高二化学 选择性必修2 第2课时 离子晶体 教学设计

1、金属晶体与离子晶体（第二课时）教学设计一、课标解读本节内容在新课标选择性必修课程模块2物质结构与性质下主题2“微粒间的相互作用与物质的性质”。1内容要求了解离子晶体中微粒的空间排布存在周期性。借助典型离子晶体的模型认识离子晶体的结构特点。知道介于典型晶体之间的过渡晶体及混合型晶体是普遍存在的。2学业要求能说出微粒间作用的类型、特征、实质；能比较不同类型的微粒间作用的联系与区别；能说明典型物质的成键类型。能运用离子键解释离子化合物等物质的某些典型性质。能借助离子晶体等模型说明晶体中的微粒及其微粒间的相互作用。二、教材分析本节内容的功能价值（素养功能）：通过对典型离子晶体NaCl晶体的模型分析，让

2、学生建立起离子晶体的结构模型，培养学生“证据推理与模型认知”的学科核心素养；通过NaCl晶体不导电、切身感受NaCl晶体以及生活现象这些宏观现象切入，探析NaCl晶体中微粒的排布以及模型建构再到作用力，培养学生“宏观辨识与微观探析”的学科核心素养；通过对CsCl晶体和陌生离子晶体CuCl模型的探讨，加深对离子晶体结构模型的认识，再通过氯化亚铜和氯化钠半径与熔点的比较冲突，知道化学键存在键型过渡，因此晶体也存在过渡晶体，我们对事物的认知都是从简单到复杂，而晶体的多样性和复杂性还待我们进一步探索，我们更要根据实际情况的需要寻找合适的材料，从而培养学生“科学态度与社会责任”的学科核心素养。通过对比发

3、现，旧人教版是将金属晶体和离子晶体分两节单独介绍的，而新人教版是将金属晶体和离子晶体合为一节介绍，并在其后新增了过渡晶体和混合型晶体，金属晶体和离子晶体的内容有所删减（具体如下），新人教版内容相对旧人教版更简单，但是其内容描述更为科学和全面。旧人教版新人教版内容选择有不同类型晶体结构探讨；混合晶体内容在金属晶体后作为补充内容介绍。删减了配位数的计算和晶格能对离子晶体熔沸点主要的影响；新增过渡晶体的介绍，并将混合晶体作为主要内容介绍。内容表述一般地说，离子晶体具有较高的熔点和沸点。举出具体实例表明其有较高的熔点和沸点，表述更科学。教材选材科学视野紧跟现代科学的研究通过对比发现，新人教版和新鲁科版

4、在细节处理上也有明显的差异，新鲁科版本章内容分为3节，第2节几种简单的晶体结构模型下分五个小标题分别介绍了几种典型的晶体（具体如下）；而新人教版本章内容分为4节，四种晶体分两节介绍，且先介绍分子晶体和共价晶体，再介绍金属晶体和离子晶体，在金属晶体和离子晶体这一节分三个小标题分别介绍了“金属晶体”“离子晶体”和“过渡晶体和混合型晶体”。人教版对过渡晶体和混合型晶体的介绍安排在离子晶体之后，借助离子键百分数有利于学生更好的理解过渡晶体。新鲁科版新人教版组织编排顺序模型认知：金属晶体离子晶体分子晶体共价晶体晶体结构的复杂性介绍过渡晶体和混合型晶体；离子键和离子晶体是在不同章节分别介绍。模型认知：分子

5、晶体共价晶体金属晶体离子晶体过渡晶体和混合型晶体；离子键和离子晶体合并内容选择离子晶体：列举了四种常见的离子晶体；介绍了晶格能大小与离子晶体熔点的关系；过渡晶体：由于微粒间的作用存在键型过渡，组成的晶体之间也有过渡状态，形成过渡晶体。离子晶体：列举了两种典型的离子晶体；过渡晶体：利用第三周期前几种元素的氧化物的离子键百分数认识过渡晶体。小标题晶体结构的复杂性过渡晶体和混合型晶体教学启示：我们对于事物的认知都是从最简单和最典型的模型开始，然而实际晶体的结构比我们想象中要复杂得多，我们要教给学生的就是严谨的科学态度和发展的观念。三、学情分析学生在必修一第四章物质结构 元素周期律第三节“化学键”的学

