2024-2025年高中化学 专题5 物质结构的探索无止境教案 苏教版选修3

2024-2025年高中化学专题5物质结构的探索无止境教案苏教版选修3课题：科目：班级：课时：计划1课时教师：单位：一、教学内容本节课选自苏教版选修3《化学原理》专题5“物质结构的探索无止境”，内容包括：

1.原子结构的探究：汤姆孙的葡萄干面包原子模型，卢瑟福的核式结构模型，玻尔的量子轨道模型，以及现代的电子云模型。

2.分子结构与化学键：离子键、共价键、金属键的形成与特性，以及范德华力、氢键等分子间作用力。

3.晶体结构与性质：晶体的分类（离子晶体、共价晶体、金属晶体和分子晶体），晶体结构的特征及其与物质性质的关系。

4.人类对物质结构的探索进程：从古代的元素观到现代的量子力学，展现科学发展的不断探索与进步。

5.科学探究方法：通过实验、模型构建、理论分析等手段，探讨物质结构的研究方法及其在化学科学中的应用。二、核心素养目标1.培养学生的宏观与微观相结合的科学思维，能运用原子、分子及晶体的理论知识，解释物质的结构与性质关系。

2.提升学生的问题解决能力，通过分析化学键的类型和晶体结构，预测和解释物质的化学性质及物理变化。

3.增强学生的科学探究与创新意识，学会运用模型构建、实验探究等方法，对物质结构进行深入探索。

4.强化学生的科学态度与责任，了解科学家探索物质结构的历史进程，感悟科学发展的不断进步与探索精神。

5.培养学生的证据意识，学会搜集、分析、评价与物质结构相关的科学证据，形成科学的判断与推理能力。三、学习者分析1.学生已经掌握了原子结构、元素周期律、化学键类型等基础知识，能够理解基本的化学概念和原理，但对于物质结构的深层次认识尚显不足，需要进一步探索原子、分子及晶体的结构与性质关系。

2.学生在兴趣上，可能对化学实验、模型构建和科学探究有较高的热情。他们的学习能力较强，具备一定的逻辑思维和分析能力，但学习风格各异，有的擅长理论分析，有的善于实验操作。因此，教学中需兼顾不同学生的学习特点。

3.学生在探究物质结构的过程中可能遇到的困难和挑战有：理解抽象的量子力学概念、晶体结构与性质关系的复杂性、科学探究中实验数据的处理与分析等。此外，学生在证据搜集、评价和推理方面可能缺乏经验，需要教师在教学中给予指导。

针对以上分析，教师在教学过程中应注重激发学生的学习兴趣，发挥他们的能力优势，针对不同学习风格采取多样化的教学策略，同时关注学生可能遇到的困难和挑战，提供针对性的辅导和支持，帮助他们顺利掌握本章节的知识。四、教学资源准备1.教材：

