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视频标签：分子晶体,原子晶体
所属栏目：高中化学优质课视频
视频课题：人教版选修3物质结构与性质第二节《分子晶体与原子晶体》-吉林省国家级优质课
教学设计、课堂实录及教案：人教版选修3物质结构与性质第二节《分子晶体与原子晶体》-吉林省国家级优质课
通化市第一中学校
课题 第二节 分子晶体与原子晶体 课型 新授课 学科 化学 授课教师 杜刚
授课时间
2017.04 班级 2.5 教材版本
新课标人教版
学段
高中
学习目标
（一）知识与技能
1．了解原子晶体的概念，掌握原子晶体的熔、沸点，硬度等物理性质。 2．掌握金刚石、晶体硅、二氧化硅、碳化硅等典型原子晶体的结构。 3．理解并掌握原子晶体内原子间作用力的类型。 （二）过程与方法
1．用图片、三维动画向学生展示一些常见的晶体。
2．运用晶体结构模型软件，向学生展示一些晶体的微观结构。 3．用列表对比的方法，比较晶体的结构、构成粒子相关等内容。 （三）情感态度价值观
理解“物质的结构决定性质，性质体现结构”的观点。
教学重点 原子晶体的概念及原子晶体的结构与性质的关系。 教学难点 原子晶体的结构及特点，发展宏微结合的学科思维。 教学方法
本节课采用“问题式教学法”和观察结构模型，以问题解决为线索，通过一系列的问题设置以及迁移应用，使学生在问题解决及迁移应用中提高自身能力。
教学资源 （一）学情分析：
1.教学内容分析
《分子晶体语原子晶体》选自人教版高中化学选修三第三章《晶体的结构与性质》，晶体具有规则的几何外形，其内部结构呈现规则的重复排列。规则的几何外形是其内部构成微粒有规则排列的结果，是物质的结构决定性质的一个范例。
2.教学对象分析
受认知水平及抽象概括能力的限制，学生空间想象能力和逻辑思维能力水平有很大差异，形成对空间知识的不理解，造成一定的学习困难。
（二）教学环境：
高二学生马上要升入高三，为适应新高考需要，本节课主要以训练学生思维达到提高学生综合能力为目的。我们的学生已经习惯被老师灌输，所以怎样逐渐引导学生从“被动接受型”慢慢向“自主学习型”转变，就成为我们上课首先要解决的问题。根据学生在前面的学习中已具备的相应的学习基础，通过有层次的问题设计，引导学生亲自动手排列，自主探究原子晶体中金刚石的三维空间模型，通过自己动手，体验堆积成功后的成就感，感受学习的乐趣，可以激发学生学习的积极性与主动性；增强学生的感性认识，将抽象的微观内容宏观化，降低学习难度。
2
环节 教师活动（教学内容呈现） 学生活动（学习活动的预设）
设计意图
情境创设
通过视频《钻石的奥秘》引入新课。
倾听、观察、
思考
创设问题
情境，激发学习兴趣。
思考1
通过视频，结合初中所学，钻石有那些性质； 下表是金刚石与CO2的一些物理性质，它们差异为什么那么大呢？
这与它们的结构有什么关系呢？
观察、思考。
为后续讲
课做铺垫。
板书
第二节 分子晶体与原子晶体
二、原子晶体
活动探究1 这些性质显然是由金刚石的结构决定的，已知金刚石中的碳原子的杂化轨道是sp3
，那么，金刚石有
怎样的结构呢？
请各小组相互讨论，并根据自己的想象制作金刚石的结构模型。
分小组动手排
列，同组内交
流讨论。
小组代表发
言。
培养动手
动脑和合
作交流的
能力。
板书总结
二、原子晶体
1.定义：所有原子都以共价键相互结合,整块晶体是一个三维的共价键网状结构，是一个“巨分子”，又
称共价晶体。 2.构成粒子：原子 3.粒子间的作用力：共价键
合作、交流、
讨论、代表发
言
培养归纳
总结的能
力。
3
思考2
（1）能否有共价键的晶体是原子晶体？
（2）能否构成微粒为原子的都是原子晶体？ （3）原子晶体中是否存在单个的分子？
合作、交流、讨论、代表发言
培养分析和解决问题的能力。 思考3
下表是一些原子晶体的熔点和硬度
问题1、原子晶体的物理性质有哪些？并分析原因。 问题2、怎样从原子结构的角度理解金刚石、碳化硅和硅的熔点和硬度依次下降？
合作、交流、
讨论、代表发
言 通过数据
分析，总结原子晶体熔点相差
较大的原
因。培养分析和解决问题的能力及发散思维能力。
板书总结
4．物理性质
（1）熔沸点高，融化时破坏共价键。
一般来说，原子半径越小，键长越短，键能越大，
熔沸点越高。 （2）硬度很大。
（3）不溶于一般溶剂，如水和苯。
（4）一般不导电（个别为半导体，如硅、锗）。 总结、思考
培养学生归纳总结的能力。
板书总结
5.典型的原子晶体
（1）某些非金属单质，如金刚石、硼、硅、锗
（2）某些非金属化合物，如SiO2 （石英） 、SiC
（金刚砂）、BN。
培养学生
归纳总结
的能力。
板书
6.结构特点：三维网状结构
思考4
（1）金刚石
问题1.在金刚石晶体中最小环上的C原子数为多少？
它们是否在同一平面上？
问题2.金刚石晶体中C原子个数与C-C键数之比是多
合作、交流、
讨论、代表发
言
培养分析
和解决问
题的能力及发散思
4
少？
问题3.金刚石中1个C原子被多少个六元环共用？ 维能力。
板书
（2）晶体硅
（3）金刚砂（SiC） （4）二氧化硅（SiO2）
活动探究2 水晶是一种古老的宝石（展示水晶的图片），晶体完好时呈六棱住钻头形，它的成分是二氧化硅。
水晶的结构可以看成是硅晶体中每个Si—Si键中“插入”一个氧原子形成的，那么在二氧化硅中原
子是怎样排列的呢？
请各小组相互讨论，并根据自己的想象制作二氧化硅的结构模型。
合作、交流、
讨论、代表发言
培养动手能力、团队意识
思考5
1.在SiO2晶体中每个硅原子周围紧邻的氧原子有多少个？每个氧原子周围紧邻的硅原子有多少个？在SiO2
晶体中硅原子与氧原子个数之比是多少？
2.在SiO2晶体中每个硅原子连接有几个共价键？每个
氧原子连接有几个共价键？ 3.在SiO2晶体中最小环为几元环?
