《金属晶体》名师教案 市赛获奖

1、PAGE10金属晶体1教材设计的特点苏教版物质结构与性质专题三第一单元中，金属晶体这部分是内容是过去老教材里末曾出现过的，对于教师来说，虽然大学里学过了，但已所剩无几了，更是无教授这部分内容的经验可言了。对于学生来说，虽说学生已在数学课上学过立体几何知识，但从末在实际当中应用过。为了使学生能够准确地认识晶胞的概念，教材采用了类比的方法。根据学生的认知水平，安排了学生探究等径球在平面内的不同排列方式，在此基础上，教材列举了金属晶体的简单立方、面心立方堆积和体心立方堆积三种堆积方式的晶胞（六方堆积只作简略说明），并讨论了各种位置上的原子在晶胞中所占的份额。基于学生的现有水平，很难理解三种晶胞的堆积

2、方式，特别是这三种晶胞是如何得来的，为了能让学生能够理解，本人对此作了处理，采用了动态模型来完成了教学，只要利用AX等较复杂的软件，并用了开发了抽体法得到晶胞，课堂效果很好。2教学目标借助实物模型、计算机软件模拟、视频等多种直观手段，让学生在教师的指导下，自己探究金属晶体内原子的堆积方式的可能性，能正确利用均摊法计算晶胞中原子的个数，训练学生的动手能力和空间想象能力，降低学习的内容的抽象性，促进学生对相关内容的理解和认识，发展学生的“微观探析”、“模型认知”、“科学态度”等化学学科核心素养。通过对金属晶体结构中可能堆积方式的活动与探究，培养学生的合作意识，激发学生学习化学的兴趣；养成严谨求实的

3、学习品质、良好的科学态度和探索精神。3教学重点和难点：金属晶体内原子的空间堆积方式教具准备：、若干个乒乓球、一个190152152的透明塑料盒、四种堆积方式晶胞抽体模型等。4教学过程：教师活动学生活动设计意图引入展示一些晶体的图片复习晶体的概念、晶体为什么具有规则的几何外形呢什么是晶胞何为金属晶体多媒体播放开国大典上的阅兵，整齐的对伍是有规则的排列过渡金属晶体中，金属键使金属原子有序规则地排列。今天，我们一起讨论有关金属原子的空间排列问题。看图片回忆，再现已学过的知识观看影片让学生感知晶体的有规则的几何外形。复习旧知，为新课作准备作类比新课金属晶体的堆积方式提出问题金属原子在一个平行面上的排列

4、方式如何活动与探究1利用大小相同的乒乓球，有序地排列在水平桌面上（在水槽中），要求小球之间紧密接触，有序排列。讨论可能有几种排列方式每一种方式空隙特征引导学生总结汇报主要介绍以下两种方式引导分析两种方式的特征。a行列对齐，四球一空非密置排列。b行列相错，三球一空密置排列，有两种不同类型的空隙。过渡我们继续讨论，原子在三维空间的排列。首先讨论非密置层这种情况。活动与探究2非密置层排列的金属原子，在空间内向上紧密堆积的可能的堆积方式。学生展示成果（学生可能会说出多种可能性，要烦心倾听）。多媒体展示第一种情况：教师这为课本上没有的，因它的原子间空隙较大，不是紧密型堆积，属于此晶型的金属比较少见，所以

5、不作介绍了。第二种情况：如果是非密置层上层金属原子填入下层的金属原子形成的空隙中，每层均照此堆积，形成ABAB堆积，叫做体心立方堆积。利用PPT让每个原子均逐一出现。抽体去掉周围其它原子（利用PPT演示），其原子空间排列特点如下：此种堆积方式，空间利用率比较高，属于紧密堆积方式。属于此堆积方式的金属晶体有钠、钾、铬、钼、钨等。活动与探究3在密置层排列的金属原子，在空间内向上紧密堆积的可能的堆积方式。学生汇报成果可能的几种排列方式以及堆积特征。多媒体演示密置层的原子按紧密堆积方式堆积。（利用PPT让每个原子均逐一出现）关键是第三层，对第一、二层来说，第三层可以有两种最紧密的堆积方式：第三层的第一

6、种是将球对准第一层的球。于是每两层形成一个周期，即ABAB堆积方式，叫做六方紧密堆积。抽体去掉周围其它原子（利用PPT演示），得到六方晶胞，如下图：镁、锌、钛等属于六方堆积。第三层的另一种排列方式：将球对准第一层的2，4，6位，不同于AB两层的位置，这是C层。第四层再排A，于是形成ABCABC三层一个周期的堆积方式，得到面心立方堆积。设疑ABCABC形式的堆积，为什么是面心立方堆积展示面心立方晶胞的抽取。此处采用抽体法更为直接明了了。学生可能无法拿出，这时要在教师的指导下来完成。请两名学生到讲台上，用老师事先准备好的模型来完成操作，抽出面心立方晶胞来。第一层为密置型，其中是活动的，可以拿下来，

7、其它粘在一起。第二层置于第一层的空隙（如上图），将这几个球粘一起。第三层置于第一层的另一种空隙的正上方（如下图），同样也将这几个粘一起。第四层在第一层的正上方（如上图）抽体去掉周围其它原子，旋转得到的模型，即为面心立方晶胞，如右上图。金、银、铜、铝等属于面心立方堆积。活动与探究4再次体会两种堆积方式的特征，并复述堆积方式及结构特征。归纳与小结金属晶体常见的四种堆积方式对比：非密置层：问题解决晶胞中原子个数的计算。PPT演示顶点、棱、面、体内原子均摊比例透析。课堂总结基础知识：金属晶体常见的四种堆积方式；基本思路：得出金属晶体常见的四种堆积方式的一般思路和晶胞中原子个数的计算一般方法。5课后反思

8、51教学目标的落实本节课课前制定的教学目标中，过程与方法目标落实的比较好，学生通过在已有立体几何知识以及晶体的相关知识的基础上自己发现、总结、交流，最终达到了训练学生的动手能力和空间想象能力的目的，充分调动学生的学习积极性，让学生结合模型通过自主探究获得有关知识。采用了模型自主探究晶体的三维结构，并用了抽体法得到了晶胞，并辅以PPT演示，直观简洁，使金属晶体内原子的堆积方式这个知识目标落到了实处，但是最后的晶胞中原子个数的计算，时间太紧没能很好地落实。52教师的启发引导科学探究，特别是化学基本理论部分的探究，如本节课有关金属晶体的堆积方式的探究，以学生现有的认知水平和知识技能水平，是无法顺利开展的。基于此教师的组织和指导作用是不可缺少的。教师从学生的实际情况入手，在创设问题情境、问题的台阶搭设、教学资源的选取使用和参与学生讨论几个方面真正起到了学生学习“促进者”的作用，实现了教师的“教”为学生的“学”服务。但教师在根据课堂教学的实际灵活地生成“问题”，利用学生课上的学习结果作为资料方面还不能大胆放开。53学生的学习活动由于晶体的三维结构是学生全然不知的领域，难度过大，故采取了递进式的问题设置方式，