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1、《分子晶體》教學設計 一、教學設計思路分析 （一）內容分析 本節(jié)課是人教版選修 3第三章晶體結構與性質中第二節(jié)《分子晶體與原子晶體》的 第一課時分子晶體的內容。本節(jié)課主要講解分子晶體的概念，典型分子晶體，分子晶體 的結構，由一個案例延伸出分子晶體的一個物理性質。由于晶體的結構決定其性質，在 講解完結構以后，便于學生理解其性質。 *分子晶體定義 只含有分子的晶體叫分子晶體 分子晶體 典型分子晶體 力分子晶體的結構 ①所有非金屬氫化物 ②部分非金屬單質 ③部分非金屬氧化物 ④幾乎所有的酸 ⑤ 絕大多數(shù)有機物的晶體 注意：分子晶體的表達式：

2、構成微粒的 化學式 （1）分子密堆積：如果分子間作用 力只是范德華力，若以一個分子為中 心，其周圍通?？梢杂?12個緊鄰的分 子。（以干冰為例） 特點：分子間空間利用率相對高，空 隙相對低，密度相對大 （2）分子非密堆積：如果分子間作 用力還含有氫鍵，若以一個分子為中 心，其周圍緊鄰的分子個數(shù)決定于氫 鍵的個數(shù)。（以冰為例） 特點：分子間空間利用率低，空隙 大，密度小 （二）教材分析 本節(jié)延續(xù)前面一節(jié)晶體，以構成彳^粒---晶體類型---晶體結構”的認知模式為主線, 繼續(xù)學習微粒間通過分子間作用力兩種本質不同的相互作用構成的分子晶體，著重探究 了典型分子晶體冰和干冰的晶體結構

3、特點。并談到了分子間作用力對物質性質的影響。 與上一章《分子的性質》聯(lián)系比較緊密，如范德華力、氫鍵對物質性質的影響及影響因 素，既有助于理解分子晶體的物理性質，又能夠對以前所學知識的應用和鞏固。使學生 對分子晶體的結構和性質特點有里一個大致的了解。并為后面學習原子晶體做好了知識 準備，以形成比較。要求將學過的分子間作用力的知識應用于建立分子晶體的模型，同 時將學習到的理論知識與實際的物質性質特點加以聯(lián)系，使得前后知識聯(lián)系呼應，從而 建立比較完整的知識體系。 （三）學情分析 學生通過上一節(jié)《晶體的常識》的學習已經(jīng)了解到晶體的性質與晶體中微粒的種類， 微 粒間的相互作用以及微粒的排列規(guī)律

4、密切相關。 這是學習晶體四大類型的第一類， 所以學好 分子晶體既是對上節(jié)課的延伸鞏固，又對學習其他晶體做好知識和方法鋪墊。 本節(jié)內容的知識點比較抽象且難以理解，學生掌握起來很難。因此讓學生課前先查閱有 關資料或是預習課本 67頁的科學視野，讓學生感到分子晶體離我們生活并不遙遠。為了達 到教學目的需要借助一些圖片、模型，用以幫助學生想象，加深記憶。 （四）設計重點 本節(jié)課采用的是任務驅動教學方法：學生在教師的幫助下，緊緊圍繞一個 個任務，在強烈的問題動機的驅動下，通過對學習資源的積極主動應用， 進行自 主探索和互動協(xié)作的學習，并在完成既定任務的同時，引導學生產(chǎn)生一種學習動 力的實踐活動方

5、法。針對學生學習過程中存在的知識障礙與技能障礙， 用畫龍點 睛和排除故障的方法，啟發(fā)學生開動腦筋，刺激進行思考，尋找解決問題的途徑 和方法，已達到掌握知識并發(fā)展能力的目的。 在不同的任務中老師不斷地提出問 題或引導學生自發(fā)提出問題，由學生思考和討論問題，最后師生交流討論，最后 教師總結歸納。從中可以觀察學生的思維活動，分析他們在學習活動中所表現(xiàn)的 知識結構和學習傾向。反過來，教師也能將一些學習的方法傳遞給學生。這樣能 充分調動學生的積極性和自主探究的欲望。 在課程進行的過程中老師起到啟發(fā)和 引導的作用，組織學生探討和總結問題，老師在每個問題結束之后作以歸納和強 化。 （五）設計思路 任務

