《金属晶体的原子堆积模型》名师教案 (1).doc

金属晶体的原子堆积模型

一、核心思想

学生发展核心素养倡导培养学生的科学精神和学会学习的能力，那么以课堂为载体、将核心素养的培养内化到学生学习过程中是我们每节课的追求目标。为实现培养学生能力和突破教学重难点的双重目标，本节课通过开展活动探究式教学，让学生“动手做、动眼看、动口议、动笔写、动脑思”，加强学生自主探究活动，培养他们的理性思维能力、批判质疑精神和勇于探究精神，真正体现学生

的主体地位。

二、教学内容分析

1.教材分析

本节课是鲁科版选修三第三章第一节第二课时的内容，第三章的主题是物质的聚集状态与物质性质，旨在让学生通过本章的学习，了解四种基础晶体类型，能从晶体结构的视角认识物质的性质，进一步形成有关物质结构的概念。

2.价值分析

（1）学科价值：在教材中承上启下，帮助学生了解金属晶体的原子堆积模型；

（2）应用价值：能够判断金属晶体的晶胞类型；

（3）学生发展价值：从微观角度认识世界。

3.学情分析

（1）知识层面：学生已初步了解分子晶体、原子晶体的定义及结构特点。

（2）能力层面：有学习热情，有一定的探究能力、分析思维能力和自主学习能力，主动探究能力有待提升。

（3）可能遇到的问题：语言表达能力不足、不会表达或化学用语不规范；知识迁移运用能力不足，分析问题、解决问题的能力有待提高。

三、教学目标分析

1.课程目标

（1）了解金属晶体的四种基本堆积模型：简单立方堆积、体心立方堆积、六方最密堆积和面心立方最密堆积。

（2）认识四种基本堆积模型的晶胞、能判断金属原子的配位数及四种堆积方式的空间利用率的计算。

2.学生核心素养目标

（1）科学精神：理性思维能力、严谨求知的态度，勇于探究的精神。

（2）自主发展：乐学善学、学习方法的习得，信息意识。

3.方法目标

（1）通过观察和制作堆积模型训练学生的空间想象能力和动手能力。

（2）通过小组合作培养学生的合作互助意识。

四、教学重点和难点

1.教学重点：金属原子在三维空间的四种堆积方式

2.教学难点：四种堆积方式晶胞、配位数、原子利用率的区别

五、教学方法

活动探究式学习

六、设计思想

本节课的设计思想如下，逐步开展三个思考与交流活动以及4个探究环节、梯度螺旋化上升，符合学生认知规律。

七、教学过程

教学

环节

教学设计

教师

活动

学生活动

设计意图

创设

情景

观看视频：《美丽化学——微观

视角下的金属晶体》

引导

观看、思考

回顾旧知，帮助学生从已有知识中找出知识的生长点

过渡：适宜的生长速率是晶体呈

现自范性的条件；晶体呈现规则

的多面体外形的本质在于微观粒子的周期性有序排列。

板书：3.3.2金属晶体的原子堆积模型

讲解

聆听、思考

构建

探究

基础

过渡：金属键无方向性和饱和性，自由电子的胶合作用使球形的金

属原子作紧密堆积，提高原子配位数及空间利用率，形成能量最低的稳定体系。

讲解

聆听，思考

基于学情出发的知识点讲解，为后续探究做准备

板书：一、重要概念

1.配位数：一个金属原子周围距离最近的金属原子数目

2.空间利用率：晶胞中原子所占体积百分数，用来表示晶体紧密堆积的程度

归纳

板书

笔记

二维平面金属原子堆积方式

思考与交流1：取2组等径圆球，每组3个，并排放置在同一平面上，两组球间尽可能多地紧密接触，有多少种排列方式？请在纸上画出。

提问

思考、分析、回答

帮助学生理解密置层和非密置层特点

探究1:非密置层和密置层排列特点

观察下图所示的非密置层，回答以下问题：

(1).每个球之间形成一个空隙；

(2).每个球的配位数为；

(3).球数与空隙数之比=。

引导

点拨

思考、作图

考虑到学生的现有学情，教师指导帮扶共同探究二维平面堆积特点，为后续学生合作探究铺垫基础

板书：二、二维堆积

1.密置层：配位数为6

2.非密置层：配位数为4

思考、笔记

学以

致用

思考与交流2：有两层单层均为非密置层的小球三维空间有几种堆叠方式？

提问

讨论、回答

培养学生分析问题、解决问题的能力

小组合作探究三维空间堆叠方式

探究3：简单立方堆积

堆积方式？

晶胞是什么样的？配位数？

原子半径与晶胞棱长的关系？空间占有率？

观察

答疑

交流、填表回答

培养学生知识

迁移能力

板书：三、三维堆积

1.简单立方堆积：

学生演板

探究4：体心立方堆积

堆积方式？

晶胞是什么样的？配位数？

原子半径与晶胞棱长的关系？

空间占有率？

顶点的原子是否还相切？

提问

引导

小