6、习中已经对“离子键”“离子化合物”等概念有一定的认识，但是仅停留在文字层面的记忆，对化合物微观形成过程还比较模糊。学生在学习离子晶体时已经学习了三种晶体：分子晶体、共价晶体和金属晶体模型作为支撑，已经大致形成了研究晶体结构与性质的思路，但是对晶体三维空间想象能力欠缺，无法用直观的观察或者实验获得具体的认识；最后，学生对于晶体的认识仅限于用概念去判断晶体类型，看待事物没有发展的思维。四、素养目标【教学目标】1.能借助NaCl晶体的模型准确说出离子晶体的结构特点（包括空间排布、形成微粒、微粒间的相互作用）； 2. 能运用离子键解释离子化合物的某些典型性质（熔、沸点），并能举例说明不同离子晶体的熔点

7、差异；3.知道化学键存在键型过渡，而介于典型晶体之间的过渡晶体是普遍存在的，感受化学世界的多样性和复杂性。【评价目标】1.通过对NaCl晶体结构的拼接及探讨，诊断并建立学生对离子晶体模型的认识；2.通过对表格中物质熔点与离子键强弱，以及离子键强弱与半径大小、所带电荷数的关系的分析，诊断并发展学生对物质性质与晶体结构关系的分析推理能力；3.通过对四类典型晶体的归纳总结，诊断学生初步建立四类晶体模型的情况；4.通过对CsCl晶体和陌生晶体结构的分析，深化学生对离子晶体模型的认识，培养学生发展的观念。五、教学重点、难点重点：NaCl晶体和CsCl晶体的结构特点，建立离子晶体的结构模型；难点：利用离子

8、晶体的结构模型分析陌生离子晶体。六、教学方法七、教学思路目标落实任务环节问题线活动线教学目标1任务一：离子晶体模型的建立情境创设氯化钠晶体为什么不导电？利用放大镜观察食盐晶体；拼插氯化钠晶体。建立模型离子晶体中微粒的空间位置关系？每个离子周围等距离且最近的异性电荷离子的数目？每个晶胞中含有的微粒数目？氯化钠的化学式用“NaCl”表示，原因何在？能否把NaCl称为分子式？截取晶胞教学目标2任务二：离子晶体与熔沸点分析探究熔融的氯化钠导电说明了什么？盐焗时，发现食盐没有熔融，这说明了什么？离子晶体的这些物理性质与离子间的相互作用是否有一定的关系？离子晶体的熔点都很高吗？你的依据是什么？揉捏食盐晶体

9、；举例生活现象；表格分析。教学目标3任务三：深化离子晶体模型，知道过渡晶体的存在 学以致用根据NaCl 和CuCl中Na+和Cu+半径推测两种晶体熔点高低？氯化亚铜模型分析；氯化钠和氯化亚铜熔点比较。八、教学过程环节教师活动学生活动设计意图建立离子晶体结构模型问题一：熔融的NaCl或者NaCl的水溶液能够导电，而NaCl晶体却不导电，这是为什么呢？交流研讨：没有自由移动的Na+和Cl-利用低开放度驱动性问题开门见山直接引出离子晶体模型的探究。问题二：NaCl晶体中微粒是怎样分布的呢？活动探究：1.利用放大镜观察食盐晶体；2.利用彩泥和牙签拼接NaCl晶体。学生动手探究，把抽象的问题直观化，让学

10、生切身体会晶体间微粒的排布规律。举证：科学家用X射线衍射法测定了氯化钠的晶体结构思考：比较分析自己制作的模型和科学测定的模型之间的差异？说说你拼接模型的理由。比较分析：1.科学技术的发展给我们带来的进步；2.自己制作的模型和科学家测定的模型之间的差异，测试学生对于晶体的认识到底在哪个层面？问题三：观察NaCl晶体的微观结构示意图，你将如何截取晶胞？分析：Na+和Cl-的空间位置关系？Na+周围等距离且最近的Cl-？Cl-周围等距离且最近的Na+？在你截取的晶胞中，实际包含的Na+和Cl-各是多少？氯化钠的化学式用“NaCl”表示，原因何在？能否把NaCl称为分子式？观察思考：截取NaCl晶胞并

