第3章微项目青蒿素分子的结构测定-晶体在分子结构测定中的应用2023-2024学年新教材高二化学选择性必修2同步课堂高效讲义配套教学设计（鲁科版2019双选）

第3章微项目青蒿素分子的结构测定——晶体在分子结构测定中的应用2023-2024学年新教材高二化学选择性必修2同步课堂高效讲义配套教学设计（鲁科版2019，双选）学校授课教师课时授课班级授课地点教具教材分析“第3章微项目青蒿素分子的结构测定——晶体在分子结构测定中的应用2023-2024学年新教材高二化学选择性必修2同步课堂高效讲义配套教学设计（鲁科版2019，双选）”主要围绕青蒿素分子的结构测定，深入探讨晶体在分子结构测定中的重要作用。本章节内容旨在让学生掌握晶体学的基本知识，理解晶体在分子结构测定中的应用原理，以及学会利用晶体学方法测定分子结构的基本技能。通过学习，培养学生科学探究精神和实践操作能力，为后续化学课程打下坚实基础。核心素养目标1.科学探究与创新意识：能够运用化学知识解释青蒿素分子结构测定的原理，掌握晶体结构分析的基本方法，培养实验操作和创新思维能力。

2.实证观念与科学思维：通过实际操作和数据分析，形成对晶体学在分子结构测定中应用的科学认识，提高逻辑推理和批判性思维能力。

3.科学态度与社会责任：理解化学研究对社会的贡献，培养严谨的科学态度和积极的社会责任感，激发对化学科学的兴趣和热情。学习者分析1.学生已经掌握了哪些相关知识：

学生已学习过化学基本概念、原子结构、化学键类型等基础知识，对分子结构有一定的了解。此外，学生还接触过简单的化学实验操作，如使用显微镜观察晶体形态。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：

学生对化学实验和实际应用案例表现出浓厚的兴趣，具备一定的观察能力和动手操作能力。他们喜欢通过实践操作来理解和掌握知识，倾向于直观、形象的学习风格。

3.学生可能遇到的困难和挑战：

学生在理解晶体结构、空间想象力方面可能存在困难，尤其是在利用X射线晶体学方法测定分子结构时，对相关理论和技术原理的掌握可能不足。此外，实验操作中的精确性和数据处理能力也是学生需要克服的挑战。教学资源-鲁科版高二化学选择性必修2教材

-晶体模型教具

-X射线衍射仪（模拟器或软件）

-显微镜

-化学实验室常用玻璃仪器

-实验操作视频

-多媒体教学设备

-化学教育软件

-分子建模软件

-实验手册和指导书教学过程1.导入（约5分钟）

-激发兴趣：通过展示青蒿素的发现故事，引导学生思考化学在药物研发中的重要作用。

-回顾旧知：简要回顾已学的化学键、分子结构、晶体等相关知识，为学习新内容打下基础。

2.新课呈现（约40分钟）

-讲解新知：详细讲解晶体在分子结构测定中的应用，包括晶体的基本特征、X射线衍射原理及其在测定分子结构中的应用。

-举例说明：以青蒿素分子结构测定为例，展示如何通过X射线衍射实验确定分子结构。

-互动探究：分组讨论，让学生尝试解释晶体如何帮助科学家测定分子结构，并探讨可能的实验步骤。

3.巩固练习（约25分钟）

-学生活动：

-使用晶体模型进行观察和操作，加深对晶体结构特征的理解。

-利用X射线衍射模拟软件进行实验模拟，观察衍射图样，尝试解析分子结构。

-完成相关练习题，巩固晶体学知识和分子结构测定的方法。

-教师指导：

-观察学生的操作，提供必要的指导，帮助学生解决实验中的问题。

-针对学生的练习题答案，给出反馈和解释，确保学生正确理解知识点。

4.小结与拓展（约10分钟）

-小结：总结本节课的主要知识点，强调晶体在分子结构测定中的重要性。

-拓展：提出进一步的学习方向，如其他分子结构测定方法、晶体学在材料科学中的应用等。

5.作业布置（约5分钟）

-布置相关作业，包括晶体结构分析练习题、实验报告撰写等，以加深学生对课堂内容的理解和应用。学生学习效果1.掌握了晶体学的基本概念和原理，能够理解晶体在分子结构测定中的关键作用。

