【核心素養(yǎng)目標(biāo)】3.3.3 晶格能和離子晶體的穩(wěn)定性 教學(xué)設(shè)計(jì) 2023-2024學(xué)年高二化學(xué)人教版（2019）選擇性必修2

【核心素養(yǎng)目標(biāo)】3.3.3晶格能和離子晶體的穩(wěn)定性教學(xué)設(shè)計(jì)2023-2024學(xué)年高二化學(xué)人教版（2019）選擇性必修2課題：科目：班級(jí)：課時(shí)：計(jì)劃1課時(shí)教師：單位：一、設(shè)計(jì)意圖本節(jié)課旨在通過引導(dǎo)學(xué)生探究晶格能和離子晶體的穩(wěn)定性，幫助學(xué)生深入理解離子晶體的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力和實(shí)踐操作能力。結(jié)合高二學(xué)生的認(rèn)知水平，本教學(xué)設(shè)計(jì)緊密圍繞人教版（2019）選擇性必修2化學(xué)課本內(nèi)容，確保教學(xué)內(nèi)容與課本的關(guān)聯(lián)性，提高教學(xué)的實(shí)用性。通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，使學(xué)生能夠掌握晶格能的概念、計(jì)算方法以及離子晶體穩(wěn)定性的判斷依據(jù)。二、核心素養(yǎng)目標(biāo)本節(jié)課的核心素養(yǎng)目標(biāo)在于培養(yǎng)學(xué)生的“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)”以及“科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任”。通過探究晶格能與離子晶體穩(wěn)定性的關(guān)系，激發(fā)學(xué)生的好奇心和探究欲，提升他們運(yùn)用化學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。同時(shí)，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，提高他們對化學(xué)科學(xué)的熱愛和責(zé)任感，使其能夠在日常生活和學(xué)習(xí)中遵循科學(xué)方法，形成正確的科學(xué)價(jià)值觀。三、教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)

-晶格能的概念：晶格能是指1mol固態(tài)離子化合物中的離子從無限遠(yuǎn)處聚集成晶體所放出的能量。理解晶格能的定義對于后續(xù)學(xué)習(xí)離子晶體的穩(wěn)定性至關(guān)重要。

-離子晶體的穩(wěn)定性判斷：通過晶格能的大小來判斷離子晶體的穩(wěn)定性，例如，NaCl和MgO的晶格能比較，以及它們穩(wěn)定性的分析。

-晶格能的計(jì)算：掌握晶格能的計(jì)算方法，如通過離子半徑和電荷數(shù)來估算晶格能，例如計(jì)算NaCl的晶格能。

2.教學(xué)難點(diǎn)

-晶格能的計(jì)算過程：學(xué)生可能難以理解晶格能計(jì)算的原理和具體步驟，例如在計(jì)算晶格能時(shí)，如何正確使用離子半徑和電荷數(shù)。

-舉例：通過具體計(jì)算NaCl晶格能的過程，詳細(xì)解釋如何使用離子半徑和電荷數(shù)，以及如何從周期表中查找相關(guān)數(shù)據(jù)。

-離子晶體穩(wěn)定性的綜合判斷：學(xué)生可能難以將晶格能與離子晶體穩(wěn)定性聯(lián)系起來，不能準(zhǔn)確判斷不同離子晶體之間的穩(wěn)定性差異。

-舉例：通過對比NaCl和MgO的晶格能，解釋為什么MgO的晶格能更大，從而導(dǎo)致其穩(wěn)定性更高，以及如何通過電荷數(shù)和離子半徑的差異來理解這一現(xiàn)象。

-實(shí)際應(yīng)用中的晶格能分析：學(xué)生可能不擅長將晶格能的概念應(yīng)用到實(shí)際情境中，如材料科學(xué)中的離子晶體應(yīng)用。

-舉例：分析不同離子晶體在現(xiàn)實(shí)中的應(yīng)用，如NaCl在鹽湖中的應(yīng)用，以及如何通過晶格能來評估其作為材料的可行性。四、教學(xué)方法與手段1.教學(xué)方法

-講授法：通過詳細(xì)講解晶格能的定義、計(jì)算方法和離子晶體穩(wěn)定性的判斷，為學(xué)生提供系統(tǒng)的理論知識(shí)。

-討論法：分組討論不同離子晶體的穩(wěn)定性，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行分析，增強(qiáng)互動(dòng)性和思考深度。