6、 設計問題 設計目的及作用 ［任務1］復習回 顧，建立聯(lián)系 1 .什么是晶 體，什么是非晶 體？ 2 .什么是晶 胞？ 引導學生通過對上節(jié)課的重點概念的回 憶，讓學生更好的掌握舊知識，同時為新 知識的引入做鋪墊，循序漸進 ［任務2］討論學 習，科學視野 剛才同學也提到 可燃冰它是屬于 分子晶體，那么 什么是分子晶體 呢？ 在上節(jié)課將這個學習任務布置給學生，通 過查閱資料自學，發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的 過程，增強了學生對生活和自然界中化學 現(xiàn)象的好奇心和探究欲，激發(fā)學生學習化 學的興趣，培養(yǎng)學生勤于思考、勇于探索 的科學精神和積極態(tài)度。 ［任務3］朗讀自 學，反饋鞏固 檢查

7、反饋： 1、看黑板.I文 看似簡單的知識，沒什么可講解的，也許 讓同學們記住即可，但是一定要讓學生知 里是部分非金屬 單質，為什么是 部分，或者有沒 有人可以給我們 舉出反例。 2.分子晶體一 定是固體嗎？ 其所以然，通過第一個問題教會學生判定 的依據(jù)是緊扣定義，同時鞏固了對定義的 理解。避免學生就不必死記硬背。通過第 二個問題解決一直困惑往屆學生的知識疑 問，也是有些學生忽略的問題。并且引出 一個重要的知識點：分子晶體的表達式要 用構成微粒的化學式來表達 . ［任務4］模型展 示，講解結構。 1 .那么屬一 個晶胞中的二氧 化碳分子個數(shù)是 多少？ 2 .這類晶體每

8、個分子周圍一般 有12個緊鄰的 分子，有誰知道 怎么數(shù)出來的12 個？ 分子晶體的結構知識常設計計算題，填空 題，分值很大。力口強這方面的訓練很重要， 也為后面學習做好鋪墊。通過自制模型展 示，便于學生想象，鼓勵學生在學習完本 節(jié)課，自制模型，加深對知識的理解。借 助多媒體教學模型圖片，全方位立體展示 結構。 ［任務5 ］案例分 析，應用延伸 讓學生閱讀案例 材料，教師給學 生引導，明確探 究任務， 認識科學探究的基本過程和一般方法，體 驗探究活動的樂趣；學會運用觀察、識圖 等方法獲取信息，并運用想像、類比、分 析、歸納等方法處理加工信息，獲取知識。 引導學生透過物質變化的宏觀表象，建

9、立 微觀粒子的想象，形成正確的微觀想像， 即培養(yǎng)學生抽象思維能力和微觀想象力。 并且歸納出分子晶體的其中一個物理性 質。 二、教學設計方案 分子晶體 (一)教學目標： 1、知識目標包括以下四點 (1)、使學生通過主動查閱資料，了解科學前沿可燃冰，明確分子晶體的概念 (2)、理解分子晶體的空間結構特點及微粒的堆積方式。。 (3)、知道分子晶體熔沸點高低與晶體結構及微粒間作用力的關系。 (4)、知道一些典型的分子晶體 . 2 、能力目標； 認識科學探究的基本過程和一般方法，體驗探究活動的樂趣；學會運用觀察、識圖等 方法獲取信息，并運用想像、類比、分析、歸納等方法處理加工

