高中化學(xué)人教版高中選修3物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第三章晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)-教案

1、第三章 晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第一節(jié)第二課時(shí) 晶胞教材分析從教材看，本章首先從人們熟悉的固體出發(fā)，把固體分為晶體和非晶體兩大類，引出了晶體的特征和晶胞的概念。晶胞是描述晶體結(jié)構(gòu)的基本單元，是研究晶體結(jié)構(gòu)最基本的概念，教材利用圖片、比喻等方式介紹了晶體與晶胞的關(guān)系，使學(xué)生構(gòu)建起晶胞的概念，體會晶體與晶胞的關(guān)系，并通過例子介紹了如何計(jì)算晶胞中所含的原子數(shù)，在此過程中提升了學(xué)生的空間想象能力。學(xué)情分析通過第一二章原子、分子的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)具備了一定的物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)的知識，也有一定的分析推理能力，但前面學(xué)習(xí)的都是單個(gè)微粒的微觀結(jié)構(gòu)，很少接觸和分析許多微粒堆堆疊在一起的情況，空間想象能力不足，還需要借

2、助模型分析逐步建立模型想象。教學(xué)設(shè)計(jì)核心價(jià)值：模型認(rèn)知學(xué)科素養(yǎng)：（1）學(xué)習(xí)掌握：了解晶胞的概念及結(jié)構(gòu)；掌握“均攤法”并能運(yùn)用其計(jì)算晶胞中微粒的數(shù)目及晶胞的化學(xué)式。（2）實(shí)踐探索：利用模型將化學(xué)知識具體化，掌握用“均攤法”用數(shù)學(xué)方法來解決化學(xué)知識的方法。（3）思維方法：通過晶胞的模型，培養(yǎng)學(xué)生觀察、分析能力，使學(xué)生加強(qiáng)學(xué)科間聯(lián)系。關(guān)鍵能力：通過對晶體內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)的分析，培養(yǎng)學(xué)生結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)的辨證思維和學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。必備知識：了解晶胞的概念，理解晶胞間無隙并置的特點(diǎn)，掌握“均攤法”的應(yīng)用。教學(xué)重難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：晶胞的概念和結(jié)構(gòu)，“均攤法”的應(yīng)用教學(xué)難點(diǎn)：用“均攤法”計(jì)算晶胞中微粒的數(shù)目及晶胞的化學(xué)

3、式教具準(zhǔn)備：模型、多媒體教學(xué)方法：情境教學(xué)法、小組討論法教學(xué)過程【引入】上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了晶體與非晶體的概念及其本質(zhì)區(qū)別，知道了其本質(zhì)區(qū)別的宏觀與微觀表象。【師】通過上節(jié)課的學(xué)習(xí)我們知道：不同晶體在熔、沸點(diǎn)、強(qiáng)度、導(dǎo)熱性等物理性質(zhì)上差異較大。如：W的熔點(diǎn)為3410，而Hg的熔點(diǎn)則為39.8。又如：雖然金剛石和石墨都是碳元素的同素異形體，但金剛石是世界上最硬的物質(zhì)，石墨卻是世界上最軟的礦物之一。它們在性質(zhì)上有這么大的差異，主要是因?yàn)槠鋬?nèi)部結(jié)構(gòu)不同，如果我們知道了它們在結(jié)構(gòu)上的差異后，就能夠知道它們在結(jié)構(gòu)上為什么有這么大的差異的原因。從這一節(jié)課開始，我們就來學(xué)習(xí)晶體的結(jié)構(gòu)。本節(jié)課我們來學(xué)習(xí)晶體的最基

4、本結(jié)構(gòu)晶胞。【板書】二、晶胞1、晶胞是描述晶體結(jié)構(gòu)的最基本單元。且都是平行六面體。【師】從名稱上來看，晶胞就和生物體內(nèi)的細(xì)胞一樣。生物體是由無數(shù)個(gè)細(xì)胞構(gòu)成的；同樣，晶體也是由許許多多個(gè)晶胞所構(gòu)成。就象書上所提到的那樣有如蜂室與蜂巢的關(guān)系；又如有些書上所提到的磚與墻的關(guān)系。 這兩者都說明了晶胞與晶體之間是局部與整體的關(guān)系。其實(shí)嚴(yán)格地講，這兩種說法都不守全正確。那晶胞與晶體之間到底是什么關(guān)系呢？【板書】2、晶體與晶胞的關(guān)系晶體是由數(shù)量巨大的晶胞無隙并置堆砌而成。無隙并置的條件：相鄰晶胞之間沒有任何空隙；晶胞都是平行排列，取向相同（相鄰晶胞能共頂點(diǎn)相連接）【師】“并置堆砌”既是說各個(gè)晶胞要共頂點(diǎn)相連

