认识晶体教案

认识晶体教案一、教学目标1.知识与技能目标了解晶体的概念，知道晶体与非晶体的本质区别。理解晶体的自范性、各向异性等性质及其微观解释。掌握晶胞的概念，能根据晶胞确定晶体的化学式。了解几种常见晶体的结构特点，如离子晶体、分子晶体、原子晶体和金属晶体。2.过程与方法目标通过观察晶体和非晶体的宏观现象，培养学生的观察能力和分析归纳能力。利用模型、多媒体等手段，帮助学生建立晶体结构的空间概念，培养学生的空间想象能力。通过对晶胞结构的分析，引导学生掌握从微观角度分析晶体结构的方法，提高学生的逻辑思维能力。3.情感态度与价值观目标让学生体会晶体结构的对称美，培养学生对化学学科的兴趣和审美情趣。通过对晶体结构的学习，培养学生严谨的科学态度和探索精神，激发学生对科学研究的热情。

二、教学重难点1.教学重点晶体与非晶体的本质区别。晶体的自范性、各向异性等性质。晶胞的概念及晶体化学式的确定。离子晶体、分子晶体、原子晶体和金属晶体的结构特点。2.教学难点晶体结构的空间想象及晶胞中微粒数的计算。晶体性质与微观结构的关系。

三、教学方法讲授法、直观演示法、讨论法、探究法相结合

四、教学过程

（一）课程导入（5分钟）【展示】展示各种精美的晶体图片，如水晶、食盐、金刚石、雪花等。【提问】同学们，这些美丽的物质大家都认识吗？它们有什么共同的特点呢？【学生回答】学生观察图片，自由发言，可能会提到它们外观规则、有光泽等。【教师引导】这些物质都属于晶体，今天我们就一起来深入认识晶体。

（二）晶体与非晶体（15分钟）1.晶体与非晶体的概念【讲解】晶体是内部微粒（原子、离子或分子）在空间按一定规律做周期性重复排列构成的固体。非晶体是内部微粒的排列呈现杂乱无章的分布状态的固体。【举例】像食盐、纯碱、冰和各种金属等都是晶体，而玻璃、橡胶、石蜡等属于非晶体。2.晶体与非晶体的本质区别【展示】利用动画展示晶体和非晶体内部微粒排列的微观结构。【讲解】晶体具有自范性，即晶体能自发地呈现多面体外形的性质。自范性的本质是晶体中粒子在微观空间里呈现周期性的有序排列。而非晶体没有自范性，其微粒排列是无序的。【思考与交流】让学生思考生活中还有哪些现象可以体现晶体的自范性，比如雪花的形状。3.晶体与非晶体的性质差异【实验演示】实验1：分别用石墨电极和铁棒在石蜡和食盐晶体上刻画。实验2：让一束光分别透过硫酸铜晶体和玻璃。【现象观察】学生观察实验现象，记录如下：实验1中，石墨电极能在石蜡上留下痕迹，而在食盐晶体上很难留下痕迹；铁棒在食盐晶体上能留下痕迹，在石蜡上也能留下痕迹。实验2中，硫酸铜晶体能使光线发生折射，在侧面看到一条光亮的通路（丁达尔效应），而玻璃不能使光线产生明显的折射现象。【分析总结】引导学生分析实验现象，得出晶体具有各向异性，即在不同方向上表现出不同的物理性质，如硬度、导热性、导电性等；非晶体具有各向同性，在各个方向上的物理性质相同。同时，晶体具有固定的熔点，非晶体没有固定熔点，而是在一定温度范围内逐渐软化。

（三）晶体的性质（10分钟）1.自范性【强调】晶体的自范性是晶体在适宜条件下可以自发地形成规则几何外形的性质。但是，晶体的自范性需要一定的条件，如晶体生长的速率适当等。2.各向异性【举例说明】以石墨为例，石墨在与层垂直的方向上的导电率是与层平行方向上导电率的1/104。这充分体现了石墨晶体的各向异性。3.对称性【展示】展示各种晶体的对称结构模型，如立方晶系的氯化钠晶体、六方晶系的石英晶体等。【讲解】晶体具有对称性，晶体的外形和内部结构都具有特定的对称性。晶体的对称性是由其内部微粒的周期性排列决定的。对称性是晶体的基本性质之一，对于研究晶体的结构和性质具有重要意义。

