《晶体结构的最小重复单元-晶胞》名师教案

1、PAGE9晶体结构的最小重复单元晶胞一、教学目标分析知识与技能1了解晶体与晶胞的关系，体会由晶胞“无隙并置”构成晶体的过程。2通过自学讨论，掌握不同晶胞中平均所含粒子个数的计算方法。过程与方法1运用多种教学媒体，借助形象的比喻，帮助学生建构抽象的空间结构。2知道研究晶体结构的一般方法。情感态度和价值观进一步形成求真务实、勤于思考的科学态度；形成敢于质疑、勇于创新的科学精神。二、教学重难点重点：晶胞的概念及晶胞中原子个数的计算方法：难点：晶胞中原子个数的计算方法均摊法三、教学内容分析本教案选择晶胞作为学生自主学习的课题，试图利用多媒体课件和形象比喻等教学方式，使学生建构起晶胞的概念，通过动手制作

2、晶胞模型并把自己制作的晶胞模型拼凑成晶体模型，体会晶胞与晶体之间的关系；再以课本上的问题设置矛盾，通过学生自学讨论，教师的适当点拨，总结归纳出一个晶胞中平均所含粒子个数的计算方法，在此过程中，提升学生的空间想象能力。对本节教学内容的处理方法：利用多媒体演示若干晶体和晶胞，组织学生讨论晶体与晶胞的关系，动手制作晶胞模型，引导学生建立以晶胞为基本结构研究晶体的思想，铜晶胞，展示实物模型，提出问题：为什么说一个晶胞里只含4个铜原子学生自学、讨论并归纳出立方晶胞中平均所含粒子个数的计算方法，然后设置问题：如果为三棱柱晶胞或者六棱柱晶胞，又该如何计算举一反三，巩固了学生对空间结构的理解和计算。最后利用课

3、本学与问与课后习题3，进行训练反思。四、教学过程设计引入上课之前我们先一起来看几张图片，这几张图片和我们上节课所学内容有关系吗它们都是晶体，那么它们的内部结构是什么样的呢这就是我们这节课所学的内容多媒体演示（1）不同类型的晶体图片：硫、水晶、雪花等；学生活动回忆前面所学的晶体的知识，观察图片，并讨论：同一类型的晶体，大小不同，外观是否相同设置问题情境如果我们把一块金刚石敲碎，就会得到小金刚石，如果小金刚石继续不停的敲碎，最后得到的是什么呢学生讨论、教师点拨最后可以得到晶体的最基本结构单元。大的晶体可以看成是许多这样的重复单位重叠起来的，或看成是数量巨大的这些最基本单元紧密的堆积起来的。多媒体演

4、示大大小小的金刚石图片。金刚石的外观、空间结构以及晶胞结构图片。师生总结我们把这种描述晶体结构的基本单元叫做晶胞。它是保持晶体规则多面体外形的最小单位。晶体就是由无数个晶胞经过“无隙并置”而成的。板书三、晶胞1、定义：晶胞是描述晶体结构的最基本单元。师生总结从名称上来看，晶胞就和生物体内的细胞一样。生物体是由无数个细胞构成的；同样，晶体也是由许许多多个晶胞所构成。就象书上所提到的那样有如蜂室与蜂巢的关系。蜂巢是由许许多多个蜂室组成。思考与交流:（1）上述铜晶体、金刚石、NaCl晶体的晶胞的空间构形呈什么形状（2）在上述晶体中，晶胞是如何排列的晶胞之间是否存在空隙师：思考是不是左右的晶胞都是平行

5、六面体看图分析：生：学生分组讨论得出空间构型为平行六面体结构生：不是所有的晶胞都是平行六面体，应该是大多数是平行六面体。板书2、晶胞的特点：（1）大多是平行六面体。（2）排列方式：“无隙并置”板书3、计算晶体化学式或晶胞中粒子数的一般方法均摊法师下面我们一起来看一下铜晶胞的图大家看一下在一个铜晶胞里含有多少个铜原子师：大家思考一下如果是14个，我现在再给这个铜原子并置一个铜原子有没有缝隙呢还是不是无隙并置呢如果不是，应该有多少个铜原子呢师：在立方晶胞中，粒子可能出现在到下这几个位置：师：当原子位于顶点时这个原子将被八个晶胞所共用，就像我手中的八个晶胞模型一样，每一个晶胞只拥有该原子的1/8师：

