2024-2025学年新教材高中化学 第3章 不同聚集状态的物质与性质 第3节 液晶、纳米材料与超分子教学实录 鲁科版选择性必修2

2024-2025学年新教材高中化学第3章不同聚集状态的物质与性质第3节液晶、纳米材料与超分子教学实录鲁科版选择性必修2学校授课教师课时授课班级授课地点教具教学内容分析1.本节课的主要教学内容：本节课主要讲述液晶、纳米材料与超分子这三种特殊聚集状态的物质及其性质，涉及鲁科版选择性必修2教材第3章第3节相关内容。

2.教学内容与学生已有知识的联系：通过本节课的学习，学生可以巩固和拓展对物质聚集状态和性质的认识，与之前学过的气态、液态、固态物质性质等内容相联系，有助于提高学生对物质多样性和应用价值的认识。核心素养目标1.培养学生运用化学原理分析新型物质结构和性质的能力。

2.增强学生对于化学与材料、信息、能源、环境等领域交叉融合的认识。

3.培养学生的科学探究精神，通过实验和观察，引导学生提出问题、设计方案、实验验证，并得出结论。

4.强化学生的社会责任感，认识到化学科技对社会发展和环境保护的重要性。教学难点与重点1.教学重点

①液晶的结构特征和光学性质，包括液晶的分子排列、各向异性和旋光性等。

②纳米材料的定义、特性和应用，如纳米尺寸对材料性质的影响及其在电子、医药和环保等领域的应用。

③超分子的概念、形成原理和组装方法，以及超分子在分子识别、催化和药物传递等领域的应用。

2.教学难点

①液晶分子排列的微观模型与宏观性质的关联理解，学生需要抽象思维来建立两者之间的联系。

②纳米材料制备过程中尺寸控制的难点，以及纳米尺度下材料性质的预测和调控。

③超分子化学中复杂结构的设计与构建，学生需要掌握一定的化学合成技能和理论知识。教学资源准备1.教材：确保每位学生都有鲁科版选择性必修2教材第3章第3节的学习资料。

2.辅助材料：准备液晶分子结构图、纳米材料应用实例图片、超分子化学相关视频等多媒体资源。

3.实验器材：准备液晶显示器、纳米材料样品、显微镜等实验器材，确保实验操作的安全性。

4.教室布置：设置分组讨论区，布置实验操作台，营造有利于学生互动和实验操作的学习环境。教学过程设计**用时：45分钟**

**一、导入环节（5分钟**）

1.**情境创设**：展示液晶显示器、纳米材料制品（如纳米涂料、纳米纤维等）和超分子化学在生活中的应用图片，提问学生：“你们知道这些材料是如何制成的吗？它们有什么特别的性质？”

2.**提出问题**：引导学生思考：“物质在不同的聚集状态下有哪些不同的性质？液晶、纳米材料和超分子有什么特点？”