11、回答相应问题。考查学生对前面晶胞学习的掌握情况，也对晶胞学习复习巩固。问题四：NaCl晶体中Na+和Cl-因为不能自由移动因而不能导电，但加热熔融的NaCl却能导电，这说明了什么？介绍离子键、离子键的特征以及离子晶体。思考回答：Na+和Cl-之间存在强烈的相互作用再次利用导入问题驱动，让学生从宏观现象感受微观作用力，因为前面已经对NaCl晶体有了分析，所以学生能够从其晶体模型去分析这个作用力的特征，从而建立离子晶体的模型。离子晶体与熔沸点问题五：离子晶体的这些物理性质与离子间相互作用是否有一定的联系？展示不同类型离子晶体与晶体熔点、离子间距、电荷数的关系表，让学生归纳总结影响熔点的因素有哪些？

12、并从中总结出规律。介绍高熔点的离子晶体如MgO可以用作耐火材料。活动探究：1.揉捏食盐晶体，发现其难以压缩，硬度较大。2.盐焗时，发现食盐都未熔融，说明了什么？说明了氯化钠的熔点较高。交流研讨：离子键强弱与离子晶体熔点的关系以及离子半径、所带电荷与离子键强弱的关系，得出影响晶体熔沸点的主要因素。通过实际感受和生活常见的现象让学生体会离子晶体的一些物理性质。以图表形式让学生自己分析得出结论，培养学生的分析能力。介绍耐火材料，让学生学会用结构决定性质，性质决定用途的思维分析物质的性质。问题六：离子晶体的熔点都很高吗？你的依据是什么？表格展示一些非单原子离子的离子晶体及其熔点。视野拓展：早在1914

13、年就有人发现，引入有机基团可降低离子化合物的熔点，例如：将NH4NO3 中的H换成乙基，那么它的熔点只有12。引出离子液体，并简单介绍离子液体的应用价值。思考回答：不是。举例说明：有一些离子晶体中除了离子键以为还有别的作用力。之前教学我们会总结归纳一般情况下离子晶体的熔点较高，学生也有这样的潜意识，而这样的说法并不准确，结构决定性质，构成微粒不同，作用力不同，其性质就不同。我们交给学生的是知识，而不是结论，学生要学会主动从模型中去分析问题。归纳总结以表格的形式呈现四类典型晶体的构成微粒、微粒间作用力。归纳总结四类典型晶体的微粒种类、微粒间作用力。到这里学生已经学习了四类典型的晶体类型，给学生分

14、析比较一下微粒种类、微粒间作用力的差别，帮助他们建立完善的晶体模型。深化模型认知让学生分析CsCl和CuCl晶体模型，根据NaCl 和CuCl中Na+和Cu+半径推测两种晶体熔点高低。思考分析得出结论利用认知冲突得出结论，告诉学生事物是发展的，化学键存在键型过渡，晶体亦是如此。事实上，纯粹的典型晶体并不多，大多数晶体是它们之间的过渡晶体，为下节内容埋下伏笔。九、板书设计十、课堂练习（典型性、代表性和覆盖面）1下列物质中，含有非极性共价键的离子晶体是ANaOH BNa2O2 CNaCl DAlCl32已知：元素的电负性和元素的化合价一样，也是元素的一种基本性质；一般来说，两成键原子对应的元素间电

15、负性差值大于1.7时，形成离子键；两成键原子对应的元素间电负性差值小于1.7时，形成共价键。如表给出了14种元素的电负性，则下列说法正确的是元素AlBBeCClFLiMgNNaOPSSi电负性1.52.21.52.53.04.01.01.23.00.93.52.12.51.8A从表中数据看，C和S的电负性相等，所以C和S两元素原子间形成的键为非极性共价键B根据电负性数据可知，SiCl4中含离子键，属于离子化合物C根据电负性数据可知，Mg3N2中含有离子键DBeCl2因含金属元素铍，故属于离子化合物3锌与硫所形成化合物晶体的晶胞如图所示。下列判断正确的是A该晶体属于分子晶体B该晶胞中Zn2+和S2-数目不相等C Zn2+周围等距离且最近的S2-为6 D氧化锌的熔点高于硫化锌 4萤石（氟化钙CaF2）晶体属