2.4 固体（教学设计）-【上好课】高中物理同步高效课堂（人教版2019选择性必修第三册）

2.4固体 教学设计 备课人 学科 物理 课题 1.1分子动理论的基本内容 教学内容分析 《固体》是《普通高中物理课程标准（2017年版2020年修订）》选择性必修第三册模块“固体、液体和气体”主题下的内容。 课程标准要求为：了解固体的微观结构。知道晶体和非晶体的特点。能列举生活中的晶体和非晶体。通过实例，了解液晶的主要性质及其在显示技术中的应用。利用熔化的石蜡显示云母片的各向异性和玻璃片的各向同性。了解材料科学的有关知识及应用，体会它们的发展对人类生活和社会发展的影响。知道半导体的特点，了解半导体技术在生产生活中的应用。初步了解纳米材料的特性，关注纳米材料的研究和应用及其可能存在的问题。 《普通高中物理课程标准(2017年版)解读》对课程标准的解读为：能够比较石墨与金刚石的微观结构，并能说出它们的特性。要求学生知道晶体和非晶体的特点，能够从外形、物理性质等方面区别晶体与非晶体。在教学过程中应该通过观察、实验等方法让学生获得认知。例如用熔化的石蜡显示云母片和玻璃片的各向异性与各向同性。学生应该能够列举一些生产生活中常见的晶体和非晶体，通过讨论交流活动丰富认知。要求学生能够从固体的微观结构分析晶体与非晶体在外形和物理性质上差异的原因。要求学生了解液晶的微观结构，知道液晶既有液体的流动性又具有晶体的某些各向异性，它是介于液体与晶体之间的一种过渡态。通过实例了解液晶的主要性质，即液晶的光学性质、磁学性质和电学的性质。了解液晶在显示技术中的应用。例如利用液晶的光学效应制造显示器，计算机的彩色液晶显示器等。学生应该通过自己查阅资料，了解液晶在电子工业、航空工业、生物、医学等领域的广泛应用，关注科学技术的最新成就和发展趋势。 学情分析 学生了解不同的固体在外观上存在差异，例如食盐、天然石晶外形规则，而沥青、橡胶等没有规则外形，教学时引导学生回忆不同固体外形差异，结合图片、视频等资源丰富学生对固体的认识，介绍固体分为晶体和非晶体两类。直观的实验能让学生形成丰富的感性认识，教学时可以演示石蜡在玻璃片和云母片熔化后的形状以及双折射实验，认识晶体物理性质的各向异性。 教学目标 物理观念∶理解晶体和非晶体的区别，会区分晶体、非晶体，并能简单说出晶体和非晶体的简单特点。 科学思维∶通过比较晶体与非晶体的异同点，体会它们的本质是微观结构的 不同客观反映。 科学探究：实验观察玻璃和云母片上石蜡熔化区域的形状，归纳总结出晶体和非晶体在导热性的区别。 科学态度与责任∶通过本节课的学习，感受固体物理在物理学中的魅力，增强对物理学的学习兴趣，同时激发学生的学习热情。 教学重难点 教学重点：晶体和非晶体的区别 教学难点：从微观角度理解晶体和非晶体性质的差异性 教学过程 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 新课导入 观察食盐颗粒和松香的外形，它们的外形各有怎样的特征？ 再用显微镜观察精盐和松香粉末的外形，两者有什么样的差别吗？PPT课件展示 食盐颗粒总是呈现立方体形，松香颗粒没有规则的几何形状。 提问：固体、液体、气体的性质是什么？ 本节课我们就对固体进行探究 上图是在日常生活中有两组常见的物质： 一组是玻璃、蜂蜡、硬塑料等； 另一组是盐粒、砂糖、石英。 提问：两类固体物质的外表各有什么特征？ 一组没规则形状；另一组有规则形状。 学生观看课件并思考 引入新课内容，激发学生好奇心 新课教学 一、晶体和非晶体 （一）晶体 食盐 明矾 石英 （立方体） （八面体） （六面棱柱和2个六面棱锥） 由此可知： （1）常见的晶体有: 石英、云母、明矾、食盐、硫酸铜、蔗糖、味精、雪花和金属等。 （2）几种常见晶体的规则外形： 食盐晶体 呈立方体形 明矾晶体 呈八面体形 石英晶体 中间是一个六棱柱，两端呈六棱锥 雪花 是水蒸气在空气中凝华时形成的晶体，一般为六角形 的规则图案。 （3）常见晶体 （2） 非晶体 （1）常见的非晶体有：玻璃、蜂蜡、松香、沥青、橡胶等。 （2）实验 实验1：观察玻璃和云母片上石蜡熔化区域的形状 玻璃片（圆形） 云母片（椭圆形） 说明：玻璃（非晶体）在各个方向上导热性能是相同的 云母（晶体）在各个方向上导热性能是不同的 实验2：观察方解石晶体是各向异性 把光分解为两束光而沿不同方向折射，形成双折射现象 晶体导光性的各向异性 （3）思考与讨论 常见的金属没有规则的形状，但具有确定的熔点。它们是晶体还是非晶体? 从金属的显微图样中可以看到，它是由许多细小的晶粒组成的。每个晶粒都是一个小的单晶体。但是，由于这些小的单晶体的取向杂乱无章，所以金属没有确定的几何形状。 晶体和非晶体的区别 （三）晶