（四）晶胞（20分钟）1.晶胞的概念【讲解】晶胞是描述晶体结构的基本单元。晶体可以看作是由无数个晶胞无隙并置而成。无隙并置指的是相邻晶胞之间没有任何间隙，所有晶胞都是平行排列的。【展示】展示晶胞的模型，让学生直观感受晶胞的形状和大小。2.晶胞中微粒数的计算均摊法【讲解】均摊法是计算晶胞中微粒数的常用方法。对于一个晶胞，处于顶点的微粒，同时为8个晶胞所共有，每个微粒有1/8属于该晶胞；处于棱上的微粒，同时为4个晶胞所共有，每个微粒有1/4属于该晶胞；处于面上的微粒，同时为2个晶胞所共有，每个微粒有1/2属于该晶胞；处于晶胞内部的微粒，则完全属于该晶胞。【例题讲解】【例1】在氯化钠晶胞中，顶点上的钠离子和氯离子各有多少属于该晶胞？棱上的离子呢？面上的离子呢？体心的离子呢？【分析】顶点上的钠离子和氯离子各有1/8属于该晶胞；棱上的离子各有1/4属于该晶胞；面上的离子各有1/2属于该晶胞；体心的离子完全属于该晶胞。【例2】某立方晶系的晶体，其晶胞结构如图所示。该晶体中A、B两种微粒的个数比是多少？【分析】A微粒位于顶点和体心，顶点上的A微粒有8×1/8=1个，体心的A微粒有1个，所以A微粒总数为1+1=2个；B微粒位于棱上和面心，棱上的B微粒有12×1/4=3个，面上的B微粒有6×1/2=3个，所以B微粒总数为3+3=6个。则A、B两种微粒的个数比为2:6=1:3。

（五）常见晶体的结构（20分钟）1.离子晶体【展示】展示氯化钠晶体结构模型。【讲解】离子晶体是由阳离子和阴离子通过离子键结合而成的晶体。在氯化钠晶体中，每个钠离子周围有6个氯离子，每个氯离子周围有6个钠离子，阴阳离子以离子键相结合，构成了氯化钠晶体的空间结构。离子晶体的特点是硬度较大、熔沸点较高，固态时不导电，熔融状态或水溶液能导电。【思考与交流】让学生思考离子晶体中离子键的强弱与离子晶体性质的关系。【总结】离子键越强，离子晶体的硬度越大，熔沸点越高。离子键的强弱与离子半径和离子所带电荷有关，离子半径越小，离子所带电荷越多，离子键越强。2.分子晶体【展示】展示干冰晶体结构模型。【讲解】分子晶体是分子间通过分子间作用力（范德华力和氢键）相结合形成的晶体。在干冰晶体中，二氧化碳分子通过范德华力形成分子晶体。分子晶体的特点是硬度较小、熔沸点较低，固态和熔融状态都不导电。【举例说明】像冰、碘、白磷等都属于分子晶体。水分子之间存在氢键，使得冰的结构具有一定的特殊性，冰的密度比液态水小。3.原子晶体【展示】展示金刚石晶体结构模型。【讲解】原子晶体是相邻原子间以共价键相结合而形成的空间网状结构的晶体。在金刚石晶体中，每个碳原子都与周围的4个碳原子通过共价键相连，形成正四面体结构，整个晶体是一个巨大的分子。原子晶体的特点是硬度大、熔沸点高，一般不导电。【对比】对比分子晶体和原子晶体的性质差异，强调共价键和分子间作用力对晶体性质的影响。【举例】除金刚石外，二氧化硅、碳化硅等也属于原子晶体。4.金属晶体【展示】展示金属晶体的结构模型，如简单立方堆积、体心立方堆积、面心立方堆积等。【讲解】金属晶体是金属阳离子和自由电子通过金属键形成的晶体。金属键的本质是金属阳离子与自由电子之间的强烈相互作用。金属晶体具有良好的导电性、导热性和延展性。不同的金属晶体由于其原子堆积方式不同，性质也有所差异。【举例说明】例如，金属钠采用体心立方堆积，金属铜采用面心立方堆积。

（六）课堂小结（5分钟）【引导回顾】引导学生回顾本节课所学内容，包括晶体与非晶体的区别、晶体的性质、晶胞的概念及计算方法以及常见晶体的结构特点。【总结强调】总结本节课的重点知识，强调晶体结构与性质之间的关系，鼓励学生课后进一步思考和探究晶体世界的奥秘。

（七）课堂练习（10分钟）1.下列关于晶体的说法正确的是（）A.凡有规则外形的固体一定是晶体B.晶体与非晶体的本质区别在于是否有自范性C.晶体有自范性的原因是粒子在微观空间呈周期性有序排列D.固体SiO₂一定是晶体答案：BC2.某晶体的一部分如图所示，这种晶体中A、B、C三种粒子数之比是（）A.3:9:4B.1:4:2C.2:9:4D.3:8:4答案：B3.下列物质中，属于离子晶体的是（），属于分子晶体的是（），属于原子晶体的是（），属于金属晶体的是（）。A.干冰B.金刚石C.铜D.氯化钠E.碘答案：离子晶体：D；分子晶体：AE；原子晶体：B；金属晶体：C

（八）课后作业1.完成课本课后相关练习题。2.查阅资料，了解晶体在生活和科技领域的应用，并写一篇简短的报告。

五、教学反思通过本节课的教学，学生对晶体的概念、性质、结构等方面有了较为系统的认识。在教学过程中，利用图片、模型、