内容正文:
《晶体结构与性质》单元学习——导学案设计
高中化学新课程新教材优质课评选
团体比赛教学设计
参赛课题: 晶体结构与性质
参赛团队:
目 录
单元学习基本信息 1
单元学习主题的生成 1
单元学习内容分析 2
核心知识结构化 3
学情分析 3
情景创设 4
单元教学目标 4
课时教学目标 5
单元教学整体规划 8
教学环境 9
教学设计 10
第 1 课时 10
第 2 课时 19
第 3 课时 26
第 4 课时 34
第 5 课时 41
第 6 课时 48
第 7 课时 57
学案设计 66
基于观念统领与模型认知的单元整体教学 ——晶体结构与性质
【单元学习基本信息】
学 科
高中化学
实施年级
高二
课程标准
“选择性必修课程”中“模块 2 物质结构与性质”的“主题 2: 微粒间的相互作用与物质的性质”,并与“主题 3:研究物质结构 的方法与价值”相关联
使用教材
鲁科版(2019)与人教版(2019)选择性必修 2 重组单元
单元名称
《晶体结构与性质》
单元课时
7
【单元学习主题的生成】
本单元的主题为“晶体结构与性质”,《普通高中化学课程标准(2017 年版 2020 年修订)》中明 确要求:认识物质是由原子、离子、分子等微粒构成的,微粒之间存在不同类型的相互作用。根据微 粒的种类及微粒之间的相互作用,认识物质的性质与微粒结构的关系。了解晶体中微粒的空间排布存 在周期性,认识简单的晶胞。借助分子晶体、共价晶体、离子晶体、金属晶体等模型认识晶体的结构 特点。知道介于典型晶体之间的过渡晶体及混合型晶体是普遍存在的。了解人类探索物质结构的过程, 认同“物质结构的探索是无止境的”观点,了解从原子、分子等不同尺度认识物质结构的意义。认识 物质的空间结构可以借助某些实验手段来测定,通过这些手段所获得的信息为建立物质结构模型或相 关理论解释提供支撑。知道晶体X 射线衍射等是测定物质结构的基本方法和实验手段。初步认识物质 的结构与性质之间的关系,知道物质结构的研究有助于发现具有预期性质的新物质,以及为设计与合 成这些新物质提供理论基础。认识研究物质结构有助于了解材料的结构与性能的关系,对优化物质结 构、改善材料性能具有重要意义。
本单元是在鲁科版(2019)和人教版(2019)两种版本教材的选择性必修 2 前两章“原子结构与 性质”和“分子结构与性质”的基础上,进一步落实课标中的模块主题 2 和模块主题 3 的学习。在本
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单元的学习中,凸显模型建构过程,实现从知识到学科素养的转化。通过前两课时初步树立了“结构 —性质—应用”的学科观念并建构了“晶体结构认识模型”,然后基于观念统领与模型认知按照金属 晶体、离子晶体、共价晶体和分子晶体的顺序进行学习,最后在第 7 课时进一步巩固学科观念、提升 模型的应用价值。通过本单元的学习,可以深化微粒种类和微粒间作用力与物质性质之间关系的认识, 发展“宏观辨识与微观探析”“证据推理和模型认知”等化学学科核心素养。
【单元学习内容分析】
本单元是在高中化学必修课程化学键、分子间作用力和选择性必修第 2 册前两章内容学习的基础 上,进一步进行结构与性质关系的学习,设计“晶体的特性”“走进晶胞”“金属晶体”“离子晶体”、 “共价晶体”“分子晶体”和“石墨烯的前世今生”7 个课时。首先从典型的晶体案例出发,认识 晶体和非晶体的区别,并从构成微粒和微粒间作用力建立典型晶体的分类视角,初步树立“结 构决定性质,性质决定应用”的学科观念。然后通过晶胞的选取、堆积、评价等环节, 形成利 用晶胞研究晶体结构的思路,并建立晶体结构认识模型。之后在观念统领下,应用晶体结构认 识模型学习四种典型晶体,具体如下:先学习金属晶体,通过堆积方式的讨论(尤其是面心立方最密 堆积)认识紧密程度不同的晶体结构,再通过实例分析认识八面体空隙。然后依据堆积方式、结合晶 体结构认识模型、借助填隙等思路和方法,进行后续内容的学习。最后,以“石墨烯晶体”为研究对 象,讨论石墨和石墨烯的晶体结构与性质,进一步巩固了晶体结构认识模型,发展了晶体性质分析视 角即从三维晶胞到二维晶胞、从典型晶体到混合型晶体,提升了模型的应用价值,拓展了学生的视野。
基于观念统领与模型认知的晶体结构与性质的教学设计具体如下:
单元内容
单元课时
核心任务
模型建构与发展
一、晶体的特性
第 1 课时
认识晶体的特性和建构晶体的概念
初步树立“结构—性质—应用”的学科观 念
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二、走进晶胞