關(guān)實(shí)驗(yàn)，如晶體制備、晶體性質(zhì)的測定等，讓學(xué)生親自動手操作，從實(shí)踐中加深對晶體結(jié)構(gòu)知識的理解。

-例如：制作簡單的離子晶體模型，觀察晶體的微觀結(jié)構(gòu)，了解其物理性質(zhì)。

教學(xué)手段：

1.多媒體設(shè)備：利用投影儀、電腦等設(shè)備，展示晶體結(jié)構(gòu)的三維模型、動態(tài)變化過程等，幫助學(xué)生形象地理解抽象的晶體結(jié)構(gòu)。

-例如：通過動畫演示金屬晶體的堆積方式，讓學(xué)生更直觀地了解其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。

2.教學(xué)軟件：運(yùn)用化學(xué)教學(xué)軟件，如ChemOffice、3D分子模型等，讓學(xué)生在計(jì)算機(jī)上模擬搭建晶體結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)其對晶體空間排列的認(rèn)識。

-例如：使用教學(xué)軟件讓學(xué)生模擬搭建不同類型的分子晶體，觀察分子間作用力的變化。

3.網(wǎng)絡(luò)資源：引導(dǎo)學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)查閱相關(guān)晶體結(jié)構(gòu)資料，了解晶體研究的前沿動態(tài)，拓寬知識面。

-例如：讓學(xué)生查閱有關(guān)過渡金屬晶體在催化領(lǐng)域的研究進(jìn)展，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。五、教學(xué)流程（一）課前準(zhǔn)備（預(yù)計(jì)用時：5分鐘）

學(xué)生預(yù)習(xí)：

發(fā)放預(yù)習(xí)材料，引導(dǎo)學(xué)生提前了解五種重要晶體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的學(xué)習(xí)內(nèi)容，標(biāo)記出有疑問或不懂的地方。設(shè)計(jì)預(yù)習(xí)問題，如“為什么離子晶體的導(dǎo)電性會與晶格缺陷有關(guān)？”激發(fā)學(xué)生思考，為課堂學(xué)習(xí)晶體結(jié)構(gòu)知識做好準(zhǔn)備。

教師備課：

深入研究教材，明確教學(xué)目標(biāo)和重難點(diǎn)。準(zhǔn)備教學(xué)用具和多媒體資源，如晶體模型、動畫演示等，確保教學(xué)過程的順利進(jìn)行。設(shè)計(jì)課堂互動環(huán)節(jié)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性。

（二）課堂導(dǎo)入（預(yù)計(jì)用時：3分鐘）

激發(fā)興趣：

回顧舊知：

簡要回顧上節(jié)課學(xué)習(xí)的晶體基本概念，幫助學(xué)生建立知識之間的聯(lián)系。提出問題，檢查學(xué)生對舊知的掌握情況，為學(xué)習(xí)新課打下基礎(chǔ)。

（三）新課呈現(xiàn)（預(yù)計(jì)用時：25分鐘）

知識講解：

清晰、準(zhǔn)確地講解五種晶體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，結(jié)合實(shí)例如氯化鈉、銅等幫助學(xué)生理解。突出重點(diǎn)，強(qiáng)調(diào)難點(diǎn)，通過對比、歸納等方法幫助學(xué)生加深記憶。

互動探究：

設(shè)計(jì)小組討論環(huán)節(jié)，讓學(xué)生圍繞晶體結(jié)構(gòu)問題展開討論，培養(yǎng)學(xué)生的合作精神和溝通能力。鼓勵學(xué)生提出自己的觀點(diǎn)和疑問，引導(dǎo)學(xué)生深入思考，拓展思維。

技能訓(xùn)練：

總結(jié)歸納：

在新課呈現(xiàn)結(jié)束后，對知識點(diǎn)進(jìn)行梳理和總結(jié)。強(qiáng)調(diào)重點(diǎn)和難點(diǎn)，幫助學(xué)生形成完整的知識體系。

（四）鞏固練習(xí)（預(yù)計(jì)用時：5分鐘）

隨堂練習(xí)：

隨堂練習(xí)題，讓學(xué)生在課堂上完成，檢查學(xué)生對晶體結(jié)構(gòu)知識的掌握情況。鼓勵學(xué)生相互討論、互相幫助，共同解決問題。

錯題訂正：

針對學(xué)生在隨堂練習(xí)中出現(xiàn)的錯誤，進(jìn)行及時訂正和講解。引導(dǎo)學(xué)生分析錯誤原因，避免類似錯誤再次發(fā)生。