-實(shí)驗(yàn)法：通過模擬實(shí)驗(yàn)或?qū)嶋H操作，讓學(xué)生直觀感受晶格能對離子晶體穩(wěn)定性的影響，加強(qiáng)理論與實(shí)踐的結(jié)合。

2.教學(xué)手段

-多媒體設(shè)備：使用PPT展示晶格能的計(jì)算公式和離子晶體結(jié)構(gòu)，提高信息的直觀性和易懂性。

-教學(xué)軟件：利用化學(xué)模擬軟件，讓學(xué)生在虛擬環(huán)境中觀察離子晶體結(jié)構(gòu)變化，增強(qiáng)學(xué)習(xí)體驗(yàn)。

-網(wǎng)絡(luò)資源：引導(dǎo)學(xué)生使用網(wǎng)絡(luò)資源查找相關(guān)資料，拓展學(xué)習(xí)視野，促進(jìn)自主學(xué)習(xí)能力的提升。五、教學(xué)過程設(shè)計(jì)1.導(dǎo)入環(huán)節(jié)（用時(shí)5分鐘）

-創(chuàng)設(shè)情境：展示不同離子晶體的圖片（如NaCl、KCl、MgO等），引導(dǎo)學(xué)生觀察它們的物理外觀。

-提出問題：詢問學(xué)生，這些晶體在化學(xué)性質(zhì)上有何相似之處，以及它們?yōu)楹尉哂羞@些性質(zhì)。

-引導(dǎo)思考：讓學(xué)生思考晶體的穩(wěn)定性與哪些因素有關(guān)，從而引出本節(jié)課的主題——晶格能和離子晶體的穩(wěn)定性。

2.講授新課（用時(shí)20分鐘）

-講解晶格能的定義：詳細(xì)解釋晶格能的概念，并通過圖示展示離子從無限遠(yuǎn)處聚集成晶體時(shí)的能量變化。

-用時(shí)5分鐘

-晶格能的計(jì)算：通過公式推導(dǎo)和實(shí)際例子（如NaCl的晶格能計(jì)算），講解如何計(jì)算晶格能。

-用時(shí)7分鐘

-離子晶體穩(wěn)定性的判斷：討論電荷數(shù)、離子半徑等因素對晶格能的影響，以及如何通過晶格能判斷離子晶體的穩(wěn)定性。

-用時(shí)8分鐘

3.師生互動(dòng)環(huán)節(jié)（用時(shí)10分鐘）

-分組討論：學(xué)生分成小組，討論不同離子晶體的穩(wěn)定性，并嘗試應(yīng)用晶格能的概念進(jìn)行解釋。

-用時(shí)5分鐘

-小組匯報(bào)：每組選代表匯報(bào)討論結(jié)果，其他學(xué)生可提出疑問或補(bǔ)充意見。

-用時(shí)5分鐘

4.鞏固練習(xí)（用時(shí)5分鐘）

-練習(xí)題：提供幾個(gè)計(jì)算晶格能的練習(xí)題，讓學(xué)生獨(dú)立完成，教師巡回指導(dǎo)，及時(shí)解答學(xué)生的疑問。

-用時(shí)5分鐘

5.課堂總結(jié)（用時(shí)2分鐘）

-回顧本節(jié)課的主要內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)晶格能和離子晶體穩(wěn)定性的關(guān)系，并提醒學(xué)生在日常生活中對化學(xué)知識(shí)的運(yùn)用。

6.作業(yè)布置（用時(shí)3分鐘）

-布置相關(guān)的作業(yè)，要求學(xué)生復(fù)習(xí)晶格能的計(jì)算方法，并查閱資料了解離子晶體在實(shí)際應(yīng)用中的重要性。

總用時(shí)：45分鐘六、教學(xué)資源拓展1.拓展資源

-晶格能的實(shí)驗(yàn)測定：介紹如何通過實(shí)驗(yàn)測定晶格能，包括實(shí)驗(yàn)原理、所需儀器和實(shí)驗(yàn)步驟。

-離子晶體在材料科學(xué)中的應(yīng)用：探討離子晶體在陶瓷、電池、催化劑等材料科學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用。