3.**激发兴趣**：简要介绍液晶、纳米材料和超分子的重要性，激发学生的学习兴趣。

**二、讲授新课（20分钟**）

1.**液晶**：

-讲解液晶的定义、分子排列和各向异性。

-通过动画演示液晶分子的排列变化，展示液晶的光学性质。

-用时：5分钟。

2.**纳米材料**：

-介绍纳米材料的定义、特性和制备方法。

-通过实例分析纳米材料在各个领域的应用。

-用时：5分钟。

3.**超分子**：

-讲解超分子的概念、形成原理和组装方法。

-分析超分子在分子识别、催化和药物传递等领域的应用。

-用时：5分钟。

**三、巩固练习（10分钟**）

1.**课堂练习**：发放练习题，让学生独立完成，包括液晶、纳米材料和超分子相关的判断题、选择题和简答题。

2.**小组讨论**：分组讨论练习题中的难点，互相解答疑问。

3.**展示答案**：每组选派代表展示讨论结果，教师点评并总结。

**四、课堂提问（5分钟**）

1.**提问环节**：教师针对新课内容提出问题，如液晶的光学性质如何影响显示器的性能？

2.**学生回答**：鼓励学生积极回答问题，教师给予反馈和指导。

**五、师生互动环节（5分钟**）

1.**问题解答**：针对学生在练习和提问环节提出的问题，教师进行解答和补充。

2.**实验演示**：进行简单的实验演示，如液晶显示器的工作原理，让学生直观感受液晶的特性。

3.**讨论交流**：教师引导学生讨论液晶、纳米材料和超分子在未来的发展趋势和应用前景。

**六、总结与拓展（5分钟**）

1.**总结**：回顾本节课的主要内容，强调液晶、纳米材料和超分子的特点和重要性。

2.**拓展**：布置课后作业，要求学生查阅资料，了解液晶、纳米材料和超分子在某一特定领域的应用案例。

**七、课堂小结（5分钟**）

1.**回顾**：教师带领学生回顾本节课的重点内容，确保学生掌握关键知识点。

2.**反馈**：收集学生对本节课的反馈意见，了解学生的学习效果。

3.**布置作业**：布置课后作业，巩固学生对新知识的理解和应用。学生学习效果学生学习效果主要体现在以下几个方面：

1.**知识掌握**：通过本节课的学习，学生能够准确理解液晶、纳米材料和超分子的定义、特性和应用。他们能够区分这三种特殊聚集状态的物质，并了解它们在各个领域的应用实例。

2.**能力提升**：

-**分析能力**：学生能够运用化学原理分析新型物质的结构和性质，例如，他们能够解释液晶的各向异性如何影响其光学性质，以及纳米材料的尺寸如何影响其物理和化学性质。

-**探究能力**：学生通过实验和观察，学会了提出问题、设计方案、实验验证和得出结论的科学研究方法。例如，他们能够设计简单的实验来观察液晶的光学变化。

3.**思维发展**：

-**抽象思维**：学生在理解液晶分子排列与宏观性质关系时，需要运用抽象思维，这对于培养他们的科学思维能力至关重要。

-**创新思维**：通过学习超分子化学，学生能够接触到分子层面的创新设计，这有助于激发他们的创新思维。

4.**实践应用**：

-**技术应用**：学生能够将所学知识应用于实际问题的解决，例如，他们能够分析纳米材料在环境保护中的应用，以及超分子在药物递送系统中的潜力。

-**跨学科理解**：学生通过学习这些特殊聚集状态的物质，能够更好地理解化学与其他学科（如物理学、材料科学、生物学）的交叉融合。

5.**情感态度**：

-**好奇心**：学生对液晶、纳米材料和超分子等前沿科技表现出浓厚的兴趣，这种好奇心有助于他们持续探索科学知识。

-**责任感**：学生认识到化学科技对社会发展和环境保护的重要性，增强了他们的社会责任感。

6.**价值观培养**：

-**科学价值观**：学生通过学习化学在解决实际问题中的作用，形成了科学、严谨、求实的科学价值观。

-**可持续发展价值观**：学生了解到化学技术在推动可持续发展中的作用，培养了他们对环境保护和可持续发展的关注。板书设计1.液晶

①液晶的定义：介于固态和液态之间的物质，具有各向异性。

②液晶分子排列：有序排列，形成微小的晶格。

③液晶的光学性质：旋光性、光学各向异性。

2.纳米材料

①纳米材料的定义：尺寸在1-100纳米范围内的材料。

②纳米材料的特性：高比表面积、量子尺寸效应、界面效应。

③纳米材料的应用：电子、医药、环保等领域。

3.超分子

①超分子的定义：由两个或多个分子通过非共价键相互结合而成的分子聚集体。

②超分子的形成原理：分子识别、自组装。

③超分子的应用：分子识别、催化、药物传递。典型例题讲解1.**例题**：液晶显示器中的液晶分子在电场作用下会改变其排列方向，从而改变光的传播路径。请分析液晶显示器是如何利用液晶的光学各向异性来显示图像的。

**解答**：液晶显示器利用液晶分子在电场作用下的各向异性来控制光的传播。当液晶分子排列与偏振片方向一致时，光线可以顺利通过；当液晶分子排列与偏振片方向垂直时，光线被阻挡。通过控制液晶分子的排列方向，显示器可以调节每个像素点通过的光量，从而形成图像。

