2024-2025學年高中化學 第三章 第二節(jié) 分子晶體與原子晶體 第1課時 分子晶體教案 新人教版選修3

2024-2025學年高中化學第三章第二節(jié)分子晶體與原子晶體第1課時分子晶體教案新人教版選修3授課內(nèi)容授課時數(shù)授課班級授課人數(shù)授課地點授課時間教學內(nèi)容本節(jié)課的教學內(nèi)容來自2024-2025學年高中化學選修3的第三章第二節(jié)，主要包括分子晶體和原子晶體的結構、性質(zhì)和類型。分子晶體教案將重點介紹水分子的極性、氫鍵對物質(zhì)性質(zhì)的影響，以及二氧化碳的分子結構和性質(zhì)。在原子晶體部分，將討論硅和二氧化硅的結構、性質(zhì)和用途。

教學過程中，將結合教材中的實驗和案例，引導學生通過觀察、分析和推理，掌握分子晶體和原子晶體的基本概念和性質(zhì)。同時，通過問題驅(qū)動和小組討論，激發(fā)學生的思考和探究興趣，提高他們的科學素養(yǎng)和解決問題的能力。教學目標分析本節(jié)課的核心素養(yǎng)目標主要包括科學探究、證據(jù)推理和模型認知。通過本節(jié)課的學習，學生應該能夠：

1.科學探究：學生能夠通過觀察實驗現(xiàn)象，分析和解釋分子晶體和原子晶體的結構與性質(zhì)，培養(yǎng)觀察、實驗和分析問題的能力。

2.證據(jù)推理：學生能夠根據(jù)實驗數(shù)據(jù)和理論知識，推理出分子晶體和原子晶體的性質(zhì)與結構之間的關系，提高邏輯思維和推理能力。

3.模型認知：學生能夠建立和運用分子晶體和原子晶體的模型，理解其結構與性質(zhì)的關系，培養(yǎng)模型建構和運用能力。

此外，本節(jié)課還旨在培養(yǎng)學生的團隊合作和溝通表達能力，通過小組討論和問題解答，提高學生與他人合作、分享觀點和傾聽他人意見的能力。學情分析本節(jié)課的授課對象為高中三年級的學生，他們已經(jīng)學習了化學的基本知識，對化學有一定的認識和理解。在學習分子晶體和原子晶體這一章節(jié)時，學生需要具備一定的知識基礎和實驗操作能力。

1.知識方面：學生在之前的學習中已經(jīng)掌握了分子的基本概念、原子的結構等基礎知識，為本節(jié)課的學習提供了必要的理論基礎。然而，對于分子晶體和原子晶體的結構、性質(zhì)和類型，部分學生可能還不夠熟悉，需要通過本節(jié)課的學習來進一步理解和掌握。

2.能力方面：學生在之前的學習中已經(jīng)培養(yǎng)了一定的實驗操作能力、觀察和分析問題的能力。在本節(jié)課的學習中，學生需要運用這些能力來進行實驗觀察、數(shù)據(jù)分析，從而更好地理解和掌握分子晶體和原子晶體的性質(zhì)。同時，學生還需要提高證據(jù)推理和模型認知的能力，能夠根據(jù)實驗數(shù)據(jù)和理論知識，推理出分子晶體和原子晶體的性質(zhì)與結構之間的關系。

3.素質(zhì)方面：學生的團隊合作和溝通表達能力存在差異。在小組討論和問題解答環(huán)節(jié)，部分學生可能積極主動，能夠與他人合作、分享觀點和傾聽他人意見；而部分學生可能相對被動，需要教師的引導和鼓勵。對于這一部分學生，教師需要在教學過程中注重培養(yǎng)他們的團隊合作和溝通表達能力，提高他們與他人合作、分享觀點和傾聽他人意見的能力。

4.行為習慣方面：學生在學習過程中可能存在注意力不集中、學習習慣不佳等問題。這對課程學習有一定的影響，可能導致學生對知識的理解和掌握不扎實。針對這一問題，教師需要在教學過程中注重激發(fā)學生的學習興趣，創(chuàng)設生動活潑的學習氛圍，引導學生積極參與課堂活動，從而改善他們的學習習慣，提高學習效果。教學方法與策略1.選擇適合教學目標和學習者特點的教學方法