-離子半徑的周期性變化：分析周期表中離子半徑的變化規(guī)律，以及其對晶格能的影響。

-電荷密度與離子晶體穩(wěn)定性：討論電荷密度對離子晶體穩(wěn)定性的影響，以及電荷密度與離子半徑、電荷數(shù)的關(guān)系。

-實(shí)際案例分析：通過分析現(xiàn)實(shí)中的化學(xué)案例，如礦物形成、鹽湖資源的利用等，展示晶格能和離子晶體穩(wěn)定性在實(shí)際問題中的應(yīng)用。

2.拓展建議

-閱讀拓展：推薦學(xué)生閱讀相關(guān)的化學(xué)專業(yè)書籍和科學(xué)研究論文，以加深對晶格能和離子晶體穩(wěn)定性理論的理解。

-實(shí)驗(yàn)操作：鼓勵(lì)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室中親自動(dòng)手進(jìn)行晶格能的測定實(shí)驗(yàn)，通過實(shí)踐操作來加深對理論知識(shí)的掌握。

-學(xué)術(shù)討論：組織學(xué)生參加化學(xué)學(xué)術(shù)討論會(huì)，與其他學(xué)生和教師交流關(guān)于晶格能和離子晶體穩(wěn)定性的研究成果和心得體會(huì)。

-現(xiàn)場考察：帶領(lǐng)學(xué)生參觀相關(guān)的化工企業(yè)和材料實(shí)驗(yàn)室，了解離子晶體在實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用情況。

-研究性學(xué)習(xí)：指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行關(guān)于晶格能和離子晶體穩(wěn)定性的研究性學(xué)習(xí)項(xiàng)目，培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立研究能力和科學(xué)素養(yǎng)。

-交叉學(xué)科學(xué)習(xí)：鼓勵(lì)學(xué)生將化學(xué)知識(shí)與其他學(xué)科如物理學(xué)、材料科學(xué)等相結(jié)合，進(jìn)行跨學(xué)科的學(xué)習(xí)和研究。七、課后拓展1.拓展內(nèi)容

-閱讀材料：《化學(xué)原理與應(yīng)用》中關(guān)于離子晶體和晶格能的章節(jié)，以及《無機(jī)化學(xué)》中關(guān)于離子半徑和電荷密度的討論。

-視頻資源：觀看科普視頻，如“離子晶體的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)”、“晶格能的實(shí)驗(yàn)測定”等，以直觀了解相關(guān)概念和實(shí)驗(yàn)過程。

-學(xué)術(shù)論文：閱讀有關(guān)晶格能和離子晶體穩(wěn)定性的最新科學(xué)研究論文，了解該領(lǐng)域的最新研究成果和發(fā)展趨勢。

2.拓展要求

-鼓勵(lì)學(xué)生在課后自主閱讀推薦的書籍和材料，深入理解離子晶體和晶格能的概念，以及它們在化學(xué)和材料科學(xué)中的應(yīng)用。

-觀看視頻資源后，要求學(xué)生撰寫觀后感，總結(jié)視頻中的關(guān)鍵信息和自己的學(xué)習(xí)心得。

-對于閱讀學(xué)術(shù)論文的學(xué)生，建議他們選擇與自己興趣相符的論文，并在閱讀后與教師討論論文的主要內(nèi)容和個(gè)人的理解。

-教師應(yīng)提供必要的指導(dǎo)和幫助，包括對閱讀材料的選擇、對論文的理解以及對疑問的解答。

-鼓勵(lì)學(xué)生將所學(xué)知識(shí)與實(shí)際生活相聯(lián)系，思考晶格能和離子晶體穩(wěn)定性在生活中的應(yīng)用，如食鹽的儲(chǔ)存、陶瓷材料的制作等。

-學(xué)生可以自由組成學(xué)習(xí)小組，共同探討拓展內(nèi)容，并在下次課堂上分享學(xué)習(xí)成果和經(jīng)驗(yàn)。八、板書設(shè)計(jì)1.本文重點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)

①晶格能的定義及計(jì)算方法

②離子晶體穩(wěn)定性的判斷依據(jù)

③晶格能與離子半徑、電荷數(shù)的關(guān)系

2.關(guān)鍵詞

①晶格能

②離子晶體

③穩(wěn)定性

④電荷數(shù)

