视频标签:液体及物态变化,固体
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视频课题:人教版高中物理选修3-3《固体、液体及物态变化》第一节《固体》湖北省 - 荆州
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《固体》教学设计
一、 教材分析
本节课是人教版高中物理选修3-3《固体、液体及物态变化》第一节的教学内容,根据前面章节,同学们了解到物质分子的三种不同的聚集状态:固态、液态和气态.本节主要涉及固体的知识。在这一节中,以观察为基础,用微观解释宏观,与实际联系比较密切,有利于拓宽知识面,提高物理学科素养。本节重点在于单晶体、多晶体、非晶体的区别,难点在于晶体的微观结构的教学,为突破教学重难点,本节课以小组学习为基础,结合重难点精心制作微课,利用微课学习突破教学难点。
二、教学要求 1、知识与技能
知道固体可分为晶体和非晶体两大类,晶体又分为单晶体、多晶体,了解它们在物理性质上的差别;
知道晶体分子或离子按一定的空间点阵排列; 能用晶体的空间点阵说明其物理性质的异同性。 2、过程与方法
运用设置问题、观察、讨论、微课学习、归纳概括等多种科学探究方法 3、情感态度与价值观
培养小组合作学习能力、观察能力、让学生感受自然物质世界的对称美,增强学生学习的兴趣。
三、教学重点
单晶体、多晶体、非晶体性质上的区别 四、教学难点 晶体的微观结构 五、教学过程: 引入
演示“记忆花朵”,播放视频“碳海绵”刚刚演示中的”记忆花朵”、“碳海绵”都是处于固态的物质,我们称之为固体,我们周围世界处处都有固体材料的应用,它不仅给我的生活带来乐趣、而且更多
的应用于科研、生产实践,如 核 电 站 的 建 造 需 要 耐 放 射 性 的 固 体 材 料 ,航 空 航 天 高 新 科 技 中 需 要 耐 高 温 、 耐 辐 射 、 强 度 高 、
利用“记忆花朵”
的演示,“碳海绵”视频的播放,激发学生对固体材料的兴趣,引入课题。
质 地 轻 的 合 金 , 各种 各 样 的 家 用 电 器 中 晶 体 管 是 必 不 可 少 的 。 因 此,我 们 有 必 要 来 了 解 、 研 究 固 体 的 一 些 性 质和特点 新 课 过 程
过程一:初识固体
课前在每一小组的桌上都给大家准备了一些生活种常见的固体,
有食盐、玻璃、硫酸铜、水晶、玻璃、白糖、松香、塑料、石蜡、
其实在初中的物理课堂中我们也有接触到!现在请大家把他们分
成两类,并请你说出你这样分类的理由!现在小组同学一起,可
以讨论!
学生通过讨论,得到:有固定熔点的我们称之为晶体,没有固定
熔点的我们称其为非晶体!
过程二:固体的性质特点
1、几何外形
师:某小组,你们说说看?
生:晶体有规则的几何外形,非晶体没有规则几何外形?
师:(拿出一块规则玻璃),我这里有一块玻璃,它有规则的几何
外形,可它为什么是非晶体呢?
