【核心素养目标】3.3.3 晶格能和离子晶体的稳定性 教学设计 2023-2024学年高二化学人教版（2019）选择性必修2

【核心素养目标】3.3.3晶格能和离子晶体的稳定性教学设计2023-2024学年高二化学人教版（2019）选择性必修2课题：科目：班级：课时：计划1课时教师：单位：一、设计意图本节课旨在通过引导学生探究晶格能和离子晶体的稳定性，帮助学生深入理解离子晶体的结构与性质，培养学生的科学思维能力和实践操作能力。结合高二学生的认知水平，本教学设计紧密围绕人教版（2019）选择性必修2化学课本内容，确保教学内容与课本的关联性，提高教学的实用性。通过本节课的学习，使学生能够掌握晶格能的概念、计算方法以及离子晶体稳定性的判断依据。二、核心素养目标本节课的核心素养目标在于培养学生的“科学探究与创新意识”以及“科学态度与社会责任”。通过探究晶格能与离子晶体稳定性的关系，激发学生的好奇心和探究欲，提升他们运用化学知识解决实际问题的能力。同时，培养学生严谨的科学态度，提高他们对化学科学的热爱和责任感，使其能够在日常生活和学习中遵循科学方法，形成正确的科学价值观。三、教学难点与重点1.教学重点