針對本節(jié)課的教學目標和學習者的特點，將采用以下教學方法：

（1）講授法：在講解分子晶體和原子晶體的基本概念、結構和性質(zhì)時，采用講授法，系統(tǒng)地傳授知識，幫助學生建立完整的知識體系。

（2）案例研究：通過分析具體案例，讓學生了解分子晶體和原子晶體在現(xiàn)實生活中的應用，提高學生的實際問題解決能力。

（3）討論法：在小組討論環(huán)節(jié)，引導學生主動參與討論，培養(yǎng)學生的團隊合作和溝通表達能力。

（4）實驗法：組織學生進行實驗觀察，讓學生親自操作，培養(yǎng)學生的實驗操作能力和觀察分析問題的能力。

2.設計具體的教學活動

為了促進學生的參與和互動，將設計以下教學活動：

（1）角色扮演：讓學生扮演科學家，介紹分子晶體和原子晶體的發(fā)現(xiàn)過程，激發(fā)學生的學習興趣。

（2）實驗：安排學生進行水分子的極性實驗、氫鍵對物質(zhì)性質(zhì)的影響實驗，以及二氧化碳的分子結構和性質(zhì)實驗，讓學生通過觀察實驗現(xiàn)象，分析和解釋相關問題。

（3）游戲：設計一個關于分子晶體和原子晶體的性質(zhì)匹配游戲，讓學生在輕松愉快的氛圍中鞏固所學知識。

（4）小組討論：將學生分成小組，討論分子晶體和原子晶體的結構與性質(zhì)之間的關系，鼓勵學生發(fā)表自己的觀點，培養(yǎng)學生的團隊合作和溝通表達能力。

3.確定教學媒體和資源的使用

為了提高教學效果，將使用以下教學媒體和資源：

（1）PPT：制作精美的PPT，展示分子晶體和原子晶體的結構、性質(zhì)和實驗現(xiàn)象，幫助學生直觀地理解知識。

（2）視頻：播放有關分子晶體和原子晶體的實驗操作視頻，讓學生更清晰地了解實驗步驟和操作技巧。

（3）在線工具：利用在線工具，如分子模型軟件，讓學生動態(tài)地觀察和分析分子晶體和原子晶體的結構，提高學生的模型認知能力。

（4）實驗器材：準備實驗所需的器材和試劑，確保實驗的順利進行。教學過程設計1.導入新課（5分鐘）

目標：激發(fā)學生興趣，引出本節(jié)課的主題。

過程：教師通過展示分子晶體和原子晶體的圖片，讓學生猜測它們的結構和性質(zhì)，引發(fā)學生的思考和好奇心，進而導入新課。

2.分子晶體與原子晶體的結構（10分鐘）

目標：學生能夠理解并區(qū)分分子晶體和原子晶體的結構特點。

過程：教師通過PPT展示分子晶體和原子晶體的結構模型，引導學生觀察和分析它們的結構特點，并進行簡要講解，使學生能夠理解和區(qū)分兩者。

3.分子晶體的性質(zhì)（20分鐘）

目標：學生能夠了解分子晶體的性質(zhì)，并能夠運用知識解釋實際問題。

過程：教師通過案例研究和實驗觀察，引導學生了解分子晶體的性質(zhì)，如極性、氫鍵等，并讓學生運用這些知識解釋實際問題，如水的沸點和冰的融化等。

4.學生小組討論（10分鐘）

目標：培養(yǎng)學生的團隊合作和溝通表達能力。

過程：教師提出討論問題，讓學生分組進行討論，鼓勵學生發(fā)表自己的觀點，并與小組成員進行交流和討論，培養(yǎng)學生的團隊合作和溝通表達能力。

5.課堂展示與點評（15分鐘）

目標：提高學生的表達能力和邏輯思維能力。

過程：每個小組選擇一名代表進行討論成果的展示，其他學生可以進行補充和提問，教師對學生的展示進行點評和指導，提高學生的表達能力和邏輯思維能力。

6.課堂小結（5分鐘）

目標：鞏固所學知識，提高學生的總結能力。

過程：教師引導學生對本節(jié)課的內(nèi)容進行小結，幫助學生鞏固所學知識，提高學生的總結能力。同時，教師對學生的學習情況進行總結和評價，鼓勵學生的進步和努力。拓展與延伸1.分子晶體和原子晶體的應用

分子晶體和原子晶體在現(xiàn)實生活和科學研究中有著廣泛的應用。例如，分子晶體在材料科學、藥物化學和食品科學等領域有著重要的應用，如聚合物材料、液晶顯示器和香料等。原子晶體在半導體材料、光電子學和納米技術等領域有著廣泛的應用，如硅芯片、二氧化硅光纖和碳納米管等。

2.分子晶體和原子晶體的研究進展

近年來，分子晶體和原子晶體的研究取得了許多重要的進展。例如，科學家們通過實驗和理論計算，發(fā)現(xiàn)了許多具有特殊結構和性質(zhì)的新型分子晶體和原子晶體，如金屬有機框架、多孔晶體和量子點等。這些研究進展為新材料的設計和應用提供了重要的理論基礎和實踐指導。

3.分子晶體和原子晶體的實驗技術

分子晶體和原子晶體的實驗技術是研究它們結構和性質(zhì)的重要手段。常用的實驗技術包括X射線衍射、核磁共振、質(zhì)譜法和電子顯微鏡等。這些實驗技術可以幫助科學家們精確地確定分子晶體和原子晶體的結構，并研究它們的性質(zhì)和應用。

