《第1节晶体和非晶体》教学设计(福建省县级优课)x-物理教案

第1节《晶体和非晶体》教学设计莆田第十一中学林义青一、教学目标1.知识与技能（1）知道晶体与非晶体的区别；知道单晶体和多晶体的区别。（2）了解晶体的空间点阵结构理论和用该理论解释晶体的结构。2.过程与方法通过晶体和非晶体的区分，培养学生科学观察能力和实验能力。3.情感态度价值观通过实验教学，渗透科学的观察法和实验法的科学教育。二、教学重难点：重点：晶体与非晶体的区别；单晶体和多晶体的区别。难点：晶体的结构理论和晶体的各向异性。三、教学方法：探究法实验法四、教学过程设计：引入新课：大家知道处于固态下的物质叫做固体。固体在科研、生产和生活中都有着重大作用。如核电站的建造需要耐放射性的固体材料，航空航天高新科技中需要耐高温、耐辐射、强度高、质地轻的合金，各种各样的家用电器中晶体管是必不可少的。因此，我们有必要来了解、研究固体的一些性质和特点。提出问题：A．固体可分成哪几类？B．晶体和非晶体有何差异？C．单晶体和多晶体有什么联系与区别？学生阅读教材，思考问题：实验：观察晶体和非晶体学生仔细观察并比较食盐、、冰糖、明矾等晶体样品与玻璃、松香、沥青、橡胶等非晶体样品的外形特点。师：固体可分成哪几类？生：固体可分成晶体和非晶体，而晶体又可分成单晶体和多晶体。板书：师：同学们通过刚才对几种晶体和非晶体样品的观看，发现它们在外形上何存特点？生：晶体具有天然规则的几何形状，非晶体没有天然规则的几何形状。教师着重分析食盐的立方体外形，并挑选大粒的食盐晶体放在投影仪上投影到银幕上让学生再仔细观察其外形。师：有人说，如果把食盐碾成粉末状，则就成了晶体；把一块橡胶切成规则的长方体就成了晶体。这种说法对不对？生：不对。虽然食盐和橡胶的形状人为地发生了变化，但它们的内部物理性质并未变。提出问题：晶体和非晶体有什么区别？实验探究：晶体和非晶体导热性能的比较在云母片和玻璃片一面分别涂一层打字蜡纸改正液，涂层需均匀，涂好后先将云母片插入“晶体和非晶体导热性能实验仪”（如图所示，1是放置云母片或玻璃片的嵌缝，2为去掉尖头的15W平直电烙铁，3为实验仪的底座，4为烙铁固定架）的嵌缝中，蜡层朝上，蜡层的反面紧贴烙铁直头，将烙铁接通电源半分钟即可断电，云母片蜡层上形成一透明椭圆蜡斑；接着取下云母片，换上玻璃片，经过同样的操作程序，玻璃片上蜡层形成一透明圆形蜡斑。该实验可重复一至二次。学生讨论：云母片和玻璃导热性能有什么区别？说明什么问题？师：那么晶体和非晶体在物理性质上到底有什么不同呢？师生一起共同分析刚才的实验观察到的现象。得到结论：云母晶体在不同的方向上导热性能不同，玻璃非晶体在不同的方向上导热性能是相同的。教师强调指出：晶体在不同的方向上不仅导热性能不同，机械强度和导电性等其他物理性质也不同。也就是说，晶体内部的物理性质与方向有关，这种特性叫做各向异性。而非晶体的物理性质在各个方向上都是相同的，所以是各向同性的。接下来引导学生回忆复习初中有关熔解的知识，归纳出：所有的晶体都具有一定的熔点，非晶体都没有一定的熔点。因此，是否具有一定的熔点是判断晶体和非晶体的重要标志。小结以上讨论的内容并板书：提出问题：晶体是不是都有规则的几何外形？生：晶体分为单晶体和多晶体。单晶体具有规则的几何形状，外形都是由若干个平面围成的多面体；而多晶体没有规则的几何形状，是由大量细微的小晶粒杂乱无章地排列在一起构成的。师：单晶体和多晶体不仅外形不同，在物理性质上也不相同。在物理性质上，单晶体具有各向异性，在多晶体具有各向同性。板书：问题探究：通过刚才的讨论研究，我们已经知道多晶体和非晶体都有无规则的几何外形，都是各向同性。因此，有人说，多晶体和非晶体实际上可归于同一类，对否？学生经过讨论思考后，回答：不对。多晶体是晶体，虽然多晶体不具有天然规则的几何外形和各向异性，但它具有一定的熔点，而非晶体没有，这是它们的重要区别。提出问题：晶体和非晶体具有不同的特征，那它们各有什么用途？学生阅读教材……师：单晶体是非常重要的材料，各种集成电路就是在纯度很高的单晶硅片上制造的；多晶体用途也很广泛，生产和生活中，大部分强度要求较高的用品都是由金属制成的；非晶体也发挥着不可替代的作用，各种车辆的轮胎就是用橡胶制成的。师：单晶体、多晶体或非晶体也不是绝稳中有绝对的，有的材料在某种条件下是晶体，在另一种条件下则是非晶体；有的晶体与非晶体在一定的条件下还可以相互转化，如金属玻璃。课堂小结：固体分为晶体和非晶体，晶体分为单晶体和多晶体。晶体有固定的熔点，有规则的几何外形，非晶体没有固定的熔点，没有规则的几何外形。单晶体具有各向异性，多晶体和非晶体具有各向同性。六、课堂练习：1．某一物体各向同性则可以判断：A．它一定是非晶体B．它一定是多晶体C．它一定不是单晶体D．它可能是多晶体2．一块金属整体表现为各向同性是因为：A．金属是非晶体B．金属分子间排列是杂乱的C．金属是单晶体D．金属是多晶体3．判断晶体和非晶体比较准确的方法是：A．从外形判断B．从各向异性和各向同性判断C．从导电性判断D．从有无确定熔点判断4．一个导体球，无论沿着哪个方向的直径测量它的电阻所得阻值都相等，由此可知，这个导体球：A．一定是非晶体B．可能是单晶体C．可能是多晶体D．以上说法都不对5．晶体和非晶体在物理性质上有明显区别，下列说法中哪些是对的：A．晶体都是各向异性的B．非晶体都是各向同性的C．各向异性的物体一定是晶体D．各向同性的物体