“分吃蘋果”的故事

1、湖北“分吃蘋果”的故事前言：教師節(jié)，我收到了一則來自高校學(xué)生的短信：昨天，我們上材料概論課，老師講到晶胞的時候，就想起您給我們分蘋果了上課鈴響了，我手里拿著兩個大蘋果（和方形紙板），大步走上講臺。教師活動學(xué)生活動教學(xué)設(shè)計思想與反思導(dǎo)言：今天我想跟大家講一講“分吃蘋果”的故事。不要急！請同學(xué)們先看資料：通過X射線研究表明，在通常狀況下，在氯化鈉晶體中，每一個Na+周圍都有6個Cl-，每個Cl-周圍都有6個Na+它們是以離子鍵形成空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的離子晶體。 我們從中能獲取那些信息呢？板書：氯化鈉晶體探究1.在NaCl晶體中Na+、Cl-的配位數(shù)均為6。2.陰、陽離子通過離子鍵形成（空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)）的晶

2、體叫離子晶體。討論：假如以筆筒為中心（或蘋果）代Na+，用六張正方形（相同）紙片代Cl-，那么你能找出這最近距離為ro（Cm）的6個Cl-在三維空間里最合理分布位置嗎？能構(gòu)成什么圖形呢？演示：根據(jù)學(xué)生的回答，我邊以兩個蘋果來演示，并依次向空間里延深（我們的空間里，有這么多蘋果夠吃吧?）導(dǎo)言：是??！我們化學(xué)上通常用平行六面體來表示（和研究）晶體的微觀結(jié)構(gòu)。板書：（畫出一個立方體圖形）請問：如果把晶體中某個Na+放在（邊長為2ro）立方體中心，那么到Na+距離為ro(Cm)的6個Cl-應(yīng)在？；（繼續(xù)引導(dǎo)），再以面心上的Cl-為中心，以此類推Na+應(yīng)在?（和在每個面上無隙并置一個同樣的立方體的中心上

3、）如實(shí)推之，頂點(diǎn)上為？。板書：3.晶胞：是晶體微觀結(jié)構(gòu) 的最基本單元。“無隙并置”晶體設(shè)問：到中心Na+最近的6個Cl-圍能成什么圖形？圖中A、B、C、D又能圍成什么圖形？導(dǎo)言：由是看來，我們是不是可用立方體來研究許多晶體微觀結(jié)構(gòu)呢？（我們以后再來研究這些問題吧?。┌鍟?.在NaCl晶胞中：一個中心：？Na+（紅+）6個面心：？Cl-（藍(lán)-）十二條棱心：？八個頂點(diǎn)：？反問：每個NaCl晶胞中各粒子數(shù)是多少呢？（數(shù)一數(shù)）這就怪了，NaCl的化學(xué)式豈不錯了？（應(yīng)為Na13Cl14或Na14Cl13）導(dǎo)言：接下來，我開始講一講“分吃蘋果的故事”！講解：其實(shí)面心上的粒子，為并置的兩個晶胞所共有，如能

4、均切（均攤），則在每個晶胞中只占？成分。演示：我拿取小刀，果斷地將蘋果均切一刀，并拿到相應(yīng)圖形位置，模擬切除部分和剩余部分的位置。如果該粒子在棱上的粒子需要再均切一刀，留在晶胞中占該粒子成分？如果再橫切一刀，形成一個頂點(diǎn)，占？粒子成分。板書：5、在每個NaCl晶胞中：N（Na+）=1+12×1/4=4個（等效Na+）N（Cl-）=6×1/2+8×1/8=4個（等效Cl-）氯化鈉的化學(xué)式為：NaCl討論：若有NA個這樣的NaCl晶胞無隙并置在一起，假設(shè)通X射線測定Na+與Cl-的最短距離為roCm試求：（NaCl晶體）=？ 板書： 6、NA個晶胞的質(zhì)量:NA個晶胞的

5、體積為：（NaCl晶體）=思考與交流：反過來，如用苯滴定法可測定 一定質(zhì)量的NaCl晶體（Na+與Cl-的最短距離rocm）的體積，則：1. NA和（NaCl晶體）已知，可求？（Na+與Cl-的最短距離roCm）。2. 當(dāng)roCm和密度（均可測定）已知時，可推出NA的數(shù)值。課后作業(yè)：1.分吃蘋果2.你能求出正六棱柱（頂點(diǎn)為某粒子）晶胞中所含粒子數(shù)嗎？（化學(xué)課堂分蘋果？）學(xué)生非常疑惑，有的睜大了眼睛，有的伸長了脖子，有的也在微笑！獲取信息：（筆記）配位數(shù)離子晶體學(xué)生都行動起來了，有的在桌面上找點(diǎn)，有的在空中比劃，有的在討論交流有的舉起了手?；卮穑荷?、下、左、右、前、后！回答：立方體！學(xué)生情緒有點(diǎn)