4.分子晶體和原子晶體的計算模型

分子晶體和原子晶體的計算模型是研究它們結構和性質(zhì)的重要工具。計算模型包括分子動力學模擬、量子化學計算和分子對接等。這些計算模型可以幫助科學家們預測和解釋分子晶體和原子晶體的性質(zhì)，并設計新的材料和藥物。

5.鼓勵學生進行課后自主學習和探究

鼓勵學生進行課后自主學習和探究，進一步深入了解分子晶體和原子晶體的相關知識?？梢圆贾孟嚓P的課后閱讀材料，讓學生閱讀相關的論文和書籍，了解分子晶體和原子晶體的最新研究進展和發(fā)展趨勢。此外，還可以鼓勵學生參加科學競賽、研究項目和學術會議等活動，提高他們的科學研究能力和創(chuàng)新能力。內(nèi)容邏輯關系1.分子晶體與原子晶體的區(qū)別

①分子晶體：由分子通過分子間作用力相互結合形成的晶體，如水、二氧化碳等。

②原子晶體：由原子通過共價鍵或金屬鍵相互結合形成的晶體，如硅、二氧化硅等。

③區(qū)別：分子晶體由分子構成，原子晶體由原子構成；分子晶體通過分子間作用力結合，原子晶體通過共價鍵或金屬鍵結合。

2.分子晶體的性質(zhì)

①極性：分子晶體中的分子極性影響其物理性質(zhì)，如沸點、溶解度等。

②氫鍵：分子晶體中的氫鍵影響其化學性質(zhì)，如水的氫鍵導致其獨特的沸點和冰的融化等。

③例子：水分子之間的氫鍵導致水的沸點較高，二氧化碳分子之間的非極性分子間作用力導致其沸點較低。

3.原子晶體的性質(zhì)

①結構：原子晶體具有有序的原子排列結構，如硅晶體的面心立方結構。

②性質(zhì)：原子晶體的物理性質(zhì)穩(wěn)定，如硬度高、熔點高等。

③用途：原子晶體在材料科學中有廣泛應用，如硅芯片、二氧化硅光纖等。

4.分子晶體與原子晶體的實驗觀察

①實驗：通過X射線衍射、核磁共振等實驗技術觀察分子晶體和原子晶體的結構和性質(zhì)。

②結果：實驗結果顯示分子晶體和原子晶體的結構不同，性質(zhì)也存在差異。

5.分子晶體與原子晶體的計算模型

①分子動力學模擬：通過計算機模擬分子晶體和原子晶體的運動，預測其性質(zhì)。

②量子化學計算：利用量子化學方法計算分子晶體和原子晶體的電子結構，揭示其性質(zhì)。

③分子對接：通過計算機模擬分子之間的結合，研究分子晶體和原子晶體的相互作用。

板書設計：

分子晶體與原子晶體

1.分子晶體：分子間作用力

2.原子晶體：共價鍵/金屬鍵

分子晶體的性質(zhì)

1.極性：分子極性影響物理性質(zhì)

2.氫鍵：影響化學性質(zhì)

原子晶體的性質(zhì)

1.結構：有序原子排列

2.性質(zhì)：穩(wěn)定、硬度高、熔點高

3.用途：材料科學中的應用

實驗觀察與計算模型

1.實驗技術：X射線衍射、核磁共振等

2.計算方法：分子動力學模擬、量子化學計算、分子對接作業(yè)布置與反饋1.作業(yè)布置

為了幫助學生鞏固本節(jié)課所學的分子晶體和原子晶體的知識，布置以下作業(yè)：

（1）分子晶體和原子晶體的結構與性質(zhì)：要求學生繪制分子晶體和原子晶體的結構圖，并簡要描述它們的性質(zhì)。

（2）分子晶體和原子晶體的應用：要求學生舉例說明分子晶體和原子晶體在實際生活中的應用，并簡要解釋其原理。

（3）分子晶體和原子晶體的實驗觀察：要求學生根據(jù)本節(jié)課的實驗觀察，總結分子晶體和原子晶體的結構與性質(zhì)之間的關系。

（4）分子晶體和原子晶體的計算模型：要求學生利用計算機軟件或在線工具，模擬分子晶體和原子晶體的結構，并分析其性質(zhì)。

2.作業(yè)反饋

及時批改學生的作業(yè)，并對作業(yè)進行反饋，指出存在的問題并提供改進建議。

（1）分子晶體和原子晶體的結構與性質(zhì)：檢查學生是否正確繪制了分子晶體和原子晶體的結構圖，并描述了它們的性質(zhì)。對于不準確的地方，給出正確的結構和性質(zhì)描述，并要求學生重新繪制和描述。

（2）分子晶體和原子晶體的應用：檢查學生是否正確舉例說明了分子晶體和原子晶