（五）拓展延伸（預(yù)計(jì)用時：3分鐘）

知識拓展：

介紹與晶體結(jié)構(gòu)相關(guān)的拓展知識，如晶體的應(yīng)用、晶體研究的前沿動態(tài)等，拓寬學(xué)生的知識視野。引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注學(xué)科前沿動態(tài)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和探索精神。

情感升華：

結(jié)合晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系，引導(dǎo)學(xué)生思考學(xué)科與生活的聯(lián)系，培養(yǎng)學(xué)生的社會責(zé)任感。鼓勵學(xué)生分享學(xué)習(xí)心得和體會，增進(jìn)師生之間的情感交流。

（六）課堂小結(jié)（預(yù)計(jì)用時：2分鐘）

簡要回顧本節(jié)課學(xué)習(xí)的五種晶體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，強(qiáng)調(diào)重點(diǎn)和難點(diǎn)。肯定學(xué)生的表現(xiàn)，鼓勵他們繼續(xù)努力。

布置作業(yè)：

根據(jù)本節(jié)課學(xué)習(xí)的內(nèi)容，布置適量的課后作業(yè)，鞏固學(xué)習(xí)效果。提醒學(xué)生注意作業(yè)要求和時間安排，確保作業(yè)質(zhì)量。六、教學(xué)資源拓展1.拓展資源：

-圖書資源：推薦學(xué)生閱讀《晶體學(xué)基礎(chǔ)》、《晶體化學(xué)》等相關(guān)圖書，以加深對晶體結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的理解。

-學(xué)術(shù)論文：鼓勵學(xué)生查閱有關(guān)晶體研究的專業(yè)論文，了解晶體學(xué)領(lǐng)域的研究動態(tài)和最新進(jìn)展。

-實(shí)物模型：提供離子晶體、分子晶體、金屬晶體、原子晶體和過渡金屬晶體的實(shí)體模型，讓學(xué)生能夠直觀地感受晶體結(jié)構(gòu)。

-科普視頻：觀看科普視頻，如《晶體的秘密》、《金屬晶體與人類生活》等，幫助學(xué)生形象地了解晶體的性質(zhì)和應(yīng)用。

-博物館或?qū)嶒?yàn)室參觀：組織學(xué)生參觀自然博物館或化學(xué)實(shí)驗(yàn)室，實(shí)地觀察晶體標(biāo)本和晶體生長過程。

2.拓展建議：

-閱讀拓展：建議學(xué)生閱讀教材中提到的經(jīng)典晶體學(xué)案例，如金剛石的結(jié)構(gòu)、硅晶體的制備等，加深對晶體性質(zhì)和制備工藝的認(rèn)識。

-研究性學(xué)習(xí)：鼓勵學(xué)生選擇一種晶體材料，進(jìn)行深入研究，了解其結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和應(yīng)用，撰寫研究報(bào)告或小論文。

-實(shí)踐拓展：學(xué)生可以嘗試?yán)眉彝ノ锲罚ㄈ琨}、糖、冰等）制作簡單的晶體模型，觀察晶體生長過程，體驗(yàn)晶體的形成原理。

-跨學(xué)科學(xué)習(xí)：引導(dǎo)學(xué)生探索晶體學(xué)與其他學(xué)科（如物理學(xué)、材料科學(xué)、生物學(xué)等）的交叉領(lǐng)域，了解晶體在多學(xué)科中的應(yīng)用。

-情境模擬：模擬科學(xué)家研究晶體的過程，提出問題，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，分析數(shù)據(jù)，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力和實(shí)證思維。

-社會實(shí)踐：鼓勵學(xué)生調(diào)查生活中晶體材料的應(yīng)用，如半導(dǎo)體、藥物晶體等，了解晶體對現(xiàn)代社會的影響。七、課堂小結(jié)，當(dāng)堂檢測（一）課堂小結(jié)