合作、交流、
讨论、代表发
言
培养学生分析和解决问题的能力及发散思维能力。
分析总结
（展示二氧化硅的微观结构图，结合学生回答情况，共同分析总结）碳和硅都是第ⅣA族元素，若以硅原子代替金刚石晶体结构中的碳原子，便可得到晶体硅的结构；若再在硅晶体每个Si—Si键中“插入”一个氧原子，便可得到以硅氧四面体为骨架的二氧化硅的结构。晶体中每2个Si之间插入1个O，只存在
Si—O键。1mol SiO2晶体中有4mol共价键。 在二氧化硅晶体里，一个硅原子能形成四个共价键，一个氧原子能形成两个共价键，因此二氧化硅晶体中硅原子和氧原子的个数比为1:2。
最小环为十二元环，每个Si被12个十二元环共用，每个O被六个十二元环共用。
思考、动手，
讨论、代表发
言。
培养学生
解决问题
的能力
5
课堂总结
晶体类型 分子晶体 原子晶体 定义
构成粒子
粒子间作用力
熔沸点
硬度
熔化时破坏的作用力
代表物质
以问题的形式
呈现，让学生
讨论、总结，
归纳出本节主
要内容及有关
规律。
培养分析
和解决问题的能力及发散思维能力。
练习：
1.下列晶体中不属于原子晶体的是（ A ） A.干冰 B.金刚砂 C.金刚石 D.水晶
2.在金刚石的晶体中，含有由共价键形成的碳原子环，其中最小的环上所需碳原子数及每个碳原子上任意两个C--C键间的夹角是（ D ） A．6个 120° B．5个 108° C．4个 109°28′ D．6个 109°28′
3.2003年美国《科学》杂志报道：在超高压下，科学家用激光器将CO2加热到1800K，成功制得了类似石英的CO2原子晶体。下列关于CO2晶体的叙述中不正确的是( C ) A.晶体中C、O原子个数比为1∶2 B.该晶体的熔点、沸点高、硬度大 C.晶体中C—O—C键角为180°
D.晶体中C、O原子最外层都满足8电子结构 作业：
1、完成周检测习题。 2、预习金属晶体。
6
板书设计： 第二节 分子晶体与原子晶体 二、原子晶体
1.定义：所有原子都以共价键相互结合,整块晶体是一个三维的共价键网状结构，是一个“巨分子”，又称共价晶体。 2.构成粒子：原子 3.粒子间的作用力：共价键 4.物理性质 5.典型的原子晶体 6.结构特点：三维网状结构
教学反思：
本节课在设计过程中，体现了新课程理念，发挥教师为主导、学生为主体的教学思想，采用小组合作探究、讨论、分析、比较、精讲、精练的教学方法。应用多媒体和晶体结构展示等手段突出重点、突破难点比较好地完成了教学任务。 1.小组合作讨论， 主体意识强
本节课我两次采用小组合作探究，6次进行晶体结构展示并及时进行训练和精讲，教学方法运用比较得当，有效地进行了重点的突出和难点的突破。讨论中善于寻找学生的兴奋点并参与其中，学生始终处于活跃和亢奋中并收获了新知。 2.师生平等交流， 教学观念活
整节课我突出了导的作用，体现了师生平等、交流、合作、和互助的理念，设计的问题一环套一环，并融进学生中去指导、帮助学生解难和答疑，及时发现学生的闪光点进行激励评价，提高学生的自信心和求知欲。 3.课内课外结合，学以致用实
化学知识来源于生活，又将对生活起指导作用。本节课我也秉承这一理念贯穿生活知识并指导学生运用所学知识解决生活中的问题，实现了“教材生活化，生活教材化，从生活中来，到生活中去”的教育目标。
近几年来认真学习新课程理念，并在教学中大胆使用、终见成效，得到大家的欣赏和认可，但我也诚恳地接受同科老师提出的建议和不足，将在课堂语言组织、化学课堂生活化、化学课堂高考化、继续完善和提高教学技能，向学者型、专家型教师迈进。
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