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視頻標(biāo)簽：不同類型晶體,結(jié)構(gòu)及性質(zhì)
視頻課題：蘇教版高中化學(xué)必修二專題一第三單元第三節(jié)《不同類型晶體的結(jié)構(gòu)及性質(zhì)教學(xué)》浙江省杭州高級中學(xué)
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不同類型晶體的結(jié)構(gòu)及性質(zhì)教學(xué)設(shè)計
一、教材與學(xué)情分析
“不同類型的晶體”位于蘇教版化學(xué)2專題一第三單元的第三節(jié)。在本專題之前的學(xué)習(xí)中，學(xué)生知道宏觀物質(zhì)是由原子、分子、離子等微粒構(gòu)成，微粒之間有不同的作用力，同素異性現(xiàn)象和同分異構(gòu)現(xiàn)象是造成物質(zhì)多樣性的重要原因。本節(jié)課主要是從構(gòu)成宏觀晶體的微粒及微粒間相互作用力的角度幫助學(xué)生認(rèn)識微觀結(jié)構(gòu)與宏觀性質(zhì)、物質(zhì)多樣性的關(guān)系。
二、教學(xué)目標(biāo)
本節(jié)課主要涉及“宏觀辨識與微觀探析”這個維度，按照《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》，每個維度劃分為4個水平層次。學(xué)生通過前面的學(xué)習(xí)，普遍處于水平1和2之間，即能從宏觀的一些現(xiàn)象對物質(zhì)進行分類，能對常見物質(zhì)及其變化進行描述和符號表征（水平1）；能從原子結(jié)構(gòu)視角說明元素的性質(zhì)遞變規(guī)律，能從構(gòu)成物質(zhì)的微粒說明常見物質(zhì)的主要性質(zhì)（水平2）。概括來講就是具有物質(zhì)分類的角度，但比較單一，尚不豐滿；初步具有結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)的意識，但比較孤立，沒有聯(lián)系。
因此，在現(xiàn)有水平基礎(chǔ)上，提升水平層次到水平3，能多角度對物質(zhì)進行分類，能從微觀結(jié)構(gòu)的差異說明對物質(zhì)性質(zhì)的影響，甚至水平4能從微觀結(jié)構(gòu)預(yù)測物質(zhì)的性質(zhì)并說明合理性，能從宏觀性質(zhì)推測微觀結(jié)構(gòu)成為教學(xué)設(shè)計的著力點。故確定本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)如下表。 化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng) 教學(xué)目標(biāo) 宏觀辨識與微觀結(jié)構(gòu) 1. 通過SiO2、CO2微觀結(jié)構(gòu)到晶體形成的過程，了解晶
體微粒在空間呈有規(guī)則的重復(fù)排列是形成晶體具有規(guī)則幾何外形的內(nèi)因。
2. 通過SiO2、CO2微觀結(jié)構(gòu)差異與性質(zhì)差異的比較，形成晶體類型的分類角度，培養(yǎng)結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)的觀念。 3. 利用微觀結(jié)構(gòu)圖示、宏觀物性信息，判斷三種常見晶體的構(gòu)成微粒及微粒間的相互作用力，了解其對某些物理性質(zhì)的影響。 證據(jù)推理與模型認(rèn)知 1. 利用常見晶體結(jié)構(gòu)模型，了解晶體結(jié)構(gòu)特點，識別常
見晶體的結(jié)構(gòu)。
2. 根據(jù)陌生晶體的宏觀性質(zhì)數(shù)據(jù)推測所屬晶體類別。 3. 根據(jù)陌生晶體的微觀結(jié)構(gòu)推測其可能的物理性質(zhì)，并能從微觀結(jié)構(gòu)角度加以解釋說明。
科學(xué)精神與社會責(zé)任 1. 借助常見物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)分析，逐步形成結(jié)構(gòu)決定
性質(zhì)，性質(zhì)反映結(jié)構(gòu)的觀念。
三、教學(xué)設(shè)計
教學(xué)環(huán)節(jié)
學(xué)生活動
設(shè)計意圖
1. 認(rèn)知沖突引入
（1）干冰室溫直接升華 （2）石英灼燒保持穩(wěn)定
（1）從分類角度復(fù)習(xí)SiO2、CO2化學(xué)性質(zhì)的相似性
（2）從不同的應(yīng)用圖片，思考組成相似（非金屬氧化物），性質(zhì)相似（酸性氧化物），為何熔沸點差異大？ 創(chuàng)設(shè)真實的問題情境，是學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)形成和發(fā)展的重要平臺。利用學(xué)生較為熟悉的宏觀物質(zhì)引入，通過實驗發(fā)現(xiàn)同中有異，激起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，引發(fā)學(xué)生從結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)思考的角度。