6、通过视频我们可以明显的看出顶点的原子是被八个晶胞所拥有，所以我们可以得出结论：板书顶点同时为8个晶胞所共有每一个晶胞拥有：1/8；当原子位于晶胞的棱上、面心、体心时晶胞应该拥有该原子的多少板书棱上同时为4个晶胞所共有每一个晶胞拥有：1/4；面心同时为2个晶胞所共有每一个晶胞拥有：1/2内部同时为1个晶胞所共有每一个晶胞拥有该原子的全部。均摊法：晶胞任意位置上的一个原子如果是被个晶胞所共有，那么，每个晶胞对这个原子分得的份额就是1/。板书顶点同时为8个晶胞所共有每一个晶胞拥有：1/8；师：我们分析了原子位于晶胞顶点的情况，现在大家利用手中自己制作的晶胞模型，小组分析，当原子位于晶胞的棱上、面心、

7、体心时晶胞应该拥有该原子的多少学生活动利用提供的纸、小木棍等工具，制作小的立方晶胞（按教师给定的尺寸），并将每8个同学所做的晶胞进行组合，要求尽可能结合紧密。讨论晶胞与晶体的关系，体会晶胞无隙并置构成晶体的过程。设置问题情境图中所示金属铜的一个晶胞，它是一个立方体，含4个铜原子，但是从图中我们看到有14个铜原子，这是怎么回事为什么说一个晶胞里只含4个铜原子呢请同学们结合课本内容，先自己寻找出晶胞中所含原子个数的计算方法，然后以前后桌4个人一小组，讨论你们的结论是否正确。师生总结我们把这种描述晶体结构的基本单元叫做晶胞。它是保持晶体规则多面体外形的最小单位。晶体就是由无数个晶胞经过“无隙并置”而

8、成的。学生活动利用提供的纸、小木棍等工具，制作小的立方晶胞（按教师给定的尺寸），并将每8个同学所做的晶胞进行组合，要求尽可能结合紧密。讨论晶胞与晶体的关系，体会晶胞无隙并置构成晶体的过程。设置问题情境图中所示金属铜的一个晶胞，它是一个立方体，含4个铜原子，但是从图中我们看到有14个铜原子，这是怎么回事为什么说一个晶胞里只含4个铜原子呢请同学们结合课本内容，先自己寻找出晶胞中所含原子个数的计算方法，然后以前后桌4个人一小组，讨论你们的结论是否正确。学生活动自学、结论、交流。学生活动以一个小组为代表，汇报讨论的结果，其他小组同学来判断是否正确，对不完整的地方进行补充，并归纳出最简洁的计算方法。师生

9、总结（1）所有晶胞都是平行六面体，晶体可以看作是晶胞在三维空间里共面堆积而成。每个晶胞的上、下、左、右、前、后共有六个与之共面的晶胞。（2）处于晶胞顶点的粒子，同时为8个晶胞所共有，每个粒子只有1/8属于晶胞；处于棱上的粒子，同时为4个晶胞所共有，每个粒子只有1/4属于晶胞；处于面上的粒子，同时为两个晶胞所共有，每个粒子只有1/2属于晶胞；处于晶胞内部的粒子，完全属于该晶胞。思维拓展在计算晶胞中所含平均原子数时，我们已经知道如果为立方结构，则有1/8,1/4,1/2和1,若换为六棱柱状呢三棱柱又如何呢学生活动结合图片提供的结构，讨论交流得出六棱柱和三棱柱中所含平均原子个数的计算。六棱柱为1/6

10、，1/3，1/2和1，而三棱柱为1/12，1/6，1/2和1。训练反思下图依次是金属钠、金属锌、碘、金刚石晶胞的示意图，数一数它们分别平均含几个原子。巩固练习下图的晶胞中各含有几个原子教后反思：晶胞，是连接宏观晶体与微观原子之间的桥梁。晶胞是晶体微观结构的最基本单元，要研究晶体，必须先了解晶胞。虽然本教学案例侧重自主讨论的学习方式，但在教学过程中，基于教学内容的基础性和抽象性，我还是充分利用了多种教育、教学资源，比如多媒体演示了多幅晶体和晶胞的图片，比如让学生自己动手制作晶胞模型并拼制成晶体模型，以使学生对晶胞有一个比较形象和具体的认识，然后再进行问题情境的创设（即晶胞中显示的原子是否全部为此晶胞所包含），使学生比较顺利的完成了自主学习的任务，在此基础上，又进行了一定的变化，把立方晶胞拓展到棱柱晶胞，使学生对问题的认识得到深化，同时也完成了化学知识和技能方面的自我建构。讲授小结三、晶胞1、定义：晶胞是描述晶体结构的最基本单元。2、晶胞的特点：（1）大多是平行六面体。（2）排列方式：“无隙并置”3、计算晶体化学式或晶胞中粒子数的一般方法均摊法板书设计三、晶体结构的最小重复单元晶胞1、定义：晶胞是描述晶体结构的最基本单元。2、晶胞的特点：（1）大多是平行六面体。（2）排列方式：“无隙并