第3章微項(xiàng)目青蒿素分子的結(jié)構(gòu)測(cè)定-晶體在分子結(jié)構(gòu)測(cè)定中的應(yīng)用2023-2024學(xué)年新教材高二化學(xué)選擇性必修2同步課堂高效講義配套教學(xué)設(shè)計(jì)（魯科版2019雙選）

第3章微項(xiàng)目青蒿素分子的結(jié)構(gòu)測(cè)定——晶體在分子結(jié)構(gòu)測(cè)定中的應(yīng)用2023-2024學(xué)年新教材高二化學(xué)選擇性必修2同步課堂高效講義配套教學(xué)設(shè)計(jì)（魯科版2019，雙選）學(xué)校授課教師課時(shí)授課班級(jí)授課地點(diǎn)教具教材分析“第3章微項(xiàng)目青蒿素分子的結(jié)構(gòu)測(cè)定——晶體在分子結(jié)構(gòu)測(cè)定中的應(yīng)用2023-2024學(xué)年新教材高二化學(xué)選擇性必修2同步課堂高效講義配套教學(xué)設(shè)計(jì)（魯科版2019，雙選）”主要圍繞青蒿素分子的結(jié)構(gòu)測(cè)定，深入探討晶體在分子結(jié)構(gòu)測(cè)定中的重要作用。本章節(jié)內(nèi)容旨在讓學(xué)生掌握晶體學(xué)的基本知識(shí)，理解晶體在分子結(jié)構(gòu)測(cè)定中的應(yīng)用原理，以及學(xué)會(huì)利用晶體學(xué)方法測(cè)定分子結(jié)構(gòu)的基本技能。通過(guò)學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究精神和實(shí)踐操作能力，為后續(xù)化學(xué)課程打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。核心素養(yǎng)目標(biāo)1.科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)：能夠運(yùn)用化學(xué)知識(shí)解釋青蒿素分子結(jié)構(gòu)測(cè)定的原理，掌握晶體結(jié)構(gòu)分析的基本方法，培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)操作和創(chuàng)新思維能力。

2.實(shí)證觀(guān)念與科學(xué)思維：通過(guò)實(shí)際操作和數(shù)據(jù)分析，形成對(duì)晶體學(xué)在分子結(jié)構(gòu)測(cè)定中應(yīng)用的科學(xué)認(rèn)識(shí)，提高邏輯推理和批判性思維能力。

3.科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任：理解化學(xué)研究對(duì)社會(huì)的貢獻(xiàn)，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和積極的社會(huì)責(zé)任感，激發(fā)對(duì)化學(xué)科學(xué)的興趣和熱情。學(xué)習(xí)者分析1.學(xué)生已經(jīng)掌握了哪些相關(guān)知識(shí)：

學(xué)生已學(xué)習(xí)過(guò)化學(xué)基本概念、原子結(jié)構(gòu)、化學(xué)鍵類(lèi)型等基礎(chǔ)知識(shí)，對(duì)分子結(jié)構(gòu)有一定的了解。此外，學(xué)生還接觸過(guò)簡(jiǎn)單的化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作，如使用顯微鏡觀(guān)察晶體形態(tài)。

2.學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、能力和學(xué)習(xí)風(fēng)格：

學(xué)生對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)和實(shí)際應(yīng)用案例表現(xiàn)出濃厚的興趣，具備一定的觀(guān)察能力和動(dòng)手操作能力。他們喜歡通過(guò)實(shí)踐操作來(lái)理解和掌握知識(shí)，傾向于直觀(guān)、形象的學(xué)習(xí)風(fēng)格。

3.學(xué)生可能遇到的困難和挑戰(zhàn)：

學(xué)生在理解晶體結(jié)構(gòu)、空間想象力方面可能存在困難，尤其是在利用X射線(xiàn)晶體學(xué)方法測(cè)定分子結(jié)構(gòu)時(shí)，對(duì)相關(guān)理論和技術(shù)原理的掌握可能不足。此外，實(shí)驗(yàn)操作中的精確性和數(shù)據(jù)處理能力也是學(xué)生需要克服的挑戰(zhàn)。教學(xué)資源-魯科版高二化學(xué)選擇性必修2教材

