蘇教版化學(xué)選修3金屬晶體(編輯修改稿)
2024-12-24 09:08 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 體的構(gòu)成微粒作了簡單的介紹，并對金屬的通性作出了解釋；為本課時(shí)介紹金屬晶體的幾種常見的堆積模型提供理論基礎(chǔ) ——金屬鍵物飽和性、方向性，金屬晶體盡可能采取緊密堆積。其次掌握晶體的堆積有利于學(xué)生理解金屬密度的變化等性質(zhì)；并引導(dǎo)學(xué)生從晶體的微觀結(jié)構(gòu)去解釋物質(zhì)的物理性質(zhì)，感受科學(xué)的魅力，并培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度和分析問題解決問題的能力。 ? 教學(xué)內(nèi)容（第一課時(shí)）： 1）本節(jié)內(nèi)容選材依據(jù)新課標(biāo)主題 2第 9條：能列舉金屬晶體的基本堆積模型 ——4種基本堆積模型； ? 2）本課時(shí)先介紹金屬原子堆積的兩種理論假設(shè)、在二維空間里的兩種放置方式 ——非密置層和密置層，再在此基礎(chǔ)上介紹簡單立法堆積和體心立方堆積，通過這兩類堆積的配位數(shù)、空間利用率以此培養(yǎng)學(xué)生的空間現(xiàn)象力。 ? 2. 教材教學(xué)素材的處理 ? 1）對教材圖片素材處理：本課時(shí)主要包含三張圖片，以圖 322介紹金屬原子在二維平面的兩種放置方式即非密置層和密置層（包括配位數(shù)的概念以及球間的空隙）；以圖 323和圖 324介紹非密置層在三維空間里的兩種堆積方式 ——簡單立方堆積和體心立方堆積 ? 2）對教材文字素材的處理 ? 本節(jié)課通過學(xué)與問 1讓學(xué)生親自動手、切身體驗(yàn)這兩種排列方式，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度、體現(xiàn)新課程中“自主、合作、探究”的理念；再結(jié)合圖 32圖 324介紹金屬原子在三維空間的排列方式（包括簡單立方堆積和體心立方堆積），結(jié)合學(xué)與問 2動手制作金屬原子在三維空間里的堆積情況，更深入地理解體心立方堆積，并比較兩種方式的不同并通過學(xué)與問 2來加以及時(shí)鞏固。 3）需要補(bǔ)充的素材 由于本節(jié)內(nèi)容比較抽象，學(xué)生理解上可能存在問題，所以本節(jié)課可采用一些具體的模型（等徑小球）動手制作金屬原子（用紙板剪圓形代替金屬圓球）在二維、三維空間的堆積情況，直觀形象的展示幾種堆積方式，引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)出它們的特點(diǎn)，了解它們的區(qū)別。并通過習(xí)題 6鞏固深化。 補(bǔ)充晶體空間利用率的計(jì)算、補(bǔ)充對堿金屬密堆的遞變規(guī)律的理解； 教具：非密置層與密置層模型 三 學(xué)情分析 通過前面兩節(jié)的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)掌握了晶體的一些共性，理解了晶胞的概念以及晶胞與晶體的關(guān)系和幾種典型的晶胞，并掌握了均攤法的應(yīng)用，能夠簡單的計(jì)算晶胞中微粒數(shù)目；第二節(jié)對分子晶體、原子晶體已經(jīng)做了介紹，學(xué)生對構(gòu)成分子晶體、原子晶體的微粒及晶體內(nèi)微粒的空間排列有了初步的認(rèn)識。上一節(jié)研究過分子晶體和原子晶體的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，已初步有了“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”的思維理念，并能夠充分利用圖片素材進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。并且學(xué)生也有了一定的幾何知識已經(jīng)掌握了一些立體結(jié)構(gòu)（小球等 )的提及的算法 2學(xué)生已有知識對本節(jié)內(nèi)容學(xué)習(xí)的影響 （ 1）正面影響：學(xué)生在第一節(jié)已經(jīng)學(xué)習(xí)了晶體的內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)排列的關(guān)系等、幾種典型的晶胞以及均攤法的應(yīng)用，這對學(xué)習(xí)本節(jié)金屬原子的幾種堆積方式奠定了一定的基本理論知識和技能知識；第二節(jié)研究分子晶體和原子晶體的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，已建立了“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”的思維理念，具有一定的學(xué)習(xí)方法基礎(chǔ)。 （ 2）負(fù)面影響：由于前一節(jié)對原子晶體，分子晶體的研究，學(xué)生對構(gòu)成幾種晶體的微粒可能會產(chǎn)生混淆，對等徑圓球的假設(shè)、金屬原子相切的理解、學(xué)生沒有學(xué)習(xí)立體幾何空間想現(xiàn)力不夠。 四 教學(xué)目標(biāo) 1．基礎(chǔ)目標(biāo) 1）了解金屬晶體內(nèi)原子在二維空間的兩種排列方式， 2) 掌握簡單立方堆積和體心立方堆積以及二者的特點(diǎn)和區(qū)別 3）通過兩個(gè)學(xué)與問制作模型訓(xùn)練學(xué)生的動手能力和空間想 象能力。 4）以小組討論交流、實(shí)踐活動制作模型的方式培養(yǎng)學(xué)生的合作意識和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度 2．拓展目標(biāo)： 簡單立方、體心立方堆積的空間利用率計(jì)算（重點(diǎn)中學(xué)選擇使用） 3．教學(xué)重難點(diǎn) 教學(xué)重點(diǎn)：金屬原子在二維、三維空間的堆積方式（簡單立方堆積和體心立方堆積 ) 教學(xué)難點(diǎn)：簡單立方堆積和體心立方堆積 ? 五 教學(xué)法及設(shè)計(jì) ? 1．設(shè)計(jì)思想 ? 借助實(shí)物模型，充分利用直觀教學(xué)手段，帶領(lǐng)學(xué)生親手繪制金屬晶體的幾種基本堆積模式，引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)出幾種堆積模式的特點(diǎn)及區(qū)別，并比較它們的配位數(shù)、原子空間利用率、堆積方式和晶胞的區(qū)別。并注意新舊知識和相關(guān)學(xué)科之間的聯(lián)系。根據(jù)新課標(biāo)的要求，在教學(xué)過程中以小組討論探究法代替直接講授，以學(xué)生為主體，讓學(xué)生猜想，讓學(xué)生解說答辯，讓學(xué)生總結(jié)得出結(jié)論 ,體現(xiàn)了新課程中“自主、合作、探究”的理念。教會學(xué)生學(xué)習(xí)方法，強(qiáng)化對比手段，使學(xué)生掌握類比的方法，提高學(xué)生的分析問題和解決問題能力，使學(xué)生在推理的過程中掌握知識。 ? ２ 教學(xué)過程 ? 1)回顧金屬鍵，分析金屬可能的堆積方式。建立金屬晶體的概念。提出金屬晶體堆積中的兩個(gè)假設(shè)。 ? 2）情境設(shè)計(jì)：利用 26個(gè)大小相同的實(shí)物小球，有序地排列在水平桌面上（二維平面上），要求小球之間緊密接觸?？赡苡袔追N排列方式。討論有幾種排列方式？ ? 3） 展示兩種排列方式并帶領(lǐng)學(xué)生理解每一種方式的配位數(shù)及空間利用率 。 （ 配位數(shù)：同一層內(nèi)與一個(gè)原子緊密接觸的原子數(shù) ） 非密置層 密置層 2 1 3 4 2 1 3 6 4 5 ? 非密置層： 4個(gè)小球形成一個(gè)四邊形空隙，一種空隙。 ? 密置層： 3個(gè)小球形成一個(gè)三角形空隙，兩種空隙。 一種： △ 另一種： ▽ 3）設(shè)疑：三維空間里非密置層的金屬原子的堆積方式？ （ 1） 第二層小球的球心 正對著 第一層小球的球心 （ 2） 第二層小球的球心 正對著 第一層小球形成的空穴 1 2 3 4 1 2 3 4 5 6 同層 4，上下層各 1 ? 4）以簡單立方晶胞 Po為例討論： ? A、金屬原子半徑 r 與正方體邊長 a 的關(guān)系： a a a a a = 2 r ? B、簡單立方晶胞配位數(shù)及平均占有的原子數(shù)目： C、簡單立方晶胞空間占有率的計(jì)算： 設(shè)立方晶胞的邊長為 a，金屬原子的半徑為 r，由于原子沿邊長方向相互接觸，則 a =2r。晶胞的體積為 a3，每個(gè)金屬原子的體積為 4πr3/3， 每個(gè)晶胞中只含有1個(gè)原子，所以空間利用率為： 4πr3/3 4πr3/
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