1、金屬晶體與離子晶體（第二課時）教學設計一、課標解讀本節內容在新課標選擇性必修課程模塊2物質結構與性質下主題2“微粒間的相互作用與物質的性質”。1內容要求了解離子晶體中微粒的空間排布存在周期性。借助典型離子晶體的模型認識離子晶體的結構特點。知道介于典型晶體之間的過渡晶體及混合型晶體是普遍存在的。2學業要求能說出微粒間作用的類型、特征、實質；能比較不同類型的微粒間作用的聯系與區別；能說明典型物質的成鍵類型。能運用離子鍵解釋離子化合物等物質的某些典型性質。能借助離子晶體等模型說明晶體中的微粒及其微粒間的相互作用。二、教材分析本節內容的功能價值（素養功能）：通過對典型離子晶體NaCl晶體的模型分析，讓

2、學生建立起離子晶體的結構模型，培養學生“證據推理與模型認知”的學科核心素養；通過NaCl晶體不導電、切身感受NaCl晶體以及生活現象這些宏觀現象切入，探析NaCl晶體中微粒的排布以及模型建構再到作用力，培養學生“宏觀辨識與微觀探析”的學科核心素養；通過對CsCl晶體和陌生離子晶體CuCl模型的探討，加深對離子晶體結構模型的認識，再通過氯化亞銅和氯化鈉半徑與熔點的比較沖突，知道化學鍵存在鍵型過渡，因此晶體也存在過渡晶體，我們對事物的認知都是從簡單到復雜，而晶體的多樣性和復雜性還待我們進一步探索，我們更要根據實際情況的需要尋找合適的材料，從而培養學生“科學態度與社會責任”的學科核心素養。通過對比發

3、現，舊人教版是將金屬晶體和離子晶體分兩節單獨介紹的，而新人教版是將金屬晶體和離子晶體合為一節介紹，并在其后新增了過渡晶體和混合型晶體，金屬晶體和離子晶體的內容有所刪減（具體如下），新人教版內容相對舊人教版更簡單，但是其內容描述更為科學和全面。舊人教版新人教版內容選擇有不同類型晶體結構探討；混合晶體內容在金屬晶體后作為補充內容介紹。刪減了配位數的計算和晶格能對離子晶體熔沸點主要的影響；新增過渡晶體的介紹，并將混合晶體作為主要內容介紹。內容表述一般地說，離子晶體具有較高的熔點和沸點。舉出具體實例表明其有較高的熔點和沸點，表述更科學。教材選材科學視野緊跟現代科學的研究通過對比發現，新人教版和新魯科版

4、在細節處理上也有明顯的差異，新魯科版本章內容分為3節，第2節幾種簡單的晶體結構模型下分五個小標題分別介紹了幾種典型的晶體（具體如下）；而新人教版本章內容分為4節，四種晶體分兩節介紹，且先介紹分子晶體和共價晶體，再介紹金屬晶體和離子晶體，在金屬晶體和離子晶體這一節分三個小標題分別介紹了“金屬晶體”“離子晶體”和“過渡晶體和混合型晶體”。人教版對過渡晶體和混合型晶體的介紹安排在離子晶體之后，借助離子鍵百分數有利于學生更好的理解過渡晶體。新魯科版新人教版組織編排順序模型認知：金屬晶體離子晶體分子晶體共價晶體晶體結構的復雜性介紹過渡晶體和混合型晶體；離子鍵和離子晶體是在不同章節分別介紹。模型認知：分子

5、晶體共價晶體金屬晶體離子晶體過渡晶體和混合型晶體；離子鍵和離子晶體合并內容選擇離子晶體：列舉了四種常見的離子晶體；介紹了晶格能大小與離子晶體熔點的關系；過渡晶體：由于微粒間的作用存在鍵型過渡，組成的晶體之間也有過渡狀態，形成過渡晶體。離子晶體：列舉了兩種典型的離子晶體；過渡晶體：利用第三周期前幾種元素的氧化物的離子鍵百分數認識過渡晶體。小標題晶體結構的復雜性過渡晶體和混合型晶體教學啟示：我們對于事物的認知都是從最簡單和最典型的模型開始，然而實際晶體的結構比我們想象中要復雜得多，我們要教給學生的就是嚴謹的科學態度和發展的觀念。三、學情分析學生在必修一第四章物質結構 元素周期律第三節“化學鍵”的學