2.**例题**：纳米材料在医药领域的应用之一是作为药物载体。请举例说明纳米材料作为药物载体的优势。

**解答**：纳米材料作为药物载体具有以下优势：

-**提高药物浓度**：纳米颗粒可以将药物浓缩在特定的区域，提高药物浓度。

-**靶向递送**：纳米颗粒可以靶向特定的细胞或组织，减少药物的副作用。

-**控制释放**：纳米颗粒可以控制药物的释放速率，实现缓释或按需释放。

3.**例题**：超分子在分子识别中的应用实例有哪些？

**解答**：超分子在分子识别中的应用实例包括：

-**DNA杂交**：超分子通过与DNA序列特异性结合，实现DNA的杂交和检测。

-**生物传感器**：超分子可以用于构建生物传感器，检测特定的生物分子。

-**药物传递**：超分子可以作为药物载体，实现药物的靶向递送。

4.**例题**：液晶分子排列的有序性对其光学性质有何影响？

**解答**：液晶分子排列的有序性对其光学性质有显著影响：

-**旋光性**：液晶分子排列的有序性使其具有旋光性，可以旋转偏振光的平面。

-**各向异性**：液晶分子排列的有序性导致其光学各向异性，不同方向的光传播速度不同。

5.**例题**：纳米材料在环境保护中的应用有哪些？

**解答**：纳米材料在环境保护中的应用包括：

-**水处理**：纳米材料可以用于去除水中的污染物，如重金属和有机污染物。

-**空气净化**：纳米材料可以吸附空气中的有害气体和颗粒物，改善空气质量。

-**土壤修复**：纳米材料可以用于修复受污染的土壤，提高土壤的肥力和生态功能。教学反思与总结这节课下来，我觉得挺有收获的，但也发现了一些可以改进的地方。

首先，我觉得课堂气氛挺活跃的。通过展示液晶显示器、纳米材料制品和超分子化学的应用图片，学生们对这节课的内容产生了浓厚的兴趣。在导入环节，我通过提问的方式，让学生们思考这些材料是如何制成的，以及它们有什么特别的性质，这样的提问激发了他们的求知欲。

在讲授新课的过程中，我尽量围绕教学目标和重点进行讲解。比如，在讲解液晶时，我通过动画演示液晶分子的排列变化，让学生们直观地理解了液晶的光学性质。在讲解纳米材料时，我列举了纳米材料在电子、医药和环保等领域的应用实例，让学生们看到了化学科技的实际应用价值。

在巩固练习环节，我发放了练习题，让学生们独立完成。我发现，学生们在回答问题时，能够较好地运用所学知识，这说明他们对本节课的内容掌握得不错。在小组讨论环节，学生们能够积极交流，互相解答疑问，这种合作学习的方式也收到了良好的效果。

当然，在教学过程中，我也发现了一些问题。比如，在讲解超分子时，由于内容较为抽象，部分学生理解起来有些困难。为了解决这个问题，我计划在今后的教学中，适当增加实验演示和案例分析，让学生们通过直观的方式理解抽象的概念。

此外，我还发现，在课堂提问环节，部分学生回答问题时不够自信，这可能是因为他们对所学知识的掌握不够扎实。为了提高学生的自信心，我会在今后的教学中，更多地鼓励学生提问和表达自己的观点，同时，我也会加强对学生的个别辅导，帮助他们克服学习中的困难。

针对教学中存在的问题和不足，我提出以下改进措施和建议：

1.对于抽象概念，适当增加实验演示和案例分析，帮助学生更好地理解。

2.加强对学生的个别辅导，帮助他们克服学习中的困难。

3.鼓励学生提问和表达自己的观点，提高他们的自信心。

4.在课堂提问环节，设计更具启发性的问题，引导学生深入思考。

我相信，通过不断反思和改进，我的教学水平会不断提高，学生们也能在化学学习的道路上越走越远。课堂课堂评价是教学过程中不可或缺的一环，它有助于我了解学生的学习情况，及时发现问题并进行解决。以下是我对课堂评价的具体实施方法：

1.**提问评价**：

-在课堂教学中，我通过提问的方式检验学生对知识的掌握程度。例如，在讲解液晶的光学性质时，我会提问：“液晶分子排列的有序性对其光学性质有何影响？”通过学生的回答，我可以了解他们对液晶光学性质的理解程度。

-对于学生的回答，我会给予及时的反馈和评价。如果回答正确，我会给予肯定和鼓励；如果回答错误，我会耐心解释并引导学生找到正确的答案。

2.**观察评价**：

-在课堂上，我会密切关注学生的参与度和互动情况。例如，在小组讨论环节，我会观察学生是否积极参与讨论，是否能够提出有见地的观点。

-通过观察，我可以发现学生在学习过程中的困难和问题，并及时调整教学策略，确保每个学生都能跟上教学进度。

3.**测试评价**：

-为了全面了解学生的学习情况，我会定期进行课堂测试。测试内容涵盖本节课的重点知识点，如液晶、纳米材料和超分子的定义、特性和应用。

-测试结束后，我会认真批改试卷，分析学生的答题情况，找出普遍存在的问题，并在接下来的教学中进行针对性的讲解和辅