1.通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)掌握以下知識點(diǎn)：

-離子晶體的晶格構(gòu)造、離子配位數(shù)及其物理性質(zhì)。

-分子晶體的分子間作用力、分子結(jié)構(gòu)及其性質(zhì)。

-金屬晶體的金屬原子堆積方式、金屬鍵及其性質(zhì)。

-原子晶體的共價鍵結(jié)構(gòu)、空間排列及其性質(zhì)。

-過渡金屬晶體的空間群、晶體場理論、磁性等特性。

2.強(qiáng)調(diào)本節(jié)課的重點(diǎn)和難點(diǎn)：

-離子晶體晶格缺陷對性質(zhì)的影響。

-分子晶體中分子間作用力的判斷。

-金屬晶體的堆積方式與金屬鍵的關(guān)系。

-原子晶體的共價鍵結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系。

-過渡金屬晶體的晶體場理論與磁性的理解。

3.總結(jié)學(xué)習(xí)方法和技巧：

-通過實(shí)物模型、動畫演示等方式，形象地理解晶體結(jié)構(gòu)。

-采用小組討論、問題驅(qū)動的教學(xué)方法，培養(yǎng)學(xué)生的合作精神和解決問題的能力。

-結(jié)合實(shí)際晶體材料的應(yīng)用，提高學(xué)生對晶體知識的學(xué)習(xí)興趣。

（二）當(dāng)堂檢測

1.選擇題：

-判斷下列晶體分別屬于哪種晶體類型：氯化鈉、二氧化碳、銅、二氧化硅、鐵磁性材料。

-根據(jù)金屬晶體的堆積方式，判斷以下金屬的延展性：金（FCC）、鉛（BCC）。

2.填空題：

-離子晶體的導(dǎo)電性主要與__________有關(guān)。

-分子晶體的熔沸點(diǎn)主要受__________的影響。

3.計(jì)算題：

-根據(jù)氯化鈉晶體的晶格常數(shù)和離子半徑，計(jì)算其配位數(shù)。

-根據(jù)金屬晶體的堆積方式，計(jì)算金屬原子的空間利用率。

4.問答題：

-簡要說明離子晶體與分子晶體的區(qū)別。

-解釋金屬晶體中金屬鍵與金屬性質(zhì)的關(guān)系。

5.實(shí)踐操作題：

-制作簡單的離子晶體模型，觀察其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。

-利用教學(xué)軟件，模擬搭建金屬晶體堆積方式，并分析其性質(zhì)。

6.分析與應(yīng)用題：

-結(jié)合實(shí)際晶體材料，分析其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與性質(zhì)的關(guān)系，如藍(lán)寶石的硬度與結(jié)構(gòu)。

-探討過渡金屬晶體在催化領(lǐng)域的應(yīng)用，以鐵催化劑為例。八、板書設(shè)計(jì)一、離子晶體

-晶格構(gòu)造：NaCl、CsCl

-離子配位數(shù)

-晶格缺陷

-物理性質(zhì)

二、分子晶體

-分子間作用力

-分子結(jié)構(gòu)

-熔沸點(diǎn)

三、金屬晶體

-原子堆積方式：FCC、BCC

-金屬鍵

-延展性、導(dǎo)電性

四、原子晶體

-共價鍵結(jié)構(gòu)

-空間排列

-硬度、熔點(diǎn)

五、過渡金屬晶體

-空間群

-晶體場理論

-磁性教學(xué)反思與改進(jìn)1.教學(xué)方法的適用性：我發(fā)現(xiàn)講授法在講解晶體結(jié)構(gòu)理論知識時效果較好，但學(xué)生在理解抽象概念時仍存在一定困難。因此，我計(jì)劃在今后的教學(xué)中增加更多的實(shí)物模型和動畫演示，以提高學(xué)生的直觀理解和空間想象能力。

2.學(xué)生參與度：在小組討論和互動探究環(huán)節(jié)，我發(fā)現(xiàn)部分學(xué)生參與度不高，可能是因?yàn)樗麄儗w結(jié)構(gòu)的興趣不夠濃厚。為了提高學(xué)生的參與度，我打算在今后的教學(xué)中引入更多與生活緊密相關(guān)的晶體應(yīng)用案例，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

3.學(xué)生學(xué)習(xí)效果的評估：在隨堂練習(xí)和錯題訂正環(huán)節(jié)，我發(fā)現(xiàn)學(xué)生對晶體結(jié)構(gòu)的理解仍有待提高。為了更好地評估學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，我計(jì)劃在今后的教學(xué)中增加更多的練習(xí)題和實(shí)驗(yàn)操作，以鞏固學(xué)生的知識掌握。

4.教學(xué)資源的利用：雖然我已經(jīng)利用了多媒體設(shè)備和教學(xué)軟件來輔助教學(xué)，但我發(fā)現(xiàn)部分學(xué)生對這些資源的利用率不