6、習中已經對“離子鍵”“離子化合物”等概念有一定的認識，但是僅停留在文字層面的記憶，對化合物微觀形成過程還比較模糊。學生在學習離子晶體時已經學習了三種晶體：分子晶體、共價晶體和金屬晶體模型作為支撐，已經大致形成了研究晶體結構與性質的思路，但是對晶體三維空間想象能力欠缺，無法用直觀的觀察或者實驗獲得具體的認識；最后，學生對于晶體的認識僅限于用概念去判斷晶體類型，看待事物沒有發展的思維。四、素養目標【教學目標】1.能借助NaCl晶體的模型準確說出離子晶體的結構特點（包括空間排布、形成微粒、微粒間的相互作用）； 2. 能運用離子鍵解釋離子化合物的某些典型性質（熔、沸點），并能舉例說明不同離子晶體的熔點

7、差異；3.知道化學鍵存在鍵型過渡，而介于典型晶體之間的過渡晶體是普遍存在的，感受化學世界的多樣性和復雜性。【評價目標】1.通過對NaCl晶體結構的拼接及探討，診斷并建立學生對離子晶體模型的認識；2.通過對表格中物質熔點與離子鍵強弱，以及離子鍵強弱與半徑大小、所帶電荷數的關系的分析，診斷并發展學生對物質性質與晶體結構關系的分析推理能力；3.通過對四類典型晶體的歸納總結，診斷學生初步建立四類晶體模型的情況；4.通過對CsCl晶體和陌生晶體結構的分析，深化學生對離子晶體模型的認識，培養學生發展的觀念。五、教學重點、難點重點：NaCl晶體和CsCl晶體的結構特點，建立離子晶體的結構模型；難點：利用離子

8、晶體的結構模型分析陌生離子晶體。六、教學方法七、教學思路目標落實任務環節問題線活動線教學目標1任務一：離子晶體模型的建立情境創設氯化鈉晶體為什么不導電？利用放大鏡觀察食鹽晶體；拼插氯化鈉晶體。建立模型離子晶體中微粒的空間位置關系？每個離子周圍等距離且最近的異性電荷離子的數目？每個晶胞中含有的微粒數目？氯化鈉的化學式用“NaCl”表示，原因何在？能否把NaCl稱為分子式？截取晶胞教學目標2任務二：離子晶體與熔沸點分析探究熔融的氯化鈉導電說明了什么？鹽焗時，發現食鹽沒有熔融，這說明了什么？離子晶體的這些物理性質與離子間的相互作用是否有一定的關系？離子晶體的熔點都很高嗎？你的依據是什么？揉捏食鹽晶體

9、；舉例生活現象；表格分析。教學目標3任務三：深化離子晶體模型，知道過渡晶體的存在 學以致用根據NaCl 和CuCl中Na+和Cu+半徑推測兩種晶體熔點高低？氯化亞銅模型分析；氯化鈉和氯化亞銅熔點比較。八、教學過程環節教師活動學生活動設計意圖建立離子晶體結構模型問題一：熔融的NaCl或者NaCl的水溶液能夠導電，而NaCl晶體卻不導電，這是為什么呢？交流研討：沒有自由移動的Na+和Cl-利用低開放度驅動性問題開門見山直接引出離子晶體模型的探究。問題二：NaCl晶體中微粒是怎樣分布的呢？活動探究：1.利用放大鏡觀察食鹽晶體；2.利用彩泥和牙簽拼接NaCl晶體。學生動手探究，把抽象的問題直觀化，讓學

10、生切身體會晶體間微粒的排布規律。舉證：科學家用X射線衍射法測定了氯化鈉的晶體結構思考：比較分析自己制作的模型和科學測定的模型之間的差異？說說你拼接模型的理由。比較分析：1.科學技術的發展給我們帶來的進步；2.自己制作的模型和科學家測定的模型之間的差異，測試學生對于晶體的認識到底在哪個層面？問題三：觀察NaCl晶體的微觀結構示意圖，你將如何截取晶胞？分析：Na+和Cl-的空間位置關系？Na+周圍等距離且最近的Cl-？Cl-周圍等距離且最近的Na+？在你截取的晶胞中，實際包含的Na+和Cl-各是多少？氯化鈉的化學式用“NaCl”表示，原因何在？能否把NaCl稱為分子式？觀察思考：截取NaCl晶胞并

