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視頻標簽：離子晶體
所屬欄目：高中化學優質課視頻
視頻課題：高中化學魯科版（2019）選擇性必修二《離子晶體》威海乳山
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高中化學魯科版（2019）選擇性必修二《離子晶體》威海乳山
第3章第2節《離子晶體》教學設計
【教學目標】
1、借助氯化鈉、氯化銫、硫化鋅、氟化鈣的模型認識離子晶體的結構特征。發展證據推理與模型認知的化學核心素養。
2、知道晶格能的概念，能用晶格能解釋離子晶體的性質。發展宏觀辨析與微觀探析的核心素養。
3、認識實際晶體的復雜性，能將晶體結構與物質應用聯系起來，發展實驗探究與創新意識的核心素養。
【重點難點】
利用模型認識離子晶體的結構特點，能用晶格能解釋離子晶體的性質。
【設計思想】
結合教材的特點，通過學生制作典型的離子晶體晶胞模型并上臺介紹結構特點來最大限度激發學生的興趣，調動他們的主動性。把握空間概念，依據知識發展的脈絡，用精心設計的問題、模型為學生鋪設學習臺階，讓學生在模型、動畫的引導下，通過觀察、分析、交流等手段自主建構離子晶體的核心知識和規律，深化對離子晶體結構的理解。
【教學準備】
設計學案、制作課件、準備制作晶胞模型材料。
【教學過程】
| 教學環節 | 驅動問題與任務 | 教師活動 | 學生活動 | 設計及評價意圖 |
| 引出課題 | 這節課我們學習離子晶體請閱讀學習目標。 | 解讀學習目標中的重要知識。 | 聆聽，知道本節課的學習任務。 | 明確學習目標。 |
| 導入新課 |
觀看離子晶體結晶的視頻,體會氯化鈉晶體中的陰、陽離子是如何有規律排列的呢？ |
看到了晶體的什么宏觀特征？ 思考這一宏觀特征是由微觀的什么結構決定的？ 動畫展示：氯化鈉中的鈉離子和氯離子的排布。 |
回答：都有規則的幾何外形。 晶體內部微粒在空間按一定規律做周期性重復排列，所以晶體有規則的幾何外形。 |
發展宏觀辨析與微觀探析的核心素養。 |
| 展示晶體的認知模型 | 構建離子晶體的認知模型 |
以氯化鈉為例思考離子晶體的構成微粒及微粒間的作用力？ 試著給離子晶體下定義？ |
思考、回答。 | 回顧舊知識，引導自主定義新概念。 |
| 活動探究 一：搭建模型認識NaCl晶體結構 |
【問題引導】 問題組一 1.Na+ 、Cl-在晶胞中的什么位置？ 2.晶胞中代表Na+、Cl-的球有幾個？ 3.一個晶胞中，Cl-的個數等于多少？Na+的個數等于多少？ 問題組二 1.每個Na+周圍最近且距離相等的Cl-有幾個？ 2.每個Cl-周圍最近且距離相等的Na+有幾個？ 3.每個Na+周圍最近且距離相等的Na+有幾個？ 4.每個Cl-周圍最近且距離相等的Cl-有幾個？ |
找一位同學上黑板截取氯化鈉晶胞并進行評價。 小組合作搭建氯化鈉晶胞。 選出優秀作品，交流合作成果。 動畫展示：氯化鈉晶胞的兩種截取方法。 提出問題：在NaCl晶體中，是否存在單獨的“NaCl”分子？ NaCl這一化學式表示什么？ 講解配位數概念，判斷NaCl晶體的配位數。 提出問題：與Na+配位的Cl-構成的幾何圖形是什么？與Cl-配位的Na+構成的幾何圖形是什么？ 動畫展示：氯化鈉晶胞中八面體空隙。 動畫展示：Na+周圍最近且距離相等的Na+的位置，Cl-周圍最近且距離相等的Cl-的位置。 |
領悟 小組合作搭建氯化鈉晶胞。 學生利用晶胞模型描述、討論、評價。 思考、回答。 學習配位數的概念，判斷NaCl晶體的配位數 形成正確知識 領悟氯化鈉晶胞中八面體空隙 深入剖析氯化鈉晶胞的結構 |
通過學生講解，教師評價，提高學生的學習興趣，發展學生主動探究的能力。教師依據知識發展的脈絡，用精心設計的問題、模型為學生鋪設學習臺階，讓學生在模型、動畫的引導下，通過觀察、分析、交流等手段 ，讓學生形成全面的NaCl晶胞的空間結構，自主建構離子晶體的核心知識。 |
