2022年2021-高中物理《晶體的微觀結(jié)構(gòu)》教案粵教版選修3-3

1、2019-2020 年高中物理晶體的微觀結(jié)構(gòu)教案粵教版選修 3-3教學目標1、知道晶體和非晶體在物理性質(zhì)上的差別是由于它們內(nèi)部物質(zhì)微粒的排列有規(guī)則和無規(guī)則造成的2、知道組成晶體的物質(zhì)微粒在一定的平衡位置附近做微小的振動3、知道一種晶體物質(zhì)能夠生成幾種不同的晶體，是因為它有幾種不同的晶體結(jié)構(gòu)知道由同一種物質(zhì)生成的不同的晶體具有不同的物理性質(zhì)教學建議1、在中學還沒有條件觀察晶體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，因此在說明晶體與非晶體有不同的物理性質(zhì)，是由于它們內(nèi)部物質(zhì)微粒的排列有規(guī)則和無規(guī)則時，只要求學生有個大體的了解就可以了，不必做更多的講解。2、講晶體的多形性，可以防止學生在物質(zhì)存在的形式上產(chǎn)生片面的、絕對化的認識

2、教學過程從 1912 年人們用x射線窺探晶體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，得出結(jié)論：晶體內(nèi)部的物質(zhì)微粒（分子、原子或離子） 依照一定的規(guī)律在空間排成整齊的行列，構(gòu)成所謂空間點陣。沿這些物質(zhì)微粒的行列畫出直線來，可以得出若干平行線，物質(zhì)微粒就在這些平行線的交點上，這些交點叫做空間點陣的結(jié)點。晶體的物質(zhì)微粒的空間點陣結(jié)構(gòu)排列有兩個特點：一是周期性， 二是對稱性。展示出氯化鈉（食鹽）和金剛石、石墨的晶體空間點陣示意模型和幻燈片。晶體外形的規(guī)則性可以用物質(zhì)微粒的規(guī)則排列來解釋。同樣，晶體的各向異性也是由晶體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)決定的。下圖表示在一個平面上，晶體物質(zhì)微粒的排列情況。從圖上可以看出，沿不同方向所畫的等長線ab 、ac

3、、ad上物質(zhì)微粒的數(shù)目不同。直線ab上物質(zhì)微粒較多，直線ac上最少。正因為在不同方向上物質(zhì)微粒的排列情況不同，才引起晶體在不同方向上的物質(zhì)性質(zhì)的不同。精品學習資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 1 頁，共 4 頁 - - - - - - - - -精品學習資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 1 頁，共 4 頁 - - - - - - - - -非晶體的固體實際上可以看成粘滯性極大的液體。非晶體內(nèi)部物質(zhì)微粒排列是無規(guī)則的，其結(jié)構(gòu)非常類似液體。因此，非晶體沒有天然規(guī)則幾何形狀，各向同性，也沒有固定的熔化

4、溫度。嚴格說來，只有晶體才是真正的固體。晶體與非晶體在適當條件下是可以轉(zhuǎn)化的。如石英晶體， 熔融過后冷卻成為非晶體石英玻璃。典型例題例 1關(guān)于晶體的物質(zhì)微粒排布對宏觀外形的影響晶體為什么有規(guī)則的外形？答：由于晶體中的物質(zhì)微粒在空間是按一定規(guī)律排列的，微粒只在一定平衡位置做微小振動，所以晶體有規(guī)則的外形例 2關(guān)于同種化學成分的物質(zhì)表現(xiàn)不同的物理性質(zhì)同一種化學成分的物質(zhì)，為什么有時會表現(xiàn)出不同的物理性質(zhì)？答：同一種物質(zhì)中的微粒按不同的方式排列時，就會生成不同的晶體，而表現(xiàn)出不同的物理性質(zhì) 如碳，按一種方式排列可以生成金剛石，而按另一種方式排列時會生成石墨，金剛石與石墨的物理性質(zhì)有很大的不同2019

5、-2020 年高中物理有關(guān)機械波的案例分析教案滬科版選修 3-4案例：機械波這節(jié)課的教學目標是：掌握機械波概念和機械波產(chǎn)生的條件；了解機械波的種類；掌握機械波的形成原因及傳播過程的特征。其中機械波的形成原因及傳播過程的特征是重點，也是難點。以往教師對于這節(jié)課的教學設(shè)計無非采用兩種方案：利用課堂上實驗進行教學或使用多媒體動畫輔助教學。a教師認為機械波的課堂實驗不是很理想，因為我們經(jīng)常用放在水槽中的水波演示儀去做這個實驗，而由于水槽不是很大，實際我們觀察到的往往是水的駐波，這會影響影響學生對于波的最初認識。同樣，單純用多媒體動畫“做出”波來演示給學生看又缺乏真實性。a教師靈機一動，產(chǎn)生了一個大膽的

6、想法：學校旁邊不是有一條大河嗎？因為河水較深使得底色比較暗，這樣要觀察水波的會比水槽更清楚；同時在河里產(chǎn)生的水波傳播范圍更廣，波長更長，駐波的影響小，使得演示效果更顯著。那么我們?yōu)楹尾荒苋ズ舆呑鰧嶒災(zāi)?？精品學習資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 2 頁，共 4 頁 - - - - - - - - -精品學習資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 2 頁，共 4 頁 - - - - - - - - -環(huán)節(jié)一（ 地點：河邊。教具：2 個皮球， 10 張帶有問題的紙。教學內(nèi)容：形成機械波原因及其傳播特征的表象