11、回答相應問題。考查學生對前面晶胞學習的掌握情況，也對晶胞學習復習鞏固。問題四：NaCl晶體中Na+和Cl-因為不能自由移動因而不能導電，但加熱熔融的NaCl卻能導電，這說明了什么？介紹離子鍵、離子鍵的特征以及離子晶體。思考回答：Na+和Cl-之間存在強烈的相互作用再次利用導入問題驅動，讓學生從宏觀現象感受微觀作用力，因為前面已經對NaCl晶體有了分析，所以學生能夠從其晶體模型去分析這個作用力的特征，從而建立離子晶體的模型。離子晶體與熔沸點問題五：離子晶體的這些物理性質與離子間相互作用是否有一定的聯系？展示不同類型離子晶體與晶體熔點、離子間距、電荷數的關系表，讓學生歸納總結影響熔點的因素有哪些？

12、并從中總結出規律。介紹高熔點的離子晶體如MgO可以用作耐火材料。活動探究：1.揉捏食鹽晶體，發現其難以壓縮，硬度較大。2.鹽焗時，發現食鹽都未熔融，說明了什么？說明了氯化鈉的熔點較高。交流研討：離子鍵強弱與離子晶體熔點的關系以及離子半徑、所帶電荷與離子鍵強弱的關系，得出影響晶體熔沸點的主要因素。通過實際感受和生活常見的現象讓學生體會離子晶體的一些物理性質。以圖表形式讓學生自己分析得出結論，培養學生的分析能力。介紹耐火材料，讓學生學會用結構決定性質，性質決定用途的思維分析物質的性質。問題六：離子晶體的熔點都很高嗎？你的依據是什么？表格展示一些非單原子離子的離子晶體及其熔點。視野拓展：早在1914

13、年就有人發現，引入有機基團可降低離子化合物的熔點，例如：將NH4NO3 中的H換成乙基，那么它的熔點只有12。引出離子液體，并簡單介紹離子液體的應用價值。思考回答：不是。舉例說明：有一些離子晶體中除了離子鍵以為還有別的作用力。之前教學我們會總結歸納一般情況下離子晶體的熔點較高，學生也有這樣的潛意識，而這樣的說法并不準確，結構決定性質，構成微粒不同，作用力不同，其性質就不同。我們交給學生的是知識，而不是結論，學生要學會主動從模型中去分析問題。歸納總結以表格的形式呈現四類典型晶體的構成微粒、微粒間作用力。歸納總結四類典型晶體的微粒種類、微粒間作用力。到這里學生已經學習了四類典型的晶體類型，給學生分

14、析比較一下微粒種類、微粒間作用力的差別，幫助他們建立完善的晶體模型。深化模型認知讓學生分析CsCl和CuCl晶體模型，根據NaCl 和CuCl中Na+和Cu+半徑推測兩種晶體熔點高低。思考分析得出結論利用認知沖突得出結論，告訴學生事物是發展的，化學鍵存在鍵型過渡，晶體亦是如此。事實上，純粹的典型晶體并不多，大多數晶體是它們之間的過渡晶體，為下節內容埋下伏筆。九、板書設計十、課堂練習（典型性、代表性和覆蓋面）1下列物質中，含有非極性共價鍵的離子晶體是ANaOH BNa2O2 CNaCl DAlCl32已知：元素的電負性和元素的化合價一樣，也是元素的一種基本性質；一般來說，兩成鍵原子對應的元素間電

15、負性差值大于1.7時，形成離子鍵；兩成鍵原子對應的元素間電負性差值小于1.7時，形成共價鍵。如表給出了14種元素的電負性，則下列說法正確的是元素AlBBeCClFLiMgNNaOPSSi電負性1.52.21.52.53.04.01.01.23.00.93.52.12.51.8A從表中數據看，C和S的電負性相等，所以C和S兩元素原子間形成的鍵為非極性共價鍵B根據電負性數據可知，SiCl4中含離子鍵，屬于離子化合物C根據電負性數據可知，Mg3N2中含有離子鍵DBeCl2因含金屬元素鈹，故屬于離子化合物3鋅與硫所形成化合物晶體的晶胞如圖所示。下列判斷正確的是A該晶體屬于分子晶體B該晶胞中Zn2+和S2-數目不相等C Zn2+周圍等距離且最近的S2-為6 D氧化鋅的熔點高于硫化鋅 4螢石（氟化鈣CaF2）晶體屬