3.1.1晶体模型制作 教学设计 2025-2026学年高二上学期化学人教版选择性必修2

塔什库尔干县深塔中学 学科教案 年 月 日 星期 课题：第三章 《金属晶体和离子晶体》 第三节 《晶体模型制作》 【教材分析】 本节是人教版化学选修2《物质结构与性质》第三章第三节的教学内容，是第一节《晶体的常识》和第二节《分子晶体与原子晶体》基础上制作晶体模型。内容包含复习晶胞和4种晶体结构特点，并制作模型。 【学情分析】学生已掌握离子晶体、分子晶体的结构与性质（如离子键、分子间作用力，晶体熔点、硬度的影响因素），具备“晶体类型→微粒构成→作用力→物理性质”的初步认知逻辑。具备一定的空间想象能力（如能理解离子晶体的简单堆积模型，如NaCl、CsCl晶胞），但对更复杂的金属原子堆积方式（如面心立方、体心立方）仍需进一步提升。 本节课主要以制作模型为主，突破学生难以掌握的空间堆积模型的认知障碍，将“晶胞中原子个数计算”（如面心立方晶胞含4个原子）与“配位数”（如面心立方配位数12）概念分辨清楚。 大部分能理解基本概念和模型，但在“性质与结构的深度关联（“晶胞结构的综合计算”（如密度计算）上存在困难，需加强逻辑推导和解题方法指导。 【核心素养】 （一）知识构建与应用 1. 理解晶胞的概念，掌握分子晶体、共价晶体，离子晶体和金属晶体4种典型晶体的晶胞结构特征。 2. 能通过模型制作，明确晶体中粒子的排列方式、配位数及粒子间的作用力。 3. 学会根据晶胞结构推算晶体的化学式，提升空间想象能力。 （二）能力提升与发展 1. 通过“观察-分析-制作-总结”的流程，体验科学探究的过程，培养动手实践能力。 2. 小组合作中学会交流与分工，提高团队协作解决问题的能力。 （三）情感态度与价值观 1. 感受晶体结构的对称性与美感，激发对化学物质结构的探究兴趣。 2. 认识化学模型在科学研究中的作用，培养严谨的科学态度。 必备品格、关键能力：能从宏观和微观两个角度构建模型，并能制作模型 【课时】第3课时 【授课时间】 年 月 日 高二 年级 1 班 【教学重点】4种典型晶体的晶胞结构 【教学难点】通过晶体模型制作的方法与技巧从宏观和微观两个视角理解粒子排列规律 【课型】复习课 【教学用具】 模型制作视频 ppt课件 教案 【教学方法】图文结合 归纳总结 【教学准备】 1. 教学资源：PPT（含晶体结构示意图、模型制作步骤视频）、4种晶体的成品模型、晶胞结构投影教具。 2. 材料工具：黏土（不同颜色，如白色代表Na⁺、黑色代表Cl⁻）和兵乓球、牙签（代表粒子间作用力）、泡沫球（大/小规格，区分阳离子与阴离子）、剪刀、直尺、坐标纸（辅助定位粒子位置）。 3. 分组任务单：明确每组制作的晶体类型、任务分工及评价标准。 （二）学生准备 1. 预习教材中“晶体的常识”“常见晶体的结构”相关内容。 2. 每组提前分配好“材料员”“制作员”“记录员”“发言人”角色。 【教学过程】 初次备课 一情景导入 1. PPT播放塔县墨玉（主要成分石墨）、塔青玉（主要成分钙镁锌酸盐）东陵石（主要成分石英）和天然水晶、方解石等晶体图片，讲解玉石形成过程和晶体形成过程是一样的，并联系上节课内容分析塔县玉石属于什么晶体类型。 2.  【知识回顾】晶胞概念：晶胞是晶体结构的基本重复单元，如同“建筑中的砖块”，无数晶胞堆积形成晶体。 铜晶体 二、 分析4种晶体的结构特点（结合PPT动画）： （1）金属晶体 铜晶胞 学生通过观察及上节课学习，分析铜晶体的结构。 师讲： （2） 离子晶体： NaCl晶 CsCl 晶胞 学生通过观察及上节课学习，分析离子晶体的结构特点。 师讲：NaCl晶体：Na⁺和Cl⁻交替排列，Na⁺位于面心和顶点，Cl位于体心和棱心（或反之），配位数为6。 CsCl晶体：Cs⁺位于体心，Cl⁻位于顶点（或反之），配位数为8。 注：配位数:离子晶体中,一个离子周围最邻近的异电性离子的数目。（学生笔记） （3） 共价晶体：（金刚石）： 学生通过观察及上节课学习，分析共价晶体的结构特点。 师讲：碳原子形成正四面体结构，每个C原子与4个相邻C原子形成共价键，空间网状排列。对比课本石墨晶体结构讲解。 