-晶體模型教具

-X射線(xiàn)衍射儀（模擬器或軟件）

-顯微鏡

-化學(xué)實(shí)驗(yàn)室常用玻璃儀器

-實(shí)驗(yàn)操作視頻

-多媒體教學(xué)設(shè)備

-化學(xué)教育軟件

-分子建模軟件

-實(shí)驗(yàn)手冊(cè)和指導(dǎo)書(shū)教學(xué)過(guò)程1.導(dǎo)入（約5分鐘）

-激發(fā)興趣：通過(guò)展示青蒿素的發(fā)現(xiàn)故事，引導(dǎo)學(xué)生思考化學(xué)在藥物研發(fā)中的重要作用。

-回顧舊知：簡(jiǎn)要回顧已學(xué)的化學(xué)鍵、分子結(jié)構(gòu)、晶體等相關(guān)知識(shí)，為學(xué)習(xí)新內(nèi)容打下基礎(chǔ)。

2.新課呈現(xiàn)（約40分鐘）

-講解新知：詳細(xì)講解晶體在分子結(jié)構(gòu)測(cè)定中的應(yīng)用，包括晶體的基本特征、X射線(xiàn)衍射原理及其在測(cè)定分子結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用。

-舉例說(shuō)明：以青蒿素分子結(jié)構(gòu)測(cè)定為例，展示如何通過(guò)X射線(xiàn)衍射實(shí)驗(yàn)確定分子結(jié)構(gòu)。

-互動(dòng)探究：分組討論，讓學(xué)生嘗試解釋晶體如何幫助科學(xué)家測(cè)定分子結(jié)構(gòu)，并探討可能的實(shí)驗(yàn)步驟。

3.鞏固練習(xí)（約25分鐘）

-學(xué)生活動(dòng)：

-使用晶體模型進(jìn)行觀(guān)察和操作，加深對(duì)晶體結(jié)構(gòu)特征的理解。

-利用X射線(xiàn)衍射模擬軟件進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?zāi)M，觀(guān)察衍射圖樣，嘗試解析分子結(jié)構(gòu)。

-完成相關(guān)練習(xí)題，鞏固晶體學(xué)知識(shí)和分子結(jié)構(gòu)測(cè)定的方法。

-教師指導(dǎo)：

-觀(guān)察學(xué)生的操作，提供必要的指導(dǎo)，幫助學(xué)生解決實(shí)驗(yàn)中的問(wèn)題。

-針對(duì)學(xué)生的練習(xí)題答案，給出反饋和解釋?zhuān)_保學(xué)生正確理解知識(shí)點(diǎn)。

4.小結(jié)與拓展（約10分鐘）

-小結(jié)：總結(jié)本節(jié)課的主要知識(shí)點(diǎn)，強(qiáng)調(diào)晶體在分子結(jié)構(gòu)測(cè)定中的重要性。

-拓展：提出進(jìn)一步的學(xué)習(xí)方向，如其他分子結(jié)構(gòu)測(cè)定方法、晶體學(xué)在材料科學(xué)中的應(yīng)用等。

5.作業(yè)布置（約5分鐘）

-布置相關(guān)作業(yè)，包括晶體結(jié)構(gòu)分析練習(xí)題、實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫(xiě)等，以加深學(xué)生對(duì)課堂內(nèi)容的理解和應(yīng)用。學(xué)生學(xué)習(xí)效果1.掌握了晶體學(xué)的基本概念和原理，能夠理解晶體在分子結(jié)構(gòu)測(cè)定中的關(guān)鍵作用。

2.學(xué)會(huì)了利用X射線(xiàn)衍射方法進(jìn)行分子結(jié)構(gòu)分析的基本步驟，能夠解釋衍射圖樣與分子結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系。

3.通過(guò)實(shí)際操作晶體模型和模擬軟件，提高了空間想象能力和實(shí)驗(yàn)操作技能。

4.能夠結(jié)合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和理論知識(shí)，進(jìn)行分子結(jié)構(gòu)的基本解析和推定。

5.增強(qiáng)了對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的興趣，激發(fā)了進(jìn)一步探索科學(xué)奧秘的欲望。

6.通過(guò)小組討論和互動(dòng)探究，提升了團(tuán)隊(duì)合作和溝通能力。

7.通過(guò)完成練習(xí)題和實(shí)驗(yàn)報(bào)告，鞏固了對(duì)晶體學(xué)知識(shí)和分子結(jié)構(gòu)測(cè)定方法的理解和應(yīng)用。