10、信息，獲取知識。 3 、情感目標： （ 1 ）、培養(yǎng)學生認真、嚴謹?shù)膶W習態(tài)度。 （ 2 ）、通過查閱資料自學，發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的過程，增強了學生對生活和自然界中 化學現(xiàn)象的好奇心和探究欲， 激發(fā)學生學習化學的興趣， 培養(yǎng)學生勤于思考、 勇于探索的科 學精神和積極態(tài)度。 （二）教學重難點： 重點 : 掌握分子晶體的空間結構特點及微粒的堆積方式。 掌握分子晶體熔沸點高低與晶體結構及微粒間作用力的關系。 晶體的結構決定了晶體的性質（物理性質） ，掌握分子晶體的空間結構特點及微粒的堆 積方式， 為學習分子晶體性質打下基礎。 分子晶體的熔沸點高低是由微粒間是何種作用力所 決定 ,

11、因此認真學習分子晶體的結構對掌握其物理性質做好知識準備，且便于我們應用于實 際問題，將理論與實踐很好的結合。 難點： 透過物質變化的宏觀表象，建立對分子晶體微觀粒子的想象。 引導學生透過物質變化的宏觀表象， 建立微觀粒子的想象， 形成正確的微觀想像， 即培 養(yǎng)學生抽象思維能力和微觀想象力。 但是僅靠語言的描述， 難以達到較好的教學效果。 所以 要借助模型， 圖片。 其次這是學生接觸到得第一類晶體類型， 要給學生建立一種科學有效的 學習模式和方法。 在本節(jié)課中涉及到的計算題在高考題中常常困擾學生， 所以要耐心反復練 習。 （三）教學方法 任務驅動教學法： 課前任務 ： 指導學

12、生分組查找有關可燃冰的資料 （分組， 查閱渠道， 每組具體查閱的方向） 。 布置學習任務， 學會利用網(wǎng)絡獲得資料， 讓學生在獲得感性認識的同時，教師層層深入，啟 發(fā)學生積極思考， 主動探索知識， 培養(yǎng)學生三維想象的綜合能力。 活動延伸所在希望學生能 夠多加關注生活中涉及化學的熱點問題， 增強學生對生活和自然界中化學現(xiàn)象的好奇心和探 究欲，激發(fā)學生學習化學的興趣，培養(yǎng)學生勤于思考、勇于探索的科學精神和積極態(tài)度。 課堂任務： 要求資料要全面，真實， 隹確，精煉。首先讓學生 對分子晶體的有一個感性的認 識，其次引出對分子晶體 1勺深入學習。 -- 匯報查閱資料

13、 課堂任務 教師講解，師生探討分子晶體的 定義及其要點歸納。朗讀自學典 型的分子晶體，鼓勵引導學生提 出問題疑惑，教師從中發(fā)現(xiàn)學生 的掌握情況，或是教師自己將一 直困惑學生的問題提出檢驗學 生、并且明確詳細講解。 朗讀自學 典型分子晶體 . 展示教師自制模型，講解分子晶 體結構，啟發(fā)學生建立微觀粒子 的想象，形成正確的微觀想像， 即培養(yǎng)學生抽象思維能力和微觀 想象力。 11 講解分子晶體結構 . 利用一個探究案例，認識科學探究的基 本過程和一般方法，體

14、驗探究活動的樂 趣；學會運用觀察、識圖等方法獲取信 息，并運用想像、類比、分析、歸納等 ? 指導探究案例 ■ 方法處理加工信息，獲取知識。 課后任務： ①引導學生課下結合課本 65頁的表格及第二章第三節(jié)內容《分子的性質》，總結歸納分子 晶體的其他物理性質，培養(yǎng)學生善于歸納總結的能力。 ②自己制作一個分子晶體的模型，培養(yǎng)學生三維想象能力和動手能力，在下節(jié)課展示作品， 給同學們提供一個展示自我的平臺，讓更多的同學能夠真正積極主動的參與其中，體驗學習 的喜悅，深化對分子晶體結構的認識。 （四）教學用具 本節(jié)課需要用到的教學用具有： （1