三、演示模型制作关键步骤（5分钟）：以NaCl为例，用坐标纸定位顶点、面心粒子，用牙签连接粒子，强调“对称排列”原则。（PPT展示制作过程和作品） 四、小组合作制作（20分钟） 1. 分组任务：将学生分为6-8组，每组选择一种晶体制作（确保4种晶体均有小组制作）。还可以仿照以下图片制作模型。 钠、锌、碘、金刚石晶胞示意图 2. 制作要求： 粒子大小区分明确（如NaCl中Cl⁻泡沫球比Na⁺大），颜色标注清晰。粒子位置准确，符合晶胞结构（可参考坐标纸定位：顶点粒子占1/8、面心粒子占1/2、体心粒子占1）。 制作过程中记录遇到的问题（如粒子位置偏移、牙签连接不稳定），并尝试解决。 3. 教师指导：巡视各组，重点帮助金刚石组解决“正四面体结构”搭建问题，提示NaCl组注意“面心粒子”的对称摆放。 五、展示作品 六、评价与总结（5分钟） 1. 小组展示：每组发言人结合模型，讲解晶体的粒子排列、配位数及结构特点（如“我们组制作的NaCl模型中，每个Na⁺周围有6个Cl⁻，对应配位数6”）。 2. 互评与师评：依据“结构准确性”“制作规范性”“讲解清晰度”评分，评选“最佳模型小组”。 3. 知识总结： 对比4种晶体模型，总结晶胞结构与晶体性质的关系（如金刚石网状结构→硬度大、熔点高）。 3. 1、4班引导学生根据模型推算化学式（如NaCl晶胞中 Na⁺个数=8×1/8 +6×1/2=4， Cl⁻个数=12×1/4 +1=4，化学式为NaCl）。 二次备课 从家乡大家熟悉的玉石出发，激发学生学习兴趣。 让学生感受：整块晶体可以看作是数量巨大的晶胞“无隙并置”而成；把微观放大成宏观。 从宏观角度分析微观分子结构。 把大家熟知的金刚石具体化，制作出模型，分析其物理、化学性质。 说明：金刚石是共价晶体，让学生回顾共价晶体的结构性质的基础上授课效果更明显。 这4张图片包含金属晶体，分子晶体，所以学生制作过程中要反复强调它们的结构特点，让学生在做的过程中掌握相关知识。 发言人发言时要说清楚配位数，然后在作品指出配位数的位置并认清楚，把课堂上抽象的难点具体化。 【板书设计】 晶体模型制作 1、 晶胞概念 2、 4种晶体结构特点 3、 模型制作要求 4、 作品展示 5、 评价与总结 【作业布置】 1. 基础作业：绘制4种晶体的晶胞结构平面图，标注粒子种类及配位数。 2.思考作业：为什么干冰的晶胞结构与NaCl相似，但干冰易升华而NaCl熔点很高？ 【课后反思】 本节课从学生熟悉的玉石出发，让学生知道玉石的形成过程和主要成分，能够从宏观深入到微观，分辨晶体类型和结构特点。通过本节课学习，提升了学生分辨晶体类型和晶体结构特点的能力，并联系到塔县玉石的结构特点，为家乡旅游业发展学到了专业知识术语。 亮点：1.老师积极引导，激发学生学习兴趣，调动学生的积极性，制作过程中学生们集思广益，用鸡蛋壳堆积了金属晶体模型，还有学生利用无花果壳制作了迷你版模型，到制作后期因胶水不足，学生们用干枣直接拼接了很多分子晶体。 2. 创设情境，以图片和视频的的形式，引导学生体验时代感受，制作过程中大家最钟爱的作品是S8，制作出来的模型像皇冠。因为作出了皇冠大家又想制作钻戒，但大家按照金刚石晶体制作钻戒时又很失落。 3. 这次学生活动不仅仅是从微观到宏观的突破，更是一次学生展现美的战场，学生通过动手制作加深了知识的消化，在化学知识争霸赛中取得了优异的成绩。充分发挥了老师的引导作用和学生的主体作用，使学生在课堂上能主动思考解决问题，提升分析问题和解决问题的能力。 4.把学习的自主权交还给学生，开展以学生为主导的教学活动，给学生自我探索、自我发现、自我总结的空间，培养孩子的创造性。 不足及改进措施：1.因制作的模型后期要参加比赛，需要的作品多，本节课所学内容和制作的作品还远远不够，还需要引导学生进行发散思维，制作更美观的作品，教师也要在实践中提升能力，提高课堂效率。 2.课前没有及时反馈学生所反映的问题，导致课堂上制作作品是较混乱。学生材料浪费页比较严重。作品参赛后对作品的保护不够，能保留下来的作品不多。 3.课堂教学内容较少，大部分时间用在制作模型上，没有达到预期的巩固知识的效果。 4.板书内容较少，学生都没有记笔记。 深塔中学教务办制 学科网（北京）股份有限公司 $