8.形成了嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，增強(qiáng)了批判性思維和問(wèn)題解決能力。

9.認(rèn)識(shí)到了化學(xué)在藥物研發(fā)和材料科學(xué)等領(lǐng)域的重要應(yīng)用，提升了社會(huì)責(zé)任感和對(duì)科學(xué)的認(rèn)同。

10.能夠?qū)⑺鶎W(xué)的晶體學(xué)知識(shí)與其他化學(xué)知識(shí)相結(jié)合，為后續(xù)學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。課堂1.課堂評(píng)價(jià)：

-提問(wèn)：通過(guò)設(shè)計(jì)針對(duì)性的問(wèn)題，檢查學(xué)生對(duì)晶體學(xué)基本概念、X射線(xiàn)衍射原理以及分子結(jié)構(gòu)測(cè)定方法的理解程度。根據(jù)學(xué)生的回答，及時(shí)調(diào)整教學(xué)進(jìn)度和深度。

-觀(guān)察：在學(xué)生進(jìn)行晶體模型操作和X射線(xiàn)衍射模擬實(shí)驗(yàn)時(shí)，觀(guān)察學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作是否規(guī)范，是否能夠正確理解實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，以及是否能夠有效地記錄和分析數(shù)據(jù)。

-測(cè)試：在課程結(jié)束時(shí)，進(jìn)行小測(cè)驗(yàn)，以選擇題、填空題和簡(jiǎn)答題的形式，測(cè)試學(xué)生對(duì)本節(jié)課知識(shí)點(diǎn)的掌握情況。通過(guò)測(cè)試結(jié)果，評(píng)估教學(xué)效果，為后續(xù)教學(xué)提供參考。

2.作業(yè)評(píng)價(jià)：

-批改：對(duì)學(xué)生的作業(yè)進(jìn)行仔細(xì)批改，檢查學(xué)生對(duì)晶體學(xué)知識(shí)的應(yīng)用能力，包括晶體結(jié)構(gòu)分析、X射線(xiàn)衍射圖樣解析等。

-點(diǎn)評(píng)：在作業(yè)批改后，選擇具有代表性的作業(yè)進(jìn)行課堂點(diǎn)評(píng)，指出作業(yè)中的優(yōu)點(diǎn)和不足，提供改進(jìn)建議。

-反饋：及時(shí)將作業(yè)評(píng)價(jià)結(jié)果反饋給學(xué)生，鼓勵(lì)學(xué)生根據(jù)反饋調(diào)整學(xué)習(xí)方法，強(qiáng)化對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解和應(yīng)用。

-鼓勵(lì)：對(duì)學(xué)生在作業(yè)中表現(xiàn)出的創(chuàng)新思維和深入探究給予肯定和鼓勵(lì)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和自信心。

-持續(xù)關(guān)注：對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)展進(jìn)行持續(xù)關(guān)注，定期與學(xué)生進(jìn)行交流，了解他們?cè)趯W(xué)習(xí)過(guò)程中遇到的困難，提供個(gè)性化的指導(dǎo)和幫助。反思改進(jìn)措施（一）教學(xué)特色創(chuàng)新

1.結(jié)合實(shí)際案例進(jìn)行教學(xué)，如青蒿素的發(fā)現(xiàn)和應(yīng)用，使學(xué)生能夠直觀(guān)地理解晶體學(xué)在分子結(jié)構(gòu)測(cè)定中的重要作用。

2.引入多媒體教學(xué)和模擬軟件，增強(qiáng)學(xué)生的互動(dòng)體驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)操作能力，使抽象的理論知識(shí)更具體、生動(dòng)。

（二）存在主要問(wèn)題

1.在教學(xué)組織中，發(fā)現(xiàn)部分學(xué)生對(duì)晶體學(xué)的基本概念理解不夠深入，導(dǎo)致在后續(xù)的實(shí)驗(yàn)操作中遇到困難。

2.教學(xué)評(píng)價(jià)過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)學(xué)生對(duì)作業(yè)反饋的利用不夠充分，未能有效指導(dǎo)其后續(xù)學(xué)習(xí)。

3.教學(xué)方法上，可能過(guò)于側(cè)重理論講解，而忽略了學(xué)生的實(shí)際操作和探究能力的培養(yǎng)。

（三）改進(jìn)措施

1.針對(duì)學(xué)生對(duì)基本概念理解不足的問(wèn)題，將在課堂上增加互動(dòng)環(huán)節(jié)，如小組討論和問(wèn)題解答，以及更多的實(shí)例分析，幫助學(xué)生深化理解。