15、）課件：貫穿整個教學過程，幫助實現(xiàn)教學目標. （主要用于生動直觀的為學生展示分子晶體的圖片、立體結構，在教師講解過程中便于學生想象理解， 加深理解。） （2）模型：自制的干冰，冰的晶胞模型。 （教師課前利用兵乓球和竹簽自制的干冰，冰的晶胞模型。用于激發(fā)學習興趣） （3）探究學習報告：（表附在最后） （師生合作完成探究學習過程，用于過程記錄，使學生對探究學習有初步了解。） （五）教學過程 教學環(huán)節(jié) 教師活動 學生活動 教學意圖 檢查課前 【布置任務】同學們，現(xiàn)在開始上課。首先， 認真思考 鞏固晶體 任務（復習 我們來回顧一下上節(jié)課所學內容，來看算L 復習回憶

16、 所學知識， 回顧晶體 題，什么是晶體，什么是非晶體？請位同學來 舉手回答 為這節(jié)課 的概念，晶 回答。（鼓勵的眼神）再來看第二題，什么是 【回答1】晶體是 學習分子 胞的定義） 晶胞？ 【講解】對，由于晶體中的微粒呈現(xiàn)可重復的 周期性排列。因此，研究晶體結構時只需要找 出去其中最小的重復單元加以分析，就能知道 整個晶體的結構。 【完成任務】看來大家對上節(jié)課的內容掌 握的很好。 具有規(guī)則幾何外 形的固體，非晶體 是不具有規(guī)則幾 何外形的固體。 【回答2】能夠 描述晶體結構 的基本單元。 晶體做好 鋪墊。為學 生創(chuàng)建新 舊知識的 橋梁。 課堂學習 【布置任

17、務】上節(jié)課給大家布置的任務：要求 積極參與，以小組 給學生提 任務一（創(chuàng) 課下四人一小組查閱有關“可燃冰”的資料， 匯報。 供一個展 設情境：討 這節(jié)課匯報。 【學生】可燃冰”， 示自我的 論學習科 學視野“可 【講解】下面我來結合幾位同學所說的總結一 學名叫天然氣水合 物”，因為主要成分 機會，鼓勵 學生學會 下：20世紀末，科學家發(fā)現(xiàn)海底存在大量天 燃冰”） 然氣水合物晶體。這種晶體的主要氣體成分是 是甲烷，因此也常稱 借助各種 甲烷，因血乂稱甲烷水合物。它的外形像冰， 為甲烷水合物在 手段去獲 而且在常溫常壓卜會迅速分解釋放出可燃

18、的 常溫常壓下它會分 取學習資 甲烷，因而乂稱 向燃冰水分子通過氫鍵相 解成水與甲烷。 料。讓學生 互吸引構成籠，甲烷分子就存在在這種籠中， 【學生】可燃冰甲烷 在活動中 甲烷分子與水分子間通過范德瓦耳斯力相互 和水所形成的一種 感受化學 吸引而形成籠型水合物。它還是一種清潔的能 籠型氣體水合物，水 的魅力，激 引出新課 源，燃燒幾乎不會產(chǎn)生有害的污染物質。 分子通過氫鍵相互 發(fā)學生的 學習 剛才同學也提到它是屬于分子晶體， 吸引構成籠，甲烷分 學習興趣， 分子晶體 【提問】什么是分子晶體？ 子就存在在這種籠 對分子晶

19、【過渡】我們這節(jié)課亡起來學習分子晶體。 中，甲烷分子與水分 體的知識 【板書】§ 3.2.1分子晶體 子間通過范德瓦耳 有一個感 斯力相互吸引而形 性的認識。 成籠型水合物。 引入本節(jié) 【學生】可燃冰甲烷 課所學新 的水合物分子結構 課。 是固定的穩(wěn)定的，因 分析定義， 【提問】只含有分子的晶體叫分子晶體， 為是結晶水合物，所 細化定義， 構成微粒就是xx,微粒間作用力是 xxxo 以屬于分子晶體。 便于記憶。 過渡到下 【結束任務】在學習了概念后，有誰可以給我 【回答】只含有分 一個