-晶格能的概念：晶格能是指1mol固态离子化合物中的离子从无限远处聚集成晶体所放出的能量。理解晶格能的定义对于后续学习离子晶体的稳定性至关重要。

-离子晶体的稳定性判断：通过晶格能的大小来判断离子晶体的稳定性，例如，NaCl和MgO的晶格能比较，以及它们稳定性的分析。

-晶格能的计算：掌握晶格能的计算方法，如通过离子半径和电荷数来估算晶格能，例如计算NaCl的晶格能。

2.教学难点

-晶格能的计算过程：学生可能难以理解晶格能计算的原理和具体步骤，例如在计算晶格能时，如何正确使用离子半径和电荷数。

-举例：通过具体计算NaCl晶格能的过程，详细解释如何使用离子半径和电荷数，以及如何从周期表中查找相关数据。

-离子晶体稳定性的综合判断：学生可能难以将晶格能与离子晶体稳定性联系起来，不能准确判断不同离子晶体之间的稳定性差异。

-举例：通过对比NaCl和MgO的晶格能，解释为什么MgO的晶格能更大，从而导致其稳定性更高，以及如何通过电荷数和离子半径的差异来理解这一现象。

-实际应用中的晶格能分析：学生可能不擅长将晶格能的概念应用到实际情境中，如材料科学中的离子晶体应用。

-举例：分析不同离子晶体在现实中的应用，如NaCl在盐湖中的应用，以及如何通过晶格能来评估其作为材料的可行性。四、教学方法与手段1.教学方法

-讲授法：通过详细讲解晶格能的定义、计算方法和离子晶体稳定性的判断，为学生提供系统的理论知识。

-讨论法：分组讨论不同离子晶体的稳定性，引导学生运用所学知识进行分析，增强互动性和思考深度。

-实验法：通过模拟实验或实际操作，让学生直观感受晶格能对离子晶体稳定性的影响，加强理论与实践的结合。

2.教学手段

-多媒体设备：使用PPT展示晶格能的计算公式和离子晶体结构，提高信息的直观性和易懂性。

-教学软件：利用化学模拟软件，让学生在虚拟环境中观察离子晶体结构变化，增强学习体验。

-网络资源：引导学生使用网络资源查找相关资料，拓展学习视野，促进自主学习能力的提升。五、教学过程设计1.导入环节（用时5分钟）

-创设情境：展示不同离子晶体的图片（如NaCl、KCl、MgO等），引导学生观察它们的物理外观。

-提出问题：询问学生，这些晶体在化学性质上有何相似之处，以及它们为何具有这些性质。

-引导思考：让学生思考晶体的稳定性与哪些因素有关，从而引出本节课的主题——晶格能和离子晶体的稳定性。

2.讲授新课（用时20分钟）

-讲解晶格能的定义：详细解释晶格能的概念，并通过图示展示离子从无限远处聚集成晶体时的能量变化。

-用时5分钟

-晶格能的计算：通过公式推导和实际例子（如NaCl的晶格能计算），讲解如何计算晶格能。

-用时7分钟

-离子晶体稳定性的判断：讨论电荷数、离子半径等因素对晶格能的影响，以及如何通过晶格能判断离子晶体的稳定性。

-用时8分钟

3.师生互动环节（用时10分钟）

-分组讨论：学生分成小组，讨论不同离子晶体的稳定性，并尝试应用晶格能的概念进行解释。

-用时5分钟

-小组汇报：每组选代表汇报讨论结果，其他学生可提出疑问或补充意见。

-用时5分钟

4.巩固练习（用时5分钟）

-练习题：提供几个计算晶格能的练习题，让学生独立完成，教师巡回指导，及时解答学生的疑问。

-用时5分钟

5.课堂总结（用时2分钟）

-回顾本节课的主要内容，强调晶格能和离子晶体稳定性的关系，并提醒学生在日常生活中对化学知识的运用。

6.作业布置（用时3分钟）

-布置相关的作业，要求学生复习晶格能的计算方法，并查阅资料了解离子晶体在实际应用中的重要性。

总用时：45分钟六、教学资源拓展1.拓展资源

-晶格能的实验测定：介绍如何通过实验测定晶格能，包括实验原理、所需仪器和实验步骤。

-离子晶体在材料科学中的应用：探讨离子晶体在陶瓷、电池、催化剂等材料科学领域的应用。

-离子半径的周期性变化：分析周期表中离子半径的变化规律，以及其对晶格能的影响。

-电荷密度与离子晶体稳定性：讨论电荷密度对离子晶体稳定性的影响，以及电荷密度与离子半径、电荷数的关系。

-实际案例分析：通过分析现实中的化学案例，如矿物形成、盐湖资源的利用等，展示晶格能和离子晶体稳定性在实际问题中的应用。

2.拓展建议

-阅读拓展：推荐学生阅读相关的化学专业书籍和科学研究论文，以加深对晶格能和离子晶体稳定性理论的理解。

-实验操作：鼓励学生在实验室中亲自动手进行晶格能的测定实验，通过实践操作来加深对理论知识的掌握。

-学术讨论：组织学生参加化学学术讨论会，与其他学生和教师交流关于晶格能和离子晶体稳定性的研究成果和心得体会。

-现场考察：带领学生参观相关的化工企业和材料实验室，了解离子晶体在实际生产中的应用情况。

-研究性学习：指导学生进行关于晶格能和离子晶体稳定性的研究性学习项目，培养学生的独立研究能力和科学素养。

-交叉学科学习：鼓励学生将化学知识与其他学科如物理学、材料科学等相结合，进行跨学科的学习和研究。七、课后拓展1.拓展内容

-阅读材料：《化学原理与应用》中关于离子晶体和晶格能的章节，以及《无机化学》中关于离子半径和电荷密度的讨论。

-视频资源：观看科普视频，如“离子晶体的结构与性质”、“晶格能的实验测定”等，以直观了解相关概念和实验过程。

-学术论文：阅读有关晶格能和离子晶体稳定性的最新科学研究论文，了解该领域的最新研究成果和发展趋势。

2.拓展要求

-鼓励学生在课后自主阅读推荐的书籍和材料，深入理解离子晶体和晶格能的概念，以及它们在化学和材料科学中的应用。

-观看视频资源后，要求学生撰写观后感，总结视频中的关键信息和自己的学习心得。

-对于阅读学术论文的学生，建议他们选择与自己兴趣相符的论文，并在阅读后与教师讨论论文的主要内容和个人的理解。

-教师应提供必要的指导和帮助，包括对阅读材料的选择、对论文的理解以及对疑问的解答。

-鼓励学生将所学知识与实际生活相联系，思考晶格能和离子晶体稳定性在生活中的应用，如食盐的储存、陶瓷材料的制作等。

-学生可以自由组成学习小组，共同探讨拓展内容，并在下次课堂上分享学习成果和经验。八、板书设计1.本文重点知识点

①晶格能的定义及计算方法

②离子晶体稳定性的判断依据

③晶格能与离子半径、电荷数的关系

2.关键词

①晶格能

②离子晶体

③稳定性

④电荷数

⑤离子半径

3.关键句

①“晶格能是离子晶体中离子间相互作用的能量表现。”

②“离子晶体的稳定性取决于晶格能的大小。”

③“晶格能的计算与离子半径和电荷数密切相关。”反思改进措施（一）教学特色创新

1.在教学过程中，我尝试将晶格能的概念与实际生活中的材料应用相结合，通过具体的案例分析，提高了学生对知识的实际应用能力。

2.我引入了小组讨论环节，鼓励学生通过合作学习来解决问题，这不仅增强了学生的团队协作能力，也提高了他们对晶格能和离子晶体稳定性概念的理解深度。

（二）存在主要问题

1.在教学管理方面，我发现部分学生在课堂上的参与度不高，可能是由于教学内容较为抽象，难以激发他们的兴趣。

2.在教学方法上，我意识到可能过于依赖讲授法，未能充分调动学生的主动学习积极性，导致他们对知识的吸收和内化不够深入。

3.在教学评价方面，我注意到传统的笔试评价方式可能无法全面反映学生对知识的掌握程度，尤其是对晶格能和离子晶体稳定性这样的抽象概念。

（三）改进措施

1.针对学生的参与度问题，我计划在未来的教学中增加更多互动环节，如课堂小游戏、角色扮演等，以提高学生对晶格能概念的兴趣和参与度。

2.为了减少对讲授法的依赖，我将尝试引入更多的实验活动和探究式学习，让学生通过实际操作和探索来深化对晶格能的理解。

3.在教学评价方面，我打算采用多元化的评价方式，包括课堂表现、实验报告、小组讨论等，以更全面地评估学生对知识的掌握和应用能力。作业布置与反馈作业布置：

1.理论作业：

-完成课本上的练习题，包括晶格能的计算题和离子晶体稳定性判断题。

-阅读课本中关于晶格能与离子晶体稳定性关系的案例，并撰写一篇短文，总结晶格能对离子晶体稳定性的影响。

2.实践作业：

-设计一个简单的实验方案，用于测定某种离子晶体的晶格能。

-调查生活中常见的离子晶体应用，如食盐、陶瓷等，分析其稳定性与晶格能的关系。

3.扩展作业：

-阅读推荐的拓展材料，如相关学术论文或专业书籍中关于晶格能的章节，并撰写阅读笔记。

-参与线上化学论坛讨论，分享对晶格能和离子晶体稳定性的理解和疑问。

作业反馈：

1.批改作业时，重点关注学生对晶格能概念的理解程度，以及是否能正确运用公式进行计算。

-对计算题，检查学生的计算过程是否正确，是否存在逻辑错误。

-对判断题，分析学生的判断依据是否合理，是否能准确应用晶格能与离子晶体稳定性的关系。

2.针对学生的作业表现，给出以下反馈建议：

-对理解不深刻的学生，提供额外的学习资料，如相关视频、图