2024-2025学年新教材高中化学 第三章 晶体结构与性质 3.1 金属晶体教学实录 新人教版选择性必修2

2024-2025学年新教材高中化学第三章晶体结构与性质3.1金属晶体教学实录新人教版选择性必修2授课内容授课时数授课班级授课人数授课地点授课时间教材分析2024-2025学年新教材高中化学第三章晶体结构与性质3.1金属晶体教学实录新人教版选择性必修2。本节课以金属晶体的结构特点、性质及其应用为主线，通过实验、讨论、分析等方式，引导学生深入理解金属晶体的基本概念和规律，培养学生运用化学知识解决实际问题的能力。核心素养目标培养学生科学探究能力，通过实验观察和数据分析，理解金属晶体的结构特点；提升化学思维方式，运用模型构建方法分析金属晶体的性质；增强社会责任感，认识金属晶体在材料科学中的应用，激发学生创新意识。教学难点与重点1.教学重点，

①理解金属晶体的电子结构，包括自由电子云和金属阳离子的排列方式；

②掌握金属键的本质及其对金属晶体性质的影响，如导电性、导热性和延展性；

③分析金属晶体的物理性质，如密度、熔点和硬度，并能够解释这些性质与晶体结构的关系。

2.教学难点，

①理解金属晶体中自由电子云的概念，以及如何通过电子云的分布来解释金属的物理性质；

②建立金属晶体结构与性质之间的联系，并能运用这一联系解释金属在实际应用中的表现；

③在实验中观察和记录金属晶体的物理性质，并能够从实验数据中得出合理的结论。教学资源-软硬件资源：多媒体教学设备（投影仪、电脑）、实物金属晶体模型、电子秤、温度计、导电测试仪。

-课程平台：学校内部教学资源库、在线教学平台。

-信息化资源：金属晶体结构动画、金属物理性质数据表格、相关学术论文电子版。

-教学手段：课堂讲授、小组讨论、实验演示、问题引导式教学。教学过程设计1.导入新课（5分钟）

目标：引起学生对金属晶体的兴趣，激发其探索欲望。

过程：

开场提问：“你们知道金属是什么吗？它在我们的生活中扮演着怎样的角色？”