7、。）教師在河邊踢球，“不小心”把皮球踢入河當中。教師急了：怎么辦？學生可能會想出很多方法：木桿捅；石子碰。但排除掉一些不易操作的方法外，一定會想到利用河邊的小石塊激起的水波讓皮球漂回到岸邊?！斑@樣做行嗎？我們試試看！”在師生的“努力”下結(jié)果是不行的?！霸趺磿@樣！水波傳過來了，球怎么沒跟著過來？水波真奇怪！”學生顯然已經(jīng)對水波產(chǎn)生渾厚的興趣。教師指出：水波在物理學上屬于機械波，我們今天就來研究機械波。教師把學生分成10 組，每組發(fā)一張帶有以下問題的紙張，讓學生在“玩”水波過程中，在小組討論的基礎(chǔ)上共同解決。問題 1：你覺得要產(chǎn)生機械波需要什么條件？問題 2：用你自己的語言，你能否給機械波下個定

8、義？問題 3：你覺得是什么內(nèi)在因素使得波會向四周傳播，即波的形成原因是什么？問題 4：皮球不會隨波遷移，那么傳播波的水面中的各質(zhì)點是怎樣運動的？它們是同時運動的嗎？問題 5：若水面中的各質(zhì)點不隨波方向遷移，那么波向遠處傳播的是什么？問題 6：你在觀察水波時還發(fā)現(xiàn)什么問題？環(huán)節(jié)二 （地點：計算機房，每臺計算機上裝有教師用flash制作好的動畫和相應(yīng)的問題。教學內(nèi)容：橫波與縱波的區(qū)別；更深入理解波形成原因及傳播特征。）教師讓每組學生觀看一臺計算機中的動畫。動畫資源1：橫波的產(chǎn)生；縱波的產(chǎn)生問題 7：這兩種波有什么地方不同？你能分別給兩種波定義嗎？問題 8： 生活中有哪些機械波實例？你能給給它們按上

9、面的兩類進行分類嗎？（你可以與同學和老師一起探討）問題 9：看了動畫后，你現(xiàn)在可以理解問題3 中波形成的內(nèi)在原因了嗎？動畫資源2：機械波的傳播特征問題 10： 看了動畫后， 你現(xiàn)在可以理解問題4 和問題 5 中機械波的傳播特征了嗎？環(huán)節(jié)三 （地點：計算機房。教學內(nèi)容：討論，總結(jié)）教師把各組學生的紙張收回進行討論，得出小組中最佳的答案以板書的形式投影于屏幕上，并對出色的小組給與鼓勵。環(huán)節(jié)四 （地點：計算機房。教學內(nèi)容：鞏固練習）教師引導(dǎo)小組完成計算機中設(shè)計好的一組練習題，并講解。環(huán)節(jié)五 （地點：計算機房。教學內(nèi)容：上網(wǎng)搜索閱讀資料。）精品學習資料 可選擇p d f - - - - - - - -

10、 - - - - - - 第 3 頁，共 4 頁 - - - - - - - - -精品學習資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 3 頁，共 4 頁 - - - - - - - - -反思：波是一種重要而普遍的運動形式，也是高中物理的一個難點，它有著復(fù)雜的研究對象和時空概念，它需要學生具備較強的思維能力，特別是抽象思維能力、空間想象能力；同時物理的教學更應(yīng)注重科學探究能力的培養(yǎng)。如何在完成這節(jié)課教學的同時又能有效地逐步培養(yǎng)這些能力？顯然這些能力的培養(yǎng)又不能脫離實際而單純在多媒體動畫中得到。a教師在分析以往的課堂演示和單純多媒體動畫參與物理教學中存在

11、不足之處的情況下大膽地采用野外實地探究實驗和多媒體動畫的有機結(jié)合來解決這個問題，其間以問題的形式實施“合作式探究式”教學貫穿始末， 并很成功地完成了教學任務(wù)，真正體現(xiàn)教師是導(dǎo)師，學生是學習的主體，這不能不說是一種創(chuàng)新。另外，我們還可以發(fā)現(xiàn)這樣的教學設(shè)計也符合學生學習心理，先是利用實地實驗觀察得到波及其傳播特征的表象，若學生還不能正確地回答紙張上的某些問題，這表明低階信息到高階信息和思維的過渡尚未解決，這時可讓學生從從動畫中開始重新觀察，加深理解。當然要說明的是a教師設(shè)計的教學時間是兩節(jié)課來完成的，因為組織戶外探究和使用計算機學習要發(fā)更多時間，但是若能因此而培養(yǎng)學生自主學習的方法和探究科學的素質(zhì)，這點時間上的付出應(yīng)無可爭議。以上是這次教學之中的一些初步認識，本案例在實際教學過程中也存在一些問題，如：學生的學習主動性差，使得野外實地實驗時有個別小組學生并沒有認真思考問題。另外學生物理基礎(chǔ)比較差，信息技術(shù)水平也參差不齊，有的學生不能在計劃內(nèi)完成問題討論任務(wù)，給教學互動帶來