晶体的常识(晶胞)教学设计

江苏省如东高级中学 张 霞

教学设想

从教材看，本章首先从人们熟悉的固体出发，把固体分为晶体和非晶体两大类，引出了晶体的特征和晶胞的概念。晶胞是描述晶体结构的基本单元，是研究晶体结构的最基本概念，教科书利用图片、比喻等方式介绍了晶体与晶胞的关系，并通过例子介绍了如何计算晶胞中所含的原子数。

本教案选择《晶胞》作为学生自主学习的课题，试图利用多媒体课件和形象比喻等教学方式，使学生建构起晶胞的概念，通过动手制作晶胞模型并把自己制作的晶胞模型拼凑成晶体模型，体会晶胞与晶体之间的关系；再以课本上的问题设置矛盾，通过学生自学讨论，教师的适当点拨，总结归纳出一个晶胞中平均所含粒子个数的计算方法，在此过程中，提升学生的空间想象能力。

一、教学目标分析

知识与技能

1．了解晶体与晶胞的关系，体会由晶胞“无隙并置”构成晶体的过程。 2．通过自学讨论，掌握不同晶胞中平均所含粒子个数的计算方法。

过程与方法

1．运用多种教学媒体，借助形象的比喻，帮助学生建构抽象的空间结构。 2．知道研究晶体结构的一般方法。

情感态度和价值观

1、进一步形成求真务实、勤于思考的科学态度；形成敢于质疑、勇于创新的科学精神。

二、教学内容分析

对本节教学内容的处理方法：利用多媒体演示若干晶体和晶胞，组织学生讨论晶体与晶胞的关系，动手制作晶胞模型，引导学生建立以晶胞为基本结构研究晶体的思想，结合课本图3-7铜晶胞，展示实物模型，提出问题：为什么说一个晶胞里只含4个铜原子？学生自学、讨论并归纳出立方晶胞中平均所含粒子个数的计算方法，然后设置问题：如果为三棱柱晶胞或者六棱柱晶胞，又该如何计算？举一反三，巩固了学生对空间结构的理解和计算。最后利用课本学与问与课后习题3，进行训练反思。

三、教学过程设计

[多媒体演示]（1）不同类型的晶体图片：玛瑙、水晶、碘等； （2）同一晶体，不同大小的图片。

[学生活动] 回忆前面所学的晶体的知识，观察图片，并讨论：同一类型的晶体，大小不同，外观是否相同？

[设置问题情境]如果我们把一块金刚石敲碎，就会得到小金刚石，如果小金刚石继续不停的敲碎，最后得到的是什么呢？

[学生讨论、教师点拨]最后可以得到晶体的最基本结构单元。大的晶体可以看成是许多这样的重复单位重叠起来的，或看成是数量巨大的这些最基本单元紧密的堆积起来的。

[多媒体演示]大大小小的金刚石图片。金刚石的外观、空间结构以及晶胞结构图片。

[师生总结]我们把这种描述晶体结构的基本单元叫做晶胞。它是保持晶体规则多面体外形的最小单位。晶体就是由无数个晶胞经过“无隙并置”而成的。

[学生活动]利用提供的纸、小木棍等工具，制作小的立方晶胞（按教师给定的尺寸），并将每8个同学所做的晶胞进行组合，要求尽可能结合紧密。讨论晶胞与晶体的关系，体会晶胞无隙并置构成晶体的过程。

[设置问题情境]图中所示金属铜的一个晶胞，它是一个立方体，含4个铜原子，但是从图中我们看到有14个铜原子，这是怎么回事？为什么说一个晶胞里只含4个铜原子呢？请同学们结合课本内容，先自己寻找出晶胞中所含原子个数的计算方法，然后以前后桌4个人一小组，讨论你们的结论是否正确。

[学生活动]自学、结论、交流。

[学生活动]以一个小组为代表，汇报讨论的结果，其他小组同学来判断是否正确，对不完整的地方进行补充，并归纳出最简洁的计算方法。

[师生总结]（1）所有晶胞都是平行六面体，晶体可以看作是晶胞在三维空间里共面堆积

而成。每个晶胞的上、下、左、右、前、后共有六个与之共面的晶胞。 （2）处于晶胞顶点的粒子，同时为8个晶胞所共有，每个粒子只有1/8属于晶胞；处于棱上的粒子，同时为4个晶胞所共有，每个粒子只有1/4属于晶胞；处于面上的粒子，同时为两个晶胞所共有，每个粒子只有1/2

属于晶胞；处于晶胞内部的粒子，完全属于该晶胞。

[思维拓展]在计算晶胞中所含平均原子数时，我们已经知道如果为立方结构，则有1/8,1/4,1/2和1,若换为六棱柱状呢？三棱柱又如何呢？

[学生活动]结合图片提供的结构，讨论交流得出六棱柱和三棱柱中所含平均原子个数的计算。六棱柱为1/6，1/3，1/2和1，而三棱柱为1/12，1/6，1/2和1。

[训练反思]教材P66学与问：图3-9依次是金属钠、金属锌、碘、金刚石晶胞的示意图，数一数它们分别平均含几个原子。

[巩固练习]教材P67习题3.下图的晶胞中各含有几个原子？

教后反思：

晶胞，是连接宏观晶体与微观原子之间的桥梁。晶胞是晶体微观结构的最基本单元，要研究晶体，必须先了解晶胞。虽然本教学案例侧重自主讨论的学习方式，但在教学过程中，基于教学内容的基础性和抽象性，我还是充分利用了多种教育、教学资源，比如多媒体演示

了多幅晶体和晶胞的图片，比如让学生自己动手制作晶胞模型并拼制成晶体模型，以使学生对晶胞有一个比较形象和具体的认识，然后再进行问题情境的创设（即晶胞中显示的原子是否全部为此晶胞所包含？），使学生比较顺利的完成了自主学习的任务，在此基础上，又进行了一定的变化，把立方晶胞拓展到棱柱晶胞，使学生对问题的认识得到深化，同时也完成了化学知识和技能方面的自我建构。