| 活動探究 二：搭建模型認識CsCl晶體結構 |
【問題引導】 問題組三 1.Cs+、Cl- 分別在晶胞中的什么位置？ 2.一個晶胞中，Cs+ 、Cl-的個數？ 3.每個Cs+周圍最近且距離相等的Cl-有幾個？每個Cl-周圍最近且距離相等的Cs+有幾個？ 4.每個Cs+周圍最近且距離相等的Cs+有幾個？ 每個Cl-周圍最近且距離相等的Cl-有幾個？ |
展示氯化銫晶體模型，追問這是一個晶胞嗎？試著從模型中截取一個晶胞。 請小組合作搭建氯化銫晶胞對照模型回答問題組三。 提出問題： Cs+ 、Cl- 配位離子構成的幾何圖形？ Cs+周圍最近且距離相等的Cs+ 構成的幾何圖形？Cl-周圍最近且距離相等的Cl- 構成的幾何圖形？ 深入思考：, Cs+、 Cl- 之間最短距離b與晶胞邊長a二者之間的關系？ |
對照模型截取晶胞 小組合作搭建模型 學生利用晶胞模型描述、討論、評價 思考、回答 領悟 形成正確知識 計算回答，板書 |
鞏固晶胞中探究晶體結構特征的方法。 鞏固離子晶體的空間結構知識，樹立學生敢于積極參與活動探究的自信。 |
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歸納小結 |
建立晶胞分析思路 |
1.能描述微粒位置。2.會用均攤法計算微粒個數。 3.能看出配位數。 4.能判斷周圍最近且距離相等的同性微粒數 |
體會反思 |
為后面其他離子晶體模型的學習做好鋪墊 |
| 遷移應用 | 請對照以上思路討論AB2（CaF2）型晶胞結構 |
展示CaF2晶胞 請對照模型回答問題 |
對照模型思考、回答 |
檢驗知識的遷移應用能力 |
| 遷移應用 |
對照ZnS晶胞模型，結合晶胞分析思路，結合問題組四分析ZnS晶胞結構特征。 |
評價學生分析 小實驗：用一束光沿著ZnS晶胞模型體對角線投影，觀察投影圖，并將體心的四個鋅離子的位置標出。 |
觀看模型，回答問題組四 畫圖體會。 |
引導學生從不同角度認識離子晶體結構特征。 |
| 問題探究 | 為什么同為AB型離子晶體，配位數不同？ | 引導學生歸納總結 |
完成學案思考回答 |
培養學生歸納能力。 |
| 當堂檢測 | 結合本節課的學習獨立完成。 | 教師評價 | 學生獨立思考完成、交流。 | 檢測學生掌握程度 |
| 問題探究 | 我們為什么要研究晶體的結構？因為它在生產生活中有重要的應用。 |
介紹離子晶體的用途。 |
聆聽、感悟 |
開拓學生視野，培養科學探究與創新意識 |
| 離子晶體結構與性質的關系 | 思考：結構相似的離子晶體為什么熔沸點存在差異？離子鍵的強弱通常用什么來衡量？ |
講解離子鍵沒有鍵能數據，用晶格能衡量離子鍵的強弱。 講解晶格能的定義、應用 |
傾聽、記錄。 討論影響晶格能的因素。 |
發展宏觀辨析與微觀探析的核心素養。 |
| 介紹離子液體 | 離子晶體在常溫下都為液體嗎？ | 講解離子晶體的復雜性，在許多離子化合物晶體中，微粒間的相互作用不在是典型的離子鍵，還存在氫鍵、范德華力等作用力。離子晶體的熔沸點取決于結構，利用“拓展視野”介紹離子液體的形成和某些離子液體的用途 |
傾聽、記錄。 閱讀教材。 |
深入認識技術進步對生活帶來的影響以及產生的經濟和社會效益。 |
| 課堂檢測 | 練習 | 隨機抽取兩名學生完成課堂活動。 | 課堂檢測 | 活躍課堂氣氛，檢測知識應用熟練程度。 |
| 課堂小結 | 完善離子晶體的認知模型 | 從構成微粒、微粒間的相互作用、微粒排布、物理性質構建離子晶體的認知模型。 | 在老師的引導下構建完整知識。 | 構建完整的認知模型為后續學習作鋪墊。 |
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視頻來源：優質課網 www.m.fsyixinda.com