⑤離子半徑

3.關(guān)鍵句

①“晶格能是離子晶體中離子間相互作用的能量表現(xiàn)?！?/p>

②“離子晶體的穩(wěn)定性取決于晶格能的大小?！?/p>

③“晶格能的計(jì)算與離子半徑和電荷數(shù)密切相關(guān)?！狈此几倪M(jìn)措施（一）教學(xué)特色創(chuàng)新

1.在教學(xué)過程中，我嘗試將晶格能的概念與實(shí)際生活中的材料應(yīng)用相結(jié)合，通過具體的案例分析，提高了學(xué)生對知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用能力。

2.我引入了小組討論環(huán)節(jié)，鼓勵(lì)學(xué)生通過合作學(xué)習(xí)來解決問題，這不僅增強(qiáng)了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，也提高了他們對晶格能和離子晶體穩(wěn)定性概念的理解深度。

（二）存在主要問題

1.在教學(xué)管理方面，我發(fā)現(xiàn)部分學(xué)生在課堂上的參與度不高，可能是由于教學(xué)內(nèi)容較為抽象，難以激發(fā)他們的興趣。

2.在教學(xué)方法上，我意識(shí)到可能過于依賴講授法，未能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的主動(dòng)學(xué)習(xí)積極性，導(dǎo)致他們對知識(shí)的吸收和內(nèi)化不夠深入。

3.在教學(xué)評價(jià)方面，我注意到傳統(tǒng)的筆試評價(jià)方式可能無法全面反映學(xué)生對知識(shí)的掌握程度，尤其是對晶格能和離子晶體穩(wěn)定性這樣的抽象概念。

（三）改進(jìn)措施

1.針對學(xué)生的參與度問題，我計(jì)劃在未來的教學(xué)中增加更多互動(dòng)環(huán)節(jié)，如課堂小游戲、角色扮演等，以提高學(xué)生對晶格能概念的興趣和參與度。

2.為了減少對講授法的依賴，我將嘗試引入更多的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)和探究式學(xué)習(xí)，讓學(xué)生通過實(shí)際操作和探索來深化對晶格能的理解。

3.在教學(xué)評價(jià)方面，我打算采用多元化的評價(jià)方式，包括課堂表現(xiàn)、實(shí)驗(yàn)報(bào)告、小組討論等，以更全面地評估學(xué)生對知識(shí)的掌握和應(yīng)用能力。作業(yè)布置與反饋?zhàn)鳂I(yè)布置：

1.理論作業(yè)：

-完成課本上的練習(xí)題，包括晶格能的計(jì)算題和離子晶體穩(wěn)定性判斷題。

-閱讀課本中關(guān)于晶格能與離子晶體穩(wěn)定性關(guān)系的案例，并撰寫一篇短文，總結(jié)晶格能對離子晶體穩(wěn)定性的影響。

2.實(shí)踐作業(yè)：

-設(shè)計(jì)一個(gè)簡單的實(shí)驗(yàn)方案，用于測定某種離子晶體的晶格能。

-調(diào)查生活中常見的離子晶體應(yīng)用，如食鹽、陶瓷等，分析其穩(wěn)定性與晶格能的關(guān)系。

3.擴(kuò)展作業(yè)：

-閱讀推薦的拓展材料，如相關(guān)學(xué)術(shù)論文或?qū)I(yè)書籍中關(guān)于晶格能的章節(jié)，并撰寫閱讀筆記。

-參與線上化學(xué)論壇討論，分享對晶格能和離子晶體穩(wěn)定性的理解和疑問。

作業(yè)反饋：

1.批改作業(yè)時(shí)，重點(diǎn)關(guān)注學(xué)生對晶格能概念的理解程度，以及是否能正確運(yùn)用公式進(jìn)行計(jì)算。

-對計(jì)算題，檢查學(xué)生的計(jì)算過程是否正確，是否存在邏輯錯(cuò)誤。

-對判斷題，分析學(xué)生的判斷依據(jù)是否合理，是否能準(zhǔn)確應(yīng)用晶格能與離子晶體穩(wěn)定性的關(guān)系。

2.針對學(xué)生的作業(yè)表現(xiàn)，給出以下反饋建議：

-對理解不深刻的學(xué)生，提供額外的學(xué)習(xí)資料，如相關(guān)視頻、圖