人教版 (2019)选择性必修 第三册4 固体教学设计

这是一份人教版 (2019)选择性必修 第三册4 固体教学设计，共8页。


课题
固体
单元
2
学科
物理
年级
选修三
学习
目标
[物理观念]知道晶体、非晶体、单晶体和多晶体，了解各向异性、各向同性及晶体的微观结构，能解释相关的现象。
[科学思维]掌握单晶体的各向异性，理解晶体的微观结构，能够解决相关的问题。
[科学探究]学会用实验探究晶体与非晶体物理性质的差异，学会认真观察并与他人合作，提高实验技能。
[科学态度与责任]掌握晶体和非晶体在外形上和物理性质上的区别，培养严谨的科学态度，激发探索科学的兴趣。
重点
各向异性、各向同性及晶体的微观结构，能解释相关的现象
难点
掌握单晶体的各向异性，理解晶体的微观结构，能够解决相关的问题。
教学过程
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
导入新课
思考1：固体、液体、气体的性质是什么？
结合给出的思考题，联系生活实际，梳理固体、液体、气体的性质。

结合生活实际，将物理问题生活化，更贴近学生的认知情况，激起学生学习的欲望。
讲授新课
观察与思考：固体的分类
思考2、在日常生活中有两组常见的物质：一组是玻璃、蜂蜡、硬塑料等；另一组是盐粒、砂糖、石英.两类固体物质的外表各有什么特征？
一、晶体和非晶体
1．晶体：具有规则的几何形状．
（动画展示不同晶体固体的几何形状）
（1）常见的晶体有:石英、云母、明矾、食盐、硫酸铜、糖、味精等
（2）几种常见晶体的规则外形：
食盐晶体：呈立方体形
明矾晶体：呈八面体形
石英晶体：中间是一个六棱柱，两端呈六棱锥
雪花：是水蒸气在空气中凝华时形成的晶体，一般为六角形的规则图案．
常见的晶体
2．非晶体：没有规则的几何形状．
常见的非晶体有：玻璃、蜂蜡、松香、沥青、橡胶等．
思考3、晶体和非晶体有哪些差异？
（播放视频）
3．晶体和非晶体的差异
（1）外形上：晶体有规则的几何形状；非晶体则没有规则的几何形状.
（2）物理性质上：晶体的物理性质与方向有关（这种特性叫各向异性）；非晶体的物理性质在各个方向是相同的（这种特性叫各向同性）．
晶体具有各向异性，但并不是每种晶体在各种物理性质上都表现出各向异性．①云母导热性上表现出显著的各向异性，②而有些晶体在导电性上表现出显著的各向异性，如方铝矿，③有些晶体在光的折射上表现出显著的各向异性，如方解石．
非晶体具有各向同性.
（3）熔点：晶体有一定的熔点，非晶体没有一定的熔点．
4．晶体和非晶体间的转化
(1)一种物质可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现:
例如水晶:天然水晶是晶体，熔化后再凝结的水晶（石英玻璃）就是非晶体，即一种物质是晶体还是非晶体并不是绝对的．
(2)许多非晶体在一定的条件下可以转化为晶体．
(3)在冷却得足够快和冷却到足够低的温度时，几乎所有的材料都能成为非晶体．
二、单晶体和多晶体
（播放视频）
1．单晶体：如果一个物体就是一个完整的晶体，这样的晶体叫做单晶体．
例如：雪花、食盐小颗粒、单晶硅、单晶锗等．
2．多晶体：如果整个物体是由许多杂乱无章地排列着的小晶体组成的，这样的物体叫做多晶体．其中的小晶体叫做晶粒．
（1）多晶体没有规则的几何形状．
（2）多晶体 ①不显示各向异性．（每一晶粒内部都是各向异性的）． ②有确定的熔点．
固体是否有确定的熔点，可作为区分晶体非晶体的标志．
小结
课堂练习1、下列说法中正确的是（ ）
A．常见的金属材料都是多晶体
B．只有非晶体才显示各向同性
C．凡是具有规则天然几何形状的物体必定是单晶体
D．多晶体不显示各向异性
解析：常见的金属多晶体，非晶体和多晶体都表现为各向同性，有天然规则的几何形状的物体一定是单晶体。
答案：ACD
三、晶体的微观结构
1、晶体微观结构的特点:
（1）组成晶体的物质微粒（分子或原子、离子）依照一定的规律在空间中整齐地排列，具有空间上的周期性.
（2）有的物质在不同条件下能够生成不同的晶体。那是因为组成它们的微粒能够按照不同规则在空间分布.例:石墨和金刚石的微观结构.
