3.1.2晶胞与晶体结构的测定教学设计2023-2024学年高二化学人教版（2019）选择性必修2.docx

3.1.2晶胞与晶体结构的测定教学设计2023-2024学年高二化学人教版（2019）选择性必修2

科目

授课时间节次

--年—月—日（星期——）第—节

指导教师

授课班级、授课课时

授课题目

（包括教材及章节名称）

3.1.2晶胞与晶体结构的测定教学设计2023-2024学年高二化学人教版（2019）选择性必修2

设计思路

本节课以人教版（2019）选择性必修2高二化学教材为基础，围绕“3.1.2晶胞与晶体结构的测定”这一主题展开。设计思路以培养学生对晶体结构的基本认识和理解为核心，通过引入实际案例分析、互动讨论、实验演示等教学方法，使学生掌握晶胞参数的计算、晶体结构分析及测定方法。课程内容分为三个部分：晶胞的基本概念及参数计算、晶体结构的分类与特点、晶体结构的测定方法。通过本节课的学习，使学生能够运用所学知识，解决实际问题，提升化学学科素养。

核心素养目标分析

本节课核心素养目标旨在培养学生的科学思维与创新意识、实践操作与探究能力。通过晶胞与晶体结构的学习，学生能够理解物质结构与性质的关系，提升宏观与微观的关联思维；在实验测定与数据分析中，锻炼其科学探究与问题解决能力；同时，通过讨论晶体结构的社会应用，培养学生的科学态度与社会责任感。

教学难点与重点

1.教学重点

本节课的教学重点是晶胞参数的计算和晶体结构的基本类型。具体包括：

-晶胞参数的计算方法，如晶胞体积、晶格常数和原子半径的计算。例如，通过晶胞中原子位置的几何关系，计算简单立方晶胞中原子半径与晶格常数的关系。

-晶体结构的分类，包括简单立方、体心立方、面心立方等晶格类型的特点。例如，让学生理解面心立方晶格中原子如何排列，以及这种排列对物质性质的影响。

2.教学难点

本节课的教学难点主要在于晶体结构的测定方法和晶胞参数的深入理解。具体包括：

-晶体结构的测定方法，如X射线衍射技术的基本原理和应用。难点在于理解衍射图案与晶体结构之间的关系，例如，如何从衍射角度和强度计算出晶胞参数。

-晶胞中原子位置的确定，包括如何通过布拉格定律计算原子间距。例如，学生可能难以理解布拉格定律的数学表达式，并应用其计算实际晶体的晶格常数。

-晶体学中的空间群和对称性概念，这些概念对理解晶体结构至关重要，但对学生而言较为抽象，难以直观把握。例如，解释如何在立方晶系中识别不同的空间群，以及它们对晶体性质的影响。

教学方法与手段

1.教学方法

-采用讲授法，系统介绍晶胞与晶体结构的基本概念和计算方法，确保学生掌握理论基础。

-运用讨论法，组织学生针对不同晶体结构类型进行小组讨论，促进理解和分析能力的提升。

-实施实验法，通过模拟晶体结构测定的实验，让学生亲身体验科学探究过程，增强实践能力。

2.教学手段

-利用多媒体设备展示晶体结构的三维模型，增强学生的空间想象力。

-使用教学软件进行晶胞参数的动态计算演示，帮助学生直观理解计算过程。

-结合网络资源，引入实际晶体结构测定案例，拓展学生的知识视野。

教学过程设计

1.导入环节（用时5分钟）

-创设情境：利用多媒体展示不同晶体结构的实物图片，如宝石、金属等，引导学生观察并思考其背后的晶体结构。

-提出问题：询问学生日常生活中见到的晶体实例，以及晶体结构对物质性质的影响，激发学生的兴趣和求知欲。

2.讲授新课（用时20分钟）

-介绍晶胞的基本概念：通过板书和多媒体展示，系统介绍晶胞的定义、晶格常数、晶胞体积等基本参数。

-讲解晶体结构类型：利用模型和动画，分别展示简单立方、体心立方、面心立方等晶格类型，解释每种结构的特点。

-晶体结构测定方法：通过X射线衍射实验视频，介绍布拉格定律及其实际应用，解释如何从衍射数据计算晶胞参数。

3.巩固练习（用时10分钟）

-练习题：提供几个晶胞参数计算的练习题，让学生独立完成，巩固对晶胞参数计算的理解。

-小组讨论：将学生分成小组，讨论如何根据晶胞参数判断晶体结构类型，以及晶体结构对物质性质的影响。

4.师生互动环节（用时10分钟）

-课堂提问：针对讲授内容，提出问题引导学生思考，如“晶格常数与原子半径有何关系？”、“不同晶格类型对物质性质有哪些影响？”

-学生展示：邀请学生上台展示自己的练习题解答过程，其他学生进行评价和讨论，教师给予反馈和指导。

-案例分析：提供实际晶体结构测定的案例，让学生分析案例中的晶体结构类型和晶胞参数，引导学生将理论知识应用于实际问题。

5.总结与拓展（用时5分钟）

-总结：回顾本节课的主要内容，强调晶胞与晶体结构的重要性。

-拓展：介绍晶体学在实际应用中的重要作用，如材料科学、药物设计等领域，激发学生对未来学习的兴趣。

6.作业布置（用时2分钟）

-布置相关练习题，要求学生结合课堂所学，独立完成晶胞参数的计算和晶体结构类