2.学会了利用X射线衍射方法进行分子结构分析的基本步骤，能够解释衍射图样与分子结构之间的关系。

3.通过实际操作晶体模型和模拟软件，提高了空间想象能力和实验操作技能。

4.能够结合实验数据和理论知识，进行分子结构的基本解析和推定。

5.增强了对化学实验的兴趣，激发了进一步探索科学奥秘的欲望。

6.通过小组讨论和互动探究，提升了团队合作和沟通能力。

7.通过完成练习题和实验报告，巩固了对晶体学知识和分子结构测定方法的理解和应用。

8.形成了严谨的科学态度，增强了批判性思维和问题解决能力。

9.认识到了化学在药物研发和材料科学等领域的重要应用，提升了社会责任感和对科学的认同。

10.能够将所学的晶体学知识与其他化学知识相结合，为后续学习打下坚实的基础。课堂1.课堂评价：

-提问：通过设计针对性的问题，检查学生对晶体学基本概念、X射线衍射原理以及分子结构测定方法的理解程度。根据学生的回答，及时调整教学进度和深度。

-观察：在学生进行晶体模型操作和X射线衍射模拟实验时，观察学生的实验操作是否规范，是否能够正确理解实验现象，以及是否能够有效地记录和分析数据。

-测试：在课程结束时，进行小测验，以选择题、填空题和简答题的形式，测试学生对本节课知识点的掌握情况。通过测试结果，评估教学效果，为后续教学提供参考。

2.作业评价：

-批改：对学生的作业进行仔细批改，检查学生对晶体学知识的应用能力，包括晶体结构分析、X射线衍射图样解析等。

-点评：在作业批改后，选择具有代表性的作业进行课堂点评，指出作业中的优点和不足，提供改进建议。

-反馈：及时将作业评价结果反馈给学生，鼓励学生根据反馈调整学习方法，强化对知识点的理解和应用。

-鼓励：对学生在作业中表现出的创新思维和深入探究给予肯定和鼓励，激发学生的学习热情和自信心。

-持续关注：对学生的学习进展进行持续关注，定期与学生进行交流，了解他们在学习过程中遇到的困难，提供个性化的指导和帮助。反思改进措施（一）教学特色创新

1.结合实际案例进行教学，如青蒿素的发现和应用，使学生能够直观地理解晶体学在分子结构测定中的重要作用。

2.引入多媒体教学和模拟软件，增强学生的互动体验和实验操作能力，使抽象的理论知识更具体、生动。

（二）存在主要问题

1.在教学组织中，发现部分学生对晶体学的基本概念理解不够深入，导致在后续的实验操作中遇到困难。

2.教学评价过程中，发现学生对作业反馈的利用不够充分，未能有效指导其后续学习。

3.教学方法上，可能过于侧重理论讲解，而忽略了学生的实际操作和探究能力的培养。

（三）改进措施

1.针对学生对基本概念理解不足的问题，将在课堂上增加互动环节，如小组讨论和问题解答，以及更多的实例分析，帮助学生深化理解。

2.为了提高作业反馈的利用率，将建立学生作业反馈档案，记录每次作业的反馈和学生的改进情况，定期与学生进行一对一交流，确保反馈能够真正指导学生的学习。

3.在教学方法上，将增加实验操作和探究活动的比重，鼓励学生通过实践来学习和掌握知识。同时，引入更多的教学资源，如实物模型、实验视频等，以增强学生的直观体验和动手能力。

4.加强与学生的沟通，了解他们的学习需求和困惑，及时调整教学计划和内容，确保教学更贴近学生的实际情况。

5.探索与校内外资源的合作，如邀请专业人士进行讲座或实验演示，以拓宽学生的知识视野，增强教学的实用性和趣味性。板书设计①重点知识点：

-晶体的定义与特征

-X射线衍射原理

-分子结构测定的基本步骤

②重点词汇：

-晶胞

-布拉格定律

-分子模型

③重点句子：

-“晶体是具有规则排列的固体。”

-“X射线衍射是分析晶体结构的重要手段。”

-“通过分析衍射图样，可以推断出分子的三维结构。”重点题型整理1.题型：简答题

题目：简述晶体的基本特征。

答案：晶体是具有规则排列的固体，其特征包括：具有固定的熔点、各向异性、能够形成衍射图样等。

2.题型：填空题

题目：根据布拉格定律，X射线在晶体中的衍射满足公式______，其中d是晶面间距，θ是X射线与晶面的夹角，λ是X射线的波长。

答案：nλ=2dsinθ

3.题型：论述题

题目：论述X射线衍射在分子结构测定中的应用原理。

答案：X射线衍射通过分析X射线与晶体相互作用后产生的衍射图样，可以确定晶体中原子或分子的空间排列。由于分子中的原子会在X射线的照射下产生散射，这些散射波的叠加会在某些方向上形成强的衍射峰，通过测量这些衍射峰的位置和强度，可以计算出分子的结构参数。

4.题型：实验题

题目：设计一个简单的实验，通过X射线衍射法测定一个未知晶体的晶面间距。

答案：使用X射线衍射仪，首先将未知晶体样品放置在衍射仪上，然后调整X射线发生器的参数，使X射线以一定的角度照射到晶体上。记录下产生的衍射图样，测量最强衍射峰的布拉格角θ。根据布拉格定律，计算晶面间距d=λ/(2sinθ)，其中λ为X射线的波长。

5.题型：案例分析题

题目：分析以下实验数据，推断青蒿素分子的可能结构。

数据：实