2. 原子晶體、分子晶體規(guī)則幾何外形及構(gòu)成晶體的微粒及微粒間的相互作用力 （1）展示SiO2、CO2的微觀結(jié)構(gòu)示意圖及其在空間中有序排列的示意圖。
（2）布置學(xué)生任務(wù)：計算不同狀態(tài)下同取44g 時的CO2的體積。
（3）借助SiO2的微觀結(jié)構(gòu)示意圖請學(xué)生分析其構(gòu)成晶體的微粒及微粒間的相互作用力。
（1）借助典型微觀結(jié)構(gòu)圖示，分析構(gòu)成晶體的微粒。觀察微觀結(jié)構(gòu)在空間中有序排列延伸的結(jié)構(gòu)，對微觀結(jié)構(gòu)的有序排列與晶體宏觀有規(guī)則外形建立因果關(guān)系。
（2）通過計算數(shù)據(jù)分析，獲得分子晶體的認(rèn)知模型（構(gòu)成晶體的微粒及微粒間的相互作用力）。 （3）通過SiO2晶體分析，獲得原子晶體的認(rèn)知模型。
（4）從作用力大小的差異分析宏觀性質(zhì)差異的原因。
遵循人們對物質(zhì)世界的
認(rèn)知發(fā)展規(guī)律，從感性認(rèn)識到理性認(rèn)知。以學(xué)習(xí)內(nèi)容為載體，讓學(xué)生體會到從宏觀現(xiàn)象到微觀本質(zhì)的科學(xué)研究一般歷程。
從中進一步樹立結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，豐富了學(xué)生在研究物質(zhì)性質(zhì)時的分類角度，并引入到晶體微粒間的相互作用力對性質(zhì)影響的教學(xué)階段。
3．晶體微粒間的相互作用力及其對性質(zhì)的影響 （1）展示鹵素單質(zhì)、鹵化氫的物性數(shù)據(jù)，及I2的微觀結(jié)構(gòu)圖。
（2）以HF沸點反常為例，引入分子間氫鍵的概
（1）通過鹵素單質(zhì)物性數(shù)據(jù)分析，判斷所屬晶體類型，借助I2的微觀結(jié)構(gòu)圖進行驗真；借助數(shù)據(jù)證據(jù)歸納范德華力大小的影響因素，以鹵化氫的物性數(shù)據(jù)進行驗真。 （2）以HF的分子鍵形成為例，分析H2O、NH3、
任務(wù)驅(qū)動的方式，引導(dǎo)學(xué)生進一步探究晶體微粒間作用力大小與物理性質(zhì)的關(guān)系。
提供多樣性證據(jù)，歸納分子間作用力大小的影響因素，提升學(xué)生證據(jù)推理的化學(xué)核心素養(yǎng)。
念。展示多種氫化物的沸點數(shù)據(jù)，請學(xué)生進行分析。
（3）辨析氫化物沸點與氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性概念。
（4）展示H2O在不同狀態(tài)下的密度。
展示常見物質(zhì)的溶解性數(shù)據(jù)。
（5）展示金剛石、單晶硅、碳化硅結(jié)構(gòu)及相關(guān)物性數(shù)據(jù)。
（6）展示NaCl結(jié)構(gòu)及相關(guān)物性數(shù)據(jù)。 沸點反常的原因也是分子鍵存在氫鍵作用，并從原子角度思考回答教師提問這些分子間易形成氫鍵的原因。
（3）從變化分類角度，及破壞作用力角度分析辨別兩個概念。
（4）以事實為證據(jù)，從微觀結(jié)構(gòu)角度解釋多種宏觀性質(zhì)。
（5）通過微觀結(jié)構(gòu)判斷所屬晶體類型，通過數(shù)據(jù)證據(jù)分析共價鍵大小的影響因素。
（6）通過微觀結(jié)構(gòu)形成離子晶體的認(rèn)知模型，過數(shù)據(jù)證據(jù)分析離子鍵大
小的影響因素。 根據(jù)宏觀性質(zhì)數(shù)據(jù)推測所屬晶體類型，微觀結(jié)構(gòu)推測宏觀性質(zhì)。理論應(yīng)用于實踐，將知識內(nèi)化。
任務(wù)驅(qū)動引導(dǎo)學(xué)生自主構(gòu)建原子晶體、離子晶體的模型認(rèn)知；以微觀結(jié)構(gòu)與事實證據(jù)相關(guān)聯(lián)的分析方式，深化結(jié)構(gòu)決定性
質(zhì)，性質(zhì)反映結(jié)構(gòu)的學(xué)科觀念。 4．教學(xué)評價
（1）展示足球烯、金剛石結(jié)構(gòu)。
（2）展示石墨、六方相氮化硼結(jié)構(gòu)。
（1）從晶體分類、構(gòu)成晶體的微粒、微粒間的相互作用力判斷足球烯與金剛石的熔點高低。
（2）通過層內(nèi)，層間的作用力角度對石墨進行分類，進而分析石墨潤滑性、能導(dǎo)電的性質(zhì)；類比石墨結(jié)構(gòu)，推測六方相氮化硼結(jié)構(gòu)。在實驗證據(jù)下，從微觀結(jié)構(gòu)解釋六方相氮化硼不能導(dǎo)電的原因。
通過活動促使學(xué)生將基礎(chǔ)知識進行結(jié)構(gòu)化。
通過活動能夠綜合評價學(xué)生的“宏觀辨識與微觀
探析”“證據(jù)推理與模型構(gòu)建”的核心素養(yǎng)的發(fā)展水平。
視頻來源：優(yōu)質(zhì)課網(wǎng) www.jixiangsibao.com
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