6、高漲！（要求學(xué)生）用紅、黑兩筆邊畫邊回答：面心棱上氯離子（師生一道形成NaCl晶胞景觀圖）ADCB連線回答：正八面體正四面體學(xué)生做筆記（數(shù)一數(shù)）回答：N（Na+）=1+12=13N（Cl-）=6+8=14學(xué)生回答：1/21/41/8邊口算邊回答：NA個晶胞的質(zhì)量:NA個晶胞的體積為：（晶體）=回答：可求Na+與Cl-的最短距離roCm2、可求阿伏加德羅常數(shù)有的推讓，有的樂了，有位同學(xué)把另一個蘋果拿去認(rèn)真地分起來、通過蘋果設(shè)置情景，引起注意，增強(qiáng)好奇和期待，以增強(qiáng)化學(xué)課堂的趣味性！注重了情感交流；同時既導(dǎo)入新課又埋伏筆。從信息題中獲取有效信息，也是學(xué)生應(yīng)培養(yǎng)的能力之一。對于由微觀粒子構(gòu)成的物質(zhì)晶

7、體而言，盡管微觀結(jié)構(gòu)很難觸摸和感知，但它在我們的教學(xué)中，是我們構(gòu)建微觀結(jié)構(gòu)知識體系，培養(yǎng)能力的好材料。我拿蘋果當(dāng)導(dǎo)具，用方紙片來定型在教學(xué)中應(yīng)及時抓住學(xué)生的興趣和求知欲，在學(xué)生認(rèn)知能力的基礎(chǔ)上，運(yùn)用多種教學(xué)手段，增強(qiáng)直觀體驗，形成初步的感性認(rèn)識。繼而借用數(shù)學(xué)圖像來展示分析，引導(dǎo)形成NaCl晶體的微觀結(jié)構(gòu)（晶胞）的直觀圖形，既深化了直觀效果，自然在過程中培養(yǎng)了動手、想象、思維、探究能力等。通過數(shù)型結(jié)合，構(gòu)建了一個個（如晶胞等）的思維平臺，使我們認(rèn)知能力達(dá)到理性的高度。當(dāng)然將難觸摸的微觀結(jié)構(gòu)等復(fù)雜問題，在研究探討中，過程化、量化、具體化，從而達(dá)到簡化，形成自己知識，這樣的知識當(dāng)然更有生命力！巧設(shè)情

8、景，提出質(zhì)疑，激化矛盾，為突破重難點(diǎn)打基礎(chǔ)。點(diǎn)題，加強(qiáng)情感交流！我由蘋果的均切，并那到相應(yīng)位置展示；來（粗略）直觀地理解粒子為幾個無隙并置的晶胞所共有的“均攤”。讓我們的思緒直達(dá)微觀。至此，學(xué)生對晶體結(jié)構(gòu)認(rèn)識基本上有一個由“形”轉(zhuǎn)“神”的飛躍，把握這一關(guān)鍵時機(jī)，繼續(xù)突破難點(diǎn)！這樣高度整合，圍繞重難點(diǎn)設(shè)計，構(gòu)建環(huán)環(huán)緊扣、層層深化的思維階梯，達(dá)到降低難度，以求深入淺出。學(xué)會遷移，繼續(xù)展開深挖掘！我們師生通過創(chuàng)造性思維，探索了不可觸摸的微觀結(jié)構(gòu)，構(gòu)建了具有“生長力”的知識體系，學(xué)生用時才能取之快捷，易于遷移和再創(chuàng)造。收獲成功的愉悅，激發(fā)和培養(yǎng)興趣！評價與反思： 我們以“蘋果”為介體，創(chuàng)造出讓學(xué)生討論，探究的情境。通過合理抽象觀察、比較、分析判斷、推理、歸納、概括等思維過程，沿著一個個的“思維階梯”攀登，直達(dá)微觀，達(dá)到突破重難點(diǎn)、掌握知識、提高能力的目的！化學(xué)思維的特殊性就在于結(jié)合微觀想象力進(jìn)行思考，才能使宏觀的感性認(rèn)識上升為微觀的理性認(rèn)識，這對化學(xué)這一學(xué)科尤為重要，作為化學(xué)教學(xué)工作者，教育教學(xué)方法的演繹應(yīng)該是