生:自然形成的、不受外界干扰而形成的晶体拥有整齐规则的几
何外形
播放【食盐晶体制作微课】
师:通过大量的观察与研究,人们发现晶体可分成单晶体与多晶体,单晶体有规则的几何外形,都是由若干个平面围成的多面体,
学生一小组为单
位对常见固体进行观察,结合初中
已构建的有关“固体”的概念,将固
体分类:晶体与非晶体,并且明确分
类依据——“有无固定熔点”
在这一部分,引导学生通过“阅读、
观察、微课、视频、讨论”了解固体的
性质特点。
“几何外形”部分的教学,通过学生
观察、结合“微课教学”,使学生感
知晶体分为单晶体、多晶体,并且
知道单晶体有规则的几何外形,而
多晶体、非晶体没有规则的几何外
形
在这一部分,以
“方解石、玻璃的
例如,食盐晶体是立方体;明矾晶体是八面体;水晶的中间是一个六棱柱,两端是六棱锥。寒冬里纷飞的雪花,是由空气中水蒸
气凝结而成的晶体,自然界中没有两片完全相同的雪花,虽然他
们形状各异,但都呈六角形。还有一类晶体虽然没有规则的几何
外形,但通过显微镜观察其表面就会发现,它们都是由大量细微
的小晶粒杂乱无章的排列在一起构成的。由于小晶粒杂乱无章的
排列,使得这些晶体宏观不再具有规则的几何形状,我们把这样
的晶体称为多晶体。同样的,非晶体也是没有规则的几何外形的。
2、 物理性质的各向同性、各向异性
(1)方解石、玻璃的光学特性
方解石是单晶体,一条入射光线进入到方解石中产生两条折射光线,这说明方解石内部沿不同的方向对光的折射情况不同。这种现象是双折射现象,而光线进入到玻璃中没有这样的特性。 2、 云母片、玻璃的热学性质
视频演示非晶体玻璃上蜂蜡的熔化形状是圆形,代表玻璃沿各个
方向导热性能相同,云母片上蜂蜡熔化的形状为 椭圆形,代表
沿椭圆中长轴方向导热性能更好,这个实验体现了两者在导热性
能的区别
引导学生总结:
光学特性”、“云母片、玻璃的导热性能”为学习的主要
内容,通过“观察、视频”了解晶体、
非晶体在物理性质中的各向异、同
性。
引导学生总结“单晶体、多晶体、非
晶体在物理性质上的区别”,并提
出问题:为什么单晶体、多晶体、非
晶体在形状及物理性质上有这些
区别呢?
“微观结构”的教
学中,以“微课”教学方式,引导学
生感知单晶体内部的结构
这一部分,组织学
生以小组为单位讨论,利用晶体的微观结构,解释单晶体、多晶体、非晶体物理性质的区别。
: 提出问题:单晶体、多晶体、非晶体在形状及物理性质上为什么
单晶体、多晶体、非晶体在形状及物理性质上有这些区别呢?
过程三:晶体的微观结构
我们都知道“物质的性质取决于物质结构”,单晶体、多晶体、
非晶体之所以有这些差异,一定取决于他们的结构!同学们能否
猜想一下,单晶体内部的微观结构呢?【展示各种规则的图片】
生:晶体内部,构成晶体的微粒应该是规则排列的。
师:很好,下面我们来看一段微课,看看晶体内部的微观结构到底是怎样的【播放微课】
过程四:再识固体 1、几何形状的解释
2、单晶体各向异性的微观解释 如图表示在一个平面上晶体物质微粒的排列情况,从图中可以看出,在沿不
同方向所画的等长直线AB、AC、AD上,物质微粒的数目不同,直线AB上物质微粒较多,直线AD上较少,直线AC上更少,正因为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:熔点的区别也是有空间点阵结构决定的,当晶体刚开始
反扣引入,解释
“记忆花朵”,进
一步学以致用,并了解记忆合金的应用,激发同学们
的学习热情。
根据课程要求,在这一节作业设计
中以开放式作业的形式,激发学生
兴趣,延伸课堂。
外界吸收热量时,分子原子离子平均动能增加,但并不破坏点阵结构,达到熔点时,开始破坏其有规则的点阵排列,点阵结构开始瓦解,这期间吸收的热量全用于破坏晶体的点阵结构,所以温度不升高。而非晶体由于分子排列不规则,吸收的热量不需要破坏其空间点阵,只用于提高其分子平均动能,温度逐渐升高,宏观可见非晶体由硬到软再到液态。
过程五:课堂小结及作业布置
本节课上,我们了解了固体有晶体与非晶体两类,而晶体又分为单晶体与多晶体。他们在形状、熔点、及物理性质上有很大的区别,究其原因是因为是物质结构决定的。
1、 同一物质微粒能形成不同的空间点阵,生成种类不同的几种
晶体,体现了物质的多样性。
2、 同一种成分物质,既能与晶体的形式存在,也能以非晶体的
形式存在,而且它们相互之间还能相互转化。例如天然水晶是晶体,而熔融的水晶是非晶体。 总之物质结构决定了物质的性质,而在实践中性质的区别造就了他们有不同的用途。反扣引入,简单介绍记忆合金的应用。 随着科学家对微观世界探测的不断深入,我们越来越多的了解物质内部结构,并进行结构重组,势必引起材料科学中的一次次大的突破,如果这样,那么我们的未来将会充满无限可能。
作业布置:以小组为单位,写一篇目前关于固体新材料的研究与使用情况的学习报告。
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