-确保每位学生都备有苏教版选修3《化学原理》教材，以便于学生预习、复习及课堂学习。

-准备与教材配套的教师用书、教学参考书，以便教师充分备课，把握教学重难点。

2.辅助材料：

-收集与原子结构、分子结构、晶体结构等相关的图片、图表，用于课堂展示，帮助学生形象地理解抽象的概念。

-搜集科学家探索物质结构的历史视频资料，让学生了解科学发展的历程，激发他们的学习兴趣。

-准备相关的教学PPT，内容包括课程导入、知识点讲解、案例分析等，方便学生记录和回顾。

3.实验器材：

-准备原子模型、分子模型等教具，帮助学生直观地了解原子、分子结构。

-准备实验所需的化学试剂、仪器设备等，如离子晶体、共价晶体、金属晶体和分子晶体的样品，显微镜，电子秤等。

-确保实验器材的完整性和安全性，提前进行实验操作培训，以便学生在实验过程中能够安全、正确地操作。

4.教室布置：

-根据教学需要，将教室分为几个区域：讲授区、讨论区、实验操作台等。

-讲授区：配备多媒体设备，用于展示教学内容、图片、视频等。

-讨论区：设置若干小组，方便学生进行课堂讨论、互动交流。

-实验操作台：布置实验器材，确保实验操作空间充足，同时注意安全距离。五、教学实施过程1.课前自主探索

-教师活动：

-发布预习任务：通过学校在线学习平台，发布预习资料，包括PPT、视频和预习指导文档，明确预习目标和要求。

-设计预习问题：围绕“物质结构的探索”，设计问题如“原子结构是如何演变的？”“化学键如何影响物质的性质？”等，启发学生思考。

-监控预习进度：通过平台统计数据和学生的反馈，了解预习情况，确保学生为课堂学习做好准备。

-学生活动：

-自主阅读预习资料：学生按照要求，阅读教材和预习资料，初步理解原子、分子及晶体的基本概念。

-思考预习问题：针对教师提出的问题，独立思考并记录自己的理解与疑问。

-提交预习成果：将预习笔记、思维导图和问题通过平台提交，为课堂讨论做准备。

-教学方法/手段/资源：

-自主学习法：培养学生自主学习能力和独立思考能力。

-信息技术手段：利用在线平台，实现资源共享和进度监控。

-作用与目的：

-让学生提前接触课程内容，为课堂学习打下基础。

-培养学生的自主学习习惯和问题发现能力。

2.课中强化技能

-教师活动：

-导入新课：通过播放科学家探索原子结构的视频，激发学生的兴趣。

-讲解知识点：详细讲解原子结构、分子结构与化学键、晶体结构等知识点，结合实际案例。

-组织课堂活动：设计小组讨论，如分析不同类型晶体的性质，进行角色扮演，模拟科学家探索过程。

-解答疑问：针对学生的问题，进行个别指导或集体解答。

-学生活动：

-听讲并思考：积极参与课堂，对知识点提出疑问。

-参与课堂活动：在小组讨论中分享观点，通过角色扮演体验科学探索过程。

-提问与讨论：对不懂的问题提出疑问，参与课堂讨论。

-教学方法/手段/资源：

-讲授法：帮助学生系统掌握知识点。

-实践活动法：通过小组讨论和角色扮演，加深对知识的理解。

-合作学习法：培养团队合作和沟通能力。

-作用与目的：

-加深学生对物质结构理论的理解，掌握分析物质性质的方法。

-通过实践活动，提高学生的动手能力和问题解决能力。

-增强学生的团队合作意识和交流表达能力。

3.课后拓展应用

-教师活动：

-布置作业：根据课程内容，布置相关的习题和实践任务，如分析常见物质的晶体结构。

-提供拓展资源：推荐相关的科研文章、视频等，鼓励学生深入探索。

-反馈作业情况：及时批改作业，给予学生个性化的反馈和指导。

-学生活动：

-完成作业：认真完成作业，巩固课堂学习成果。

-拓展学习：利用拓展资源，深入研究感兴趣的部分。

-反思总结：对自己的学习过程进行反思，提出改进建议。

-教学方法/手段/资源：

-自主学习法：引导学生自主完成作业和拓展学习。

-反思总结法：帮助学生形成良好的学习习惯。

-作用与目的：

-巩固学生对知识点的掌握，提高应用能力。

-拓宽知识视野，激发学生的探究兴趣。

-通过反思，促进学生自我提升和持续发展。六、教学资源拓展1.拓展资源：

-与原子结构相关的经典著作，如汤姆孙的《原子与电子》、卢瑟福的《原子结构》等，了解原子结构理论的发展历程。

-介绍分子结构与化学键的科普书籍，如《化学键的奥妙：分子间的相互作用》等，帮助学生深入理解化学键的类型及特性。

-关于晶体结构与性质的学术文章和专著，如《晶体学导论》、《晶体生长与结构》等，了解晶体的分类、结构与性质关系。

-科学家探索物质结构的历史案例和传记，如《玻尔传》、《卢瑟福传》等，了解科学家们的成就与探索过程。

-与物质结构相关的化学实验操作视频，如离子晶体的制备、晶体结构观察等，提高学生的实验操作技能。

2.拓展建议：

-阅读经典著作和科普书籍，了解原子、分子及晶体结构理论的发展历程，培养科学思维和历史观念。

-深入学习相关学术文章和专著，掌握晶体的分类、结构与性质关系，提高理论素养。

-通过科学家传记和案例，感悟科学家们的探索精神，激发学生的创新意识和研究兴趣。

-观看化学实验操作视频，学习实验技巧，为实际操作打下基础。

-结合教材内容，进行拓展性研究，如探讨原子结构理论在现代科技中的应用，或分析常见物质的晶体结构等。

在拓展学习过程中，学生可以关注以下几个方面：

-知识点拓展：深入研究原子、分子及晶体的理论知识，了解不同类型化学键的特点，掌握晶体结构与性质关系。

-实践应用：结合教材内容，观察和分析日常生活中的物质结构现象，将理论知识应用于实际问题。

-科学探究：学习科学家们的探索方法，尝试自主设计实验，验证物质结构理论。

-跨学科学习：关注物质结构在其他学科领域的研究，如物理学、材料科学等，拓宽知识视野。七、教学反思与总结1.教学方法多样化：我运用了讲授法、实践活动法和合作学习法等多种教学方法，让学生在听讲、讨论、实验等环节中深入理解物质结构知识。同时，我也注重培养学生的自主学习能力，让他们在预习、拓展学习等环节中发挥主观能动性。