展示一些金属制品的图片或视频片段，如手机、汽车、建筑材料等，让学生初步感受金属的魅力或特点。

简短介绍金属的基本概念和重要性，为接下来的学习打下基础。

2.金属晶体基础知识讲解（10分钟）

目标：让学生了解金属晶体的基本概念、组成部分和原理。

过程：

讲解金属晶体的定义，包括其主要组成元素或结构。

详细介绍金属晶体的组成部分，如金属阳离子、自由电子云等，使用图表或示意图帮助学生理解。

3.金属晶体案例分析（20分钟）

目标：通过具体案例，让学生深入了解金属晶体的特性和重要性。

过程：

选择几个典型的金属晶体案例进行分析，如金属的导电性、导热性、延展性等。

详细介绍每个案例的背景、特点和意义，让学生全面了解金属晶体的多样性或复杂性。

引导学生思考这些案例对实际生活或学习的影响，以及如何应用金属晶体解决实际问题。

4.学生小组讨论（10分钟）

目标：培养学生的合作能力和解决问题的能力。

过程：

将学生分成若干小组，每组选择一个与金属晶体相关的主题进行深入讨论，如金属的合金化、金属的腐蚀与防护等。

小组内讨论该主题的现状、挑战以及可能的解决方案。

每组选出一名代表，准备向全班展示讨论成果。

5.课堂展示与点评（15分钟）

目标：锻炼学生的表达能力，同时加深全班对金属晶体的认识和理解。

过程：

各组代表依次上台展示讨论成果，包括主题的现状、挑战及解决方案。

其他学生和教师对展示内容进行提问和点评，促进互动交流。

教师总结各组的亮点和不足，并提出进一步的建议和改进方向。

6.课堂小结（5分钟）

目标：回顾本节课的主要内容，强调金属晶体的重要性和意义。

过程：

简要回顾本节课的学习内容，包括金属晶体的基本概念、组成部分、案例分析等。

强调金属晶体在现实生活或学习中的价值和作用，鼓励学生进一步探索和应用金属晶体。

7.课后作业布置（5分钟）

目标：巩固学习效果，培养学生独立思考和解决问题的能力。

过程：

布置课后作业：让学生查阅资料，撰写一篇关于金属晶体在某一特定领域应用的短文或报告。

要求学生结合所学知识，分析金属晶体在该领域的优势和挑战，并提出自己的见解和建议。

8.教学反思（5分钟）

目标：教师对教学过程进行反思，总结经验教训，为今后的教学提供参考。

过程：

教师简要回顾教学过程，反思教学效果，包括学生的参与度、学习效果等。

教师提出改进措施，如调整教学策略、丰富教学资源等，以提高教学质量和学生的学习兴趣。知识点梳理1.金属晶体的基本概念

-金属晶体的定义：由金属原子通过金属键结合而成的具有规则几何外形的固体。

-金属键的本质：金属原子失去外层电子形成正离子，自由电子在金属离子之间自由移动，形成金属键。

2.金属晶体的结构特点

-金属晶体的堆积方式：包括简单立方堆积、体心立方堆积、面心立方堆积等。

-金属晶体的配位数：指每个金属原子周围直接相邻的金属原子数目。

-金属晶体的密度：与金属原子的质量和金属晶体的堆积方式有关。

3.金属晶体的物理性质

-导电性：金属晶体中的自由电子可以自由移动，因此金属具有良好的导电性。

-导热性：金属晶体中的自由电子可以传递热量，因此金属具有良好的导热性。

-延展性：金属晶体在受到外力作用时，可以发生塑性变形而不断裂。

4.金属晶体的应用

-金属材料在生活中的应用：如建筑材料、交通工具、电子产品等。

-金属材料在工业生产中的应用：如金属加工、金属合金制备等。

-金属材料在科学研究中的应用：如材料科学、纳米技术等。

5.金属晶体的实验研究

-实验方法：通过测量金属的密度、导电性、导热性等物理性质来研究金属晶体的结构特点。

-实验步骤：制备金属晶体样品、测量样品的物理性质、分析实验数据。

6.金属晶体的理论基础

-金属电子理论：研究金属中自由电子的运动规律和金属的性质之间的关系。

-金属键理论：研究金属原子之间的相互作用和金属晶体的结构特点。

7.金属晶体的未来发展

-金属材料的新应用：如超导材料、纳米金属材料等。

-金属材料的新制备方法：如电化学沉积、激光加工等。

-金属材料在可持续发展中的应用：如节能材料、环保材料等。课后作业1.**金属晶体的结构分析**

题目：根据金属晶体的堆积方式，分析面心立方堆积结构中每个金属原子的配位数。

答案：在面心立方堆积结构中，每个金属原子的配位数为12。

2.**金属晶体的物理性质计算**

题目：已知铜的密度为8.96g/cm³，假设铜的晶体结构为体心立方，计算铜的原子半径。

答案：铜的原子半径约为128pm（皮米）。