20、們舉出生活中常見的分子晶體。 子的晶體叫分子 晶體 【回答】分子分子 間作用力 【回答】 干冰冰 課堂學習 【布置任務】請同學們打開課本到 65頁，一 學生朗讀自學 教會學生 任務二（朗 起朗讀第二段學習典型分子晶體。 【回答】比如金剛 如何讀書 讀自學典 【提問】同學們對這一塊還有什么疑問嗎 石是非金屬單質， 自學。鼓勵 型分子晶 【提問1］這里是部分非金屬單質，為什么是 卻原子晶體。 學生發(fā)現(xiàn) 體及判斷 部分，或者有沒有人可以給們舉出反例。 【學生】是（不一 問題，提出 依據(jù)） 【強化】很好，請坐。還有硅，二氧化硅。 那有人

21、就要問了，到底怎么判斷是不是分子 晶體。 【講解】一定要從概念入手分析， 要看是否同 時滿足構成微粒是分子，微粒間作用力是分子 晶體。如果滿足了就是分子晶體。 【提問2】分子晶體一定是固體嗎？。 【解答】分子晶體一定是固體 【完成任務】分子晶體的表達式要用構成微粒 的化學式來表達。 定） 【學生1】像舉例 中的稀有氣體就 是氣態(tài)，所以不一 定都是固體。 【學生2】晶體是 有規(guī)則幾何外形 的固體，分子晶體 屬于日日體也正 是固體。 問題，刻苦 鉆研。 提問中，啟 發(fā)學生思 考，了解學 生的掌握 情況，將這 一部分通 過辨析題 的方式講 解，詳略得 當。符合學 生的接收 情況。

22、 課堂任務 二（展小教 師自制模 型，講解分 子晶體結 構） 【導入】卜面學習分子晶體的結構。請同 學們看老師手中的這個模型， 這是干冰的晶胞 模型，老師用到瓶蓋，竹簽，毛線， 有同學有 興趣做一個，下節(jié)課帶來給我們看。 【布置任務】干冰晶胞是立方體，在立方體的 每個頂點有一個二氧化碳分子，每個面的面心 也有一個二氧化碳分子。 那么屬一個晶胞中 的二氧化碳分子個數(shù)是多少？ 【引導】每個頂點有一個二氧化碳分子，一 個晶胞有八個頂點，晶胞間無隙并置的，因此 對每個晶胞的貢獻就是八分之一，同理，面 心的貝獻就是一分之一。 【結論】屬一個晶胞中的二氧化碳分子個數(shù) 1/8X8+1/2X2-

23、4。 【強化】這種計算是高考的重點同學們一定 要掌握。 【講解】我們接著來看，在干冰晶胞中，CO2 分子間以范德華力相作用，而尢氫鍵， 我們把這種構型叫做分子密堆積。這類晶體每 傳看模型 【回答】屬一個 晶胞中的二氧化 碳分子個數(shù)就等 于 1/8X 8+1/2 X2=4。 自制模型， 激發(fā)學生 學習動機 和興趣，且 直觀，便于 教學，鼓勵 學生自己 也來動手， 增強學生 動手實踐 能力。 這里是本 節(jié)課的重 點加難點， 一定要不 厭其煩，語 速適中，考 慮學生的 認知水平， 個分子周圍一般有12個緊鄰的分子。 【提問】有誰知道怎么數(shù)出來的12個。 【講解】以這個

24、 CO2分子為例，與它在同一 面ABCD面上后四個，分別位于頂點，冉來 看在A'B'C'D'面上也有四個分別位于面心， 還有這個面上也有四個位于面心。一共12個 【完成任務】下面我們再來看另一個典型的分 子晶體一冰，H2O間以氫鍵相作用，我們把 這種含有氫鍵的構型叫做非密堆積型，由于氫 鍵具有飽和性，使得 H2O分子周圍緊鄰4個 H2O,又由于氫鍵具有方向性， 使得它成為這 種正四面體構型。所以在冰晶體中空間利 用率低，密度小。 【回答】 一共后二個面， 每個面上后四個， 一共12個。 思考，嘗試回答問 題。 盡量照顧 到更多學 生。 對比學習， 便于區(qū)分， 快速掌握， 利于學生