（3）晶体和非晶体并不是绝对的，它们在一定条件下可以相互转化。
例如：天然水晶是晶体，而熔化以后再凝固的水晶（即石英玻璃）却是非晶体.
（4）微粒的热运动表现为在一定的平衡位置附近不停地做微小的振动.
2、用晶体的微观结构解释晶体的特征
（1）为什么晶体具有规则的几何外形？
由于晶体的物质微粒是按照一定的规则在空间中整齐地排列的，表现在外形上具有规则的几何形状，且不同类型的晶体结构，决定了各种晶体的不同外形.
（2）如何解释物理性质的各向异性呢？
在不同方向上物质微粒的排列情况不同，才引起晶体的不同方向上物理性质的不同.
（3）熔点为什么固定？
晶体溶化时，吸收的热量全部用来破坏规则的排列，温度不发生变化.
非晶体熔化时，先变软，然后变成粘滞性很大的液体，温度不断升高.
课堂练习2、关于晶体和非晶体，下列说法中正确的是 ( )
A．可以根据各向同性或各向异性来鉴别晶体和非晶体
B．一块均匀薄片，沿各个方向对它施加拉力，发现其强度一样，则此薄片一定是非晶体
C．一个固体球，如果沿其各条直径方向的导电性不同，则该球一定是单晶体
D．一块晶体，若其各个方向的导热性相同，则一定是多晶体
解析：多晶体和非晶体都显示各向同性，只有单晶体显示各向异性。单晶体的某些物理性质具有各向异性而另外某些物理性质具有各向同性
答案：C
观察常见固体的图片，根据自己的观察情况，对固体进行分类。
结合观察结果分析不同固体的外表特征：一组没规则形状；另一组有规则形状.
总结晶体的形状。
总结非晶体的形状。
观看视频。总结晶体与非晶体的差异。
思考：多晶体与非晶体有哪些相同点和不同点？
根据表格总结非晶体、晶体、单晶体、多晶体的区别和联系。
完成课堂练习。
观察食盐晶体的微观结构。
观察金刚石晶体的微观结构。
观察石墨晶体的微观结构。
结合晶体的微观结构，尝试解释晶体的特征。
直观观察图片或者实物，让问题可视化，具体化。
分析晶体固体的形状，锻炼学生的总结归纳能力和语言描述能力。
分析非晶体固体的形状，锻炼学生的总结归纳能力和语言描述能力。
通过观察类比的方法，总结晶体非晶体的差异。
采用播放视频的方法，更直观的看出单晶体的非晶体之间的区别。
课堂小结，帮助学生更好的理解非晶体、晶体、单晶体、多晶体的区别和联系。
巩固基础知识。
采用FLASH动画的方式展示晶体的微观结构。让知识更加直观，便于学生下一步利用微观结构解释晶体的特征。
拓展提高
1、下列说法正确的是( )
A．一个固体球，若沿各条直径方向上的导电性能不同，则该球为单晶体
B．一块固体，若是各个方向导热性能相同，则这个固体一定是非晶体
C．一块固体，若有确定的熔点，则该固体必定为晶体
D．黄金可以切割加工成各种形状，所以是非晶体
解析：①只有单晶体才有各向异性
②多晶体和非晶体都具有各向同性
③只有晶体才有固定熔点
④黄金是晶体，切割后分子结构不变，仍然是晶体
答案：AC
2、 关于晶体,以下说法中正确的是( )
A.晶体一定具有规则的几何形状
B.晶体一定表现为各向同性
C.晶体熔化时具有确定的熔点
D.晶体熔化时吸收热量,主要用于破坏晶体的结构,增大分子势能
解析:多晶体没有规则的几何形状,也不表现为各向同性,选项A、B错误;单晶体和多晶体熔化时都具有确定的熔点,吸收的热量主要用于破坏晶体结构,增大分子势能,分子动能不变,选项C、D正确。
答案：CD
3、关于晶体和非晶体,下列说法正确的是( )
A.金刚石、食盐、玻璃和水晶都是晶体
B.晶体的分子(或原子、离子)排列是有规则的
C.单晶体和多晶体有固定的熔点,非晶体没有固定的熔点
D.单晶体和多晶体的物理性质是各向异性的,非晶体是各向同性的
解析:玻璃是非晶体,故选项A错误;多晶体是各向同性的,只有单晶体是各向异性的,故选项D错误。
答案：BC
完成拓展提高练习题。
增强学生利用所学知识解决实际问题的能力。
课堂小结
固体
1、晶体
①单晶体：有规则的几何形状；有确定的熔点；某些物理性质各向异性。
②多晶体：无规则的几何形状；有确定的熔点；物理性质各向同性。
2、非晶体：无规则的几何形状；无确定的熔点；物理性质各向同性。
总结本节课知识，形成知识框架。
帮助学生形成知识体系。
板书
单晶体
晶体
多晶体
固体
非晶体