2.為了提高作業(yè)反饋的利用率，將建立學(xué)生作業(yè)反饋檔案，記錄每次作業(yè)的反饋和學(xué)生的改進(jìn)情況，定期與學(xué)生進(jìn)行一對(duì)一交流，確保反饋能夠真正指導(dǎo)學(xué)生的學(xué)習(xí)。

3.在教學(xué)方法上，將增加實(shí)驗(yàn)操作和探究活動(dòng)的比重，鼓勵(lì)學(xué)生通過(guò)實(shí)踐來(lái)學(xué)習(xí)和掌握知識(shí)。同時(shí)，引入更多的教學(xué)資源，如實(shí)物模型、實(shí)驗(yàn)視頻等，以增強(qiáng)學(xué)生的直觀(guān)體驗(yàn)和動(dòng)手能力。

4.加強(qiáng)與學(xué)生的溝通，了解他們的學(xué)習(xí)需求和困惑，及時(shí)調(diào)整教學(xué)計(jì)劃和內(nèi)容，確保教學(xué)更貼近學(xué)生的實(shí)際情況。

5.探索與校內(nèi)外資源的合作，如邀請(qǐng)專(zhuān)業(yè)人士進(jìn)行講座或?qū)嶒?yàn)演示，以拓寬學(xué)生的知識(shí)視野，增強(qiáng)教學(xué)的實(shí)用性和趣味性。板書(shū)設(shè)計(jì)①重點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)：

-晶體的定義與特征

-X射線(xiàn)衍射原理

-分子結(jié)構(gòu)測(cè)定的基本步驟

②重點(diǎn)詞匯：

-晶胞

-布拉格定律

-分子模型

③重點(diǎn)句子：

-“晶體是具有規(guī)則排列的固體?！?/p>

-“X射線(xiàn)衍射是分析晶體結(jié)構(gòu)的重要手段?！?/p>

-“通過(guò)分析衍射圖樣，可以推斷出分子的三維結(jié)構(gòu)。”重點(diǎn)題型整理1.題型：簡(jiǎn)答題

題目：簡(jiǎn)述晶體的基本特征。

答案：晶體是具有規(guī)則排列的固體，其特征包括：具有固定的熔點(diǎn)、各向異性、能夠形成衍射圖樣等。

2.題型：填空題

題目：根據(jù)布拉格定律，X射線(xiàn)在晶體中的衍射滿(mǎn)足公式______，其中d是晶面間距，θ是X射線(xiàn)與晶面的夾角，λ是X射線(xiàn)的波長(zhǎng)。

答案：nλ=2dsinθ

3.題型：論述題

題目：論述X射線(xiàn)衍射在分子結(jié)構(gòu)測(cè)定中的應(yīng)用原理。

答案：X射線(xiàn)衍射通過(guò)分析X射線(xiàn)與晶體相互作用后產(chǎn)生的衍射圖樣，可以確定晶體中原子或分子的空間排列。由于分子中的原子會(huì)在X射線(xiàn)的照射下產(chǎn)生散射，這些散射波的疊加會(huì)在某些方向上形成強(qiáng)的衍射峰，通過(guò)測(cè)量這些衍射峰的位置和強(qiáng)度，可以計(jì)算出分子的結(jié)構(gòu)參數(shù)。

4.題型：實(shí)驗(yàn)題

題目：設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)，通過(guò)X射線(xiàn)衍射法測(cè)定一個(gè)未知晶體的晶面間距。

答案：使用X射線(xiàn)衍射儀，首先將未知晶體樣品放置在衍射儀上，然后調(diào)整X射線(xiàn)發(fā)生器的參數(shù)，使X射線(xiàn)以一定的角度照射到晶體上。記錄下產(chǎn)生的衍射圖樣，測(cè)量最強(qiáng)衍射峰的布拉格角θ。根據(jù)布拉格定律，計(jì)算晶面間距d=λ/(2sinθ)，其中λ為X射線(xiàn)的波長(zhǎng)。

5.題型：案例分析題

題目：分析以下實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，推斷青蒿素分子的可能結(jié)構(gòu)。

數(shù)據(jù)：實(shí)