25、 掌握要點 課堂任務 四（案例分 析，應用延 伸） 【布置任務】卜面我們來『個案例，小明 同學學習了這節(jié)課后，對分子晶體十分感興 趣，老師說干冰廣泛用作制冷劑，他想夏日用 冰降溫解暑很是涼快， 而且冰來源廣泛，造價 低廉，為什么不用冰做制冷劑呢？隨后他設計 了這樣的探究報告。 【分析任務】大家以前聽過科學抽象嗎？ 【講解】科學抽象就是用科學的理論來解釋來 論證事實的過程，舉個例子，如說小明比小紅 高，怎么比？ 【強化】對，拿我們這個案例來說，要比較十 冰和冰誰做制冷劑更好，就比較誰能更快更好 地制冷，也就是比較它們誰的熔點低，所以請 同學們結合我們剛才所講的晶胞結構，比較十 冰和

26、冰的熔點。四人一小組，待會我們交流。 【講解】卜面老師給大家總結一下，干冰只含 范德華力，冰中不但含后范德華力， 還含有氫 鍵，氫鍵的強度大于范德華力，破壞起來所需 能量高，所以，干冰的熔點比冰的要低。 且干 冰升華后是氣態(tài)一氧化碳， 冰融化后是水，干 冰用途更為廣泛，干冰比冰更適合做制冷劑。 大家聽明白了嗎。 【完成任務】那我們得出的結論： 【得出結論】干冰比冰更適合做制冷劑。 【延伸】由此我們得出分子晶體的一個物理 閱讀材料，找出重 要信息 【回答】 看身高 【學生1】干冰是 屬于分子密堆積， 密度比冰大，破壞 起來所需能量底， 所以熔點低。 【學生2】 干冰只含范德

27、華 力無氫鍵，破壞起 來所需能量/、需 要 那么高，所以熔 點高。 【學生3】 干冰升華后是氣、 態(tài)一氧化碳，冰融 化后是水，干冰用 指導學生 利用已利 知識解 決實際問 題，認識科 學探究的 基本過程 和一般方 法，體驗探 究活動的 樂趣；學會 運用觀察、 識圖等方 法族取信 息，并運用 想像、類 比、分析、 歸納等方 法處理加 工信息，獲 取知識。提 局獲取信 息的能力。 性質：熔點低。 途更為廣泛。 課后任務 【布置任務】布置今天的作業(yè)：第一個作業(yè)是 記下作業(yè) 促進學生 (預習分 課卜預習分子晶體的其他兒個物埋性質。第二 準備下課 主動學習 子晶

28、體的 個作業(yè)是課本第72頁的練習題 其他幾個 好，同學們，下課。 物理性質) (六)板書設計 一、定義：只含有分子的晶體 構成微粒：分子 微粒間作用力：分子間作用力 二、典型分子晶體 (1)所有非金屬氫化物 (2)部分非金屬單質 (3)部分非金屬氧化物 (4)幾乎所有的酸 (5)絕大多數(shù)有機物的晶體 分子晶體的表達式：構成微粒的化學式 § 3.2.1分子晶體 三、結構 分子密堆積：只含有范德華力 非密堆積：存在氫鍵 四、物理性質 1、低熔點 (七)參考文獻資料 [1]普通高中課程標準實驗教科書化學選修3物質結構與性質 人民教育出版社，2009.18 [2]吳曉紅.化學微格教學講義.寧夏大學化學化工學院，2012.1 [3]劉知新主編.化學教學論第三版高等教育出版社 [4]陳琦、劉儒德主編.當代教育心理學北京師范大學出版社 附表 探究學習報告 課題：姓名：合作者: 【我的假設】 【驗證假設的原理】 【科學抽象】 【交流討論】 【得出結論】