2.关注学生个体差异：在教学过程中，我关注到学生的学习兴趣、能力和风格，尽量满足不同学生的需求。在课堂讨论、实验操作等环节，我鼓励学生积极参与，发挥自己的特长。

3.及时解答疑问：针对学生在学习过程中产生的疑问，我及时进行解答和指导，帮助他们克服困难，提高学习效果。

然而，在教学过程中，我也发现了一些问题：

1.课堂时间分配不够合理：在讲解知识点和组织课堂活动时，我有时未能充分考虑到时间的分配，导致课堂节奏不够紧凑，影响了教学效果。

2.部分学生对知识点的理解不够深入：尽管我采用了多种教学方法，但仍有部分学生对某些知识点理解不够深入，需要我在今后的教学中进一步关注这部分学生的需求，采取有针对性的辅导措施。

针对以上问题，我将在今后的教学中进行改进：

1.优化课堂时间管理：在备课阶段，我将更加细致地规划课堂时间，确保各个环节的时间分配合理，提高课堂效率。

2.关注学生个体差异：在今后的教学中，我将更加关注学生的学习情况，针对他们的需求和困难，采取个性化的辅导措施，提高他们的学习效果。

3.激发学生学习兴趣：我将继续采用多样化的教学方法，激发学生的学习兴趣，培养他们的自主学习能力和科学探究精神。八、作业布置与反馈作业布置：

1.根据本节课所学，完成教材课后习题第5.1-5.3节的选择题和填空题，巩固原子结构、分子结构与化学键、晶体结构等知识。

2.结合教材内容，撰写一篇关于原子结构发展历程的小论文，分析不同原子模型的特点和优缺点，培养学生的科学思维和写作能力。

3.完成实验报告：根据课堂实验内容，撰写实验报告，包括实验目的、原理、过程、结果和讨论等，锻炼学生的实验操作和总结能力。

4.选择一种常见物质，如食盐、冰等，观察其晶体结构，并分析其与物质性质的关系，培养学生的观察能力和应用能力。

作业反馈：

1.对学生的选择题和填空题作业进行批改，及时指出错误，帮助学生巩固基础知识。

2.针对学生的小论文，从论点、论据、论证等方面进行评价，给出改进建议，提高学生的写作能力。

3.审阅学生的实验报告，关注实验目的、原理、过程、结果和讨论的完整性，提出改进意见，提高学生的实验操作和总结能力。

4.对学生观察常见物质的晶体结构作业进行评价，关注分析过程和结论的合理性，给出指导意见，培养学生的观察能力和应用能力。课后作业题目：简述原子核式结构模型的主要内容。

答案：原子核式结构模型认为原子由位于原子中心的原子核和围绕原子核高速运动的电子组成，原子核由质子和中子组成，质子带正电，中子不带电。

2.补充题目二：

题目：解释离子键和共价键的形成原因及区别。

答案：离子键是由正负离子间的静电作用力形成的，通常发生在活泼金属和非金属元素之间；共价键是由原子间共享电子形成的，通常发生在非金属元素之间。

3.补充题目三：

题目：举例说明晶体结构与物质性质的关系。

答案：例如，金刚石和石墨都是由碳原子组成，但由于晶体结构不同，金刚石具有很高的硬度和熔点，而石墨则具有很好的润滑性。

4.补充题目四：

题目：简述量子力学对原子结构理论的发展的贡献。

答案：量子力学提出了电子云模型，认为电子在原子核外形成电子云，而不是精确的轨道运动，从而更好地解释了原子的稳定性和光谱现象。

5.补充题目五：

题目：举例说明范德华力和氢键的区别。

答案：范德华力是分子间由于瞬时偶极产生的吸引力，作用范围较小，作用力较弱；氢键是分子间由于氢原子与电负性较强的原子（如氧、氮）形成的较强的吸引力，作用范围较大，作用力较强。板书设计①原子结构的发展

-汤姆孙的葡萄干面包原子模型

-卢瑟福的核式结构模型

-玻尔的量子轨道模型

-现代的电子云模型

②化学键的类