3.**金属晶体应用案例分析**

题目：举例说明金属晶体在生活中的一个应用实例，并解释该应用实例中金属晶体物理性质的重要性。

答案：金属晶体在生活中的应用实例：家用烤箱的发热元件。金属晶体的良好导热性使得烤箱可以迅速而均匀地加热食物。

4.**金属晶体的实验设计**

题目：设计一个实验来验证铜的导电性，并简要描述实验步骤和预期结果。

答案：实验步骤：

1.准备一段铜导线和两个灯泡，以及一个电池组。

2.将铜导线连接到电池组的两端。

3.观察两个灯泡是否同时发光。

预期结果：如果灯泡同时发光，说明铜具有良好的导电性。

5.**金属晶体结构的模型构建**

题目：使用黏土或塑料球等材料，构建一个简单的金属晶体模型，并解释模型中不同元素代表什么。

答案：构建模型步骤：

1.准备黏土或塑料球，其中一部分为白色代表金属阳离子，另一部分为黑色代表自由电子。

2.将白色球堆叠成金属晶体的基本结构（如体心立方或面心立方）。

3.在白色球之间嵌入黑色球，表示自由电子云。

解释：白色球代表金属阳离子，黑色球代表自由电子，它们之间的空间代表金属键。

6.**金属晶体的理论研究**

题目：解释金属晶体的自由电子理论如何解释金属的导电性和延展性。

答案：自由电子理论认为，金属中的自由电子能够在金属离子之间自由移动，因此金属具有良好的导电性。当金属受到外力时，自由电子可以随金属离子的移动而滑动，这解释了金属的延展性。

7.**金属晶体的环境保护**

题目：讨论金属晶体在环境保护中的潜在应用，例如在空气净化或水质净化方面的作用。

答案：金属晶体在环境保护中的应用实例：使用活性炭（一种多孔的金属晶体）来吸附空气中的有害气体或水中的污染物。活性炭的孔隙结构可以提供大量的表面积，增强其吸附能力，从而净化环境。

这些课后作业旨在巩固学生对金属晶体结构和性质的理解，同时培养学生的实验设计、理论分析和社会应用能力。作业布置与反馈作业布置：

1.完成课后练习题，包括金属晶体结构分析、金属物理性质计算、金属晶体应用案例分析等。

2.设计一个实验方案，旨在测量一种金属的导电性，并撰写实验报告，包括实验目的、原理、步骤、结果和分析。

3.选择一种金属，研究其在生活中的一个应用实例，撰写一篇短文，探讨该金属的应用如何体现了其晶体结构的特点。

4.利用网络资源或图书馆资料，查找关于金属晶体在环境保护中应用的最新研究，并撰写一份简报，总结研究成果。

作业反馈：

1.作业批改：教师应在课后及时批改学生的作业，确保每个学生都能得到个性化的反馈。

2.反馈内容：反馈应包括对作业完成情况的评价，如准确性、完整性、创新性等。

3.存在问题：指出学生在作业中存在的问题，如概念理解错误、计算错误、实验设计不合理等。

4.改进建议：针对存在的问题，给出具体的改进建议，如重新阅读课本相关章节、查找资料、重新设计实验方案等。

5.鼓励与激励：对于表现优秀的作业，给予肯定和鼓励，激发学生的学习兴趣和动力。

6.集体反馈：在下一节课的开始，对学生的作业进行集体反馈，讨论共性问题，并分享解决方法。

7.个别辅导：对于作业中表现不佳的学生，进行个别辅导，帮助他们理解和掌握相关知识点。

8.作业展示：鼓励学生展示自己的作业成果，通过展示和讨论，促进学生之间的学习和交流。教学反思与总结哎，这节课上下来，感觉还是有不少收获，也有不少需要改进的地方。首先，我觉得我在导入新课的时候做得还不错，通过展示一些生活中的金属制品图片，学生们对金属晶体有了直观的认识，这激发了他们的兴趣。但是，我觉得在介绍金属晶体基本概念的时候，可能有些学生还是觉得有点抽象，下次我可以在讲解过程中加入更多的实例，让他们更容易理解。

案例分析环节，学生们讨论得挺热烈的，他们能够结合所学知识分析案例，这让我很欣慰。但是，我也发现有些小组在讨论时缺乏深度，可能是因为他们对某些概念理解不够透彻。所以，我打算在接下来的教学中，更加注重概念的基础讲解，确保学生有扎实的理论基础。

在小组讨论环节，我发现学生们合作得很好，但是有的学生在表达自己的观点时还是有些拘谨。我鼓励他们多发言，但是效果似乎不太明显。我想，可能是我没有很好地营造一个轻松、开放的氛围。下次，我会尝试使用更多的互动式教学方法，比如小组竞赛，来激发他们的表达欲望。

课堂展示与点评环节，学生们表现得不错，但是点评环节有些冷清，可能是大家对点评的要求不太清楚。我会在课后准备一些点评的指导要点，让学生们知道如何进行有效的点评。

小结部分，我尽量用简洁的语言回顾了本节课的主要内