5、接，也就是說：一個(gè)粒子，最多可供8個(gè)晶胞所共有。這樣的話，在晶胞中實(shí)際所占的粒子數(shù)就要打折，那該如何計(jì)算呢？下面，我們來學(xué)習(xí)有關(guān)晶胞的計(jì)算方法【板書】4、計(jì)算晶體化學(xué)式或晶胞中粒子數(shù)的一般方法均攤法【師】（1）在立方晶胞中，粒子可能出現(xiàn)在到下這幾個(gè)位置： 頂點(diǎn) 棱 面 內(nèi)部 從上圖來看，可以很明顯地看出各個(gè)位置的粒子在一個(gè)晶胞中所占的比例?！景鍟宽旤c(diǎn)同時(shí)為8個(gè)晶胞甩共有1/8棱同時(shí)為4個(gè)晶胞甩共有1/4面同時(shí)為2個(gè)晶胞甩共有1/2內(nèi)部同時(shí)為1個(gè)晶胞甩共有1【師】（2）非立方（長方）體晶胞視情況而定，如：微粒個(gè)數(shù)為：121/6 + 21/2 + 3 = 6 【總結(jié)】本節(jié)課我們主要學(xué)習(xí)了晶胞與晶

6、體的關(guān)系，以及晶胞中所含粒子數(shù)的計(jì)算方法?！窘獭坷}一：“均攤法”計(jì)算晶胞中的原子個(gè)數(shù)某物質(zhì)的晶體中含A、B、C三種元素，其排列方式如圖所示(其中前后兩面心上的B原子未能畫出)，晶體中A、B、C的中原子個(gè)數(shù)依次為（ ）答案：1, 3, 1【課堂練習(xí)一】1、現(xiàn)有甲、乙、丙(如下圖三種晶體的晶胞：(甲中x處于晶胞的中心，乙中a處于晶胞的中心)，可推知：甲晶體中x與y的個(gè)數(shù)比是_，乙中a與b的個(gè)數(shù)比是_，丙晶胞中有_個(gè)c離子，有_個(gè)d離子。答案：4:3 1:1 4 42、如右圖石墨晶體結(jié)構(gòu)的每一層里平均每個(gè)最小的正六邊形占有碳原子數(shù)目為（ ）A2 B3C4 D6答案：A【教】例題二：計(jì)算晶體的化學(xué)式

7、下圖是超導(dǎo)化合物鈣鈦礦晶體的晶胞結(jié)構(gòu)。請回答：(1)該化合物的化學(xué)式為_。(2)在該化合物晶體中，與某個(gè)鈦離子距離最近且相等的其他鈦離子共有_個(gè)。答案：CaTiO3 6【課堂練習(xí)二】 最近發(fā)現(xiàn)一種由鈦(Ti) 原子和碳原子形成的氣態(tài)團(tuán)簇分子，如右圖所示頂點(diǎn)和面心的原子是鈦原子，棱的中心和體心是碳原子。它的化學(xué)式是（ ）TiC BTi4C4 Ti13C14 DTi14C13答案：D【高考真題例練】37、化學(xué)選修3:物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(2023年全國卷II)某鎳白銅合金的立方晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，晶胞中銅原子與鎳原子的數(shù)量比為_。答案：3:1【作業(yè)】學(xué)習(xí)與評價(jià)P032課時(shí)11板書設(shè)計(jì)第一節(jié) 晶體的常識二、晶胞1、晶胞是描述晶體結(jié)構(gòu)的最基本單元。且都是平行六面體。2、晶體與晶胞的關(guān)系晶體是由數(shù)量巨大的晶胞無隙并置堆砌而成。無隙并置的條件：相鄰晶胞之間沒有任何空隙；