【核心素养】2.4固体教案-2023-2024学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第三册

2.4固体 教案 【教材分析】 （一）教材分析 《固体》是《普通高中物理课程标准（2017年版2020年修订）》选择性必修第三册模块“固体、液体和气体”主题下的内容。课程标准要求为：了解固体的微观结构。知道晶体和非晶体的特点。能列举生活中的晶体和非晶体。通过实例，了解液晶的主要性质及其在显示技术中的应用。利用熔化的石蜡显示云母片的各向异性和玻璃片的各向同性。了解材料科学的有关知识及应用，体会它们的发展对人类生活和社会发展的影响。知道半导体的特点，了解半导体技术在生产生活中的应用。初步了解纳米材料的特性，关注纳米材料的研究和应用及其可能存在的问题。《普通高中物理课程标准(2017年版)解读》对课程标准的解读为：能够比较石墨与金刚石的微观结构，并能说出它们的特性。要求学生知道晶体和非晶体的特点，能够从外形、物理性质等方面区别晶体与非晶体。在教学过程中应该通过观察、实验等方法让学生获得认知。例如用熔化的石蜡显示云母片和玻璃片的各向异性与各向同性。学生应该能够列举一些生产生活中常见的晶体和非晶体，通过讨论交流活动丰富认知。要求学生能够从固体的微观结构分析晶体与非晶体在外形和物理性质上差异的原因。要求学生了解液晶的微观结构，知道液晶既有液体的流动性又具有晶体的某些各向异性，它是介于液体与晶体之间的一种过渡态。通过实例了解液晶的主要性质，即液晶的光学性质、磁学性质和电学的性质。了解液晶在显示技术中的应用。例如利用液晶的光学效应制造显示器，计算机的彩色液晶显示器等。学生应该通过自己查阅资料，了解液晶在电子工业、航空工业、生物、医学等领域的广泛应用，关注科学技术的最新成就和发展趋势。 【学情分析】 （一）学情分析 学生了解不同的固体在外观上存在差异，例如食盐、天然石晶外形规则，而沥青、橡胶等没有规则外形，教学时引导学生回忆不同固体外形差异，结合图片、视频等资源丰富学生对固体的认识，介绍固体分为晶体和非晶体两类。直观的实验能让学生形成丰富的感性认识，教学时可以演示石蜡在玻璃片和云母片熔化后的形状以及双折射实验，认识晶体物理性质的各向异性。 【教学目标】 （一）教学目标 [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。 【教学重难点】 （一）教学重难点 学习重点: 晶体和非晶体、晶体的微观结构 学习难点: 晶体与非晶体、单晶体与多晶体区别 【新课导入】 （一）新课导入 问题：同学们想一下，自然界中物质有几种存在形式呢？ 回答：固态、液态、气态。这节课我们学习固体。 人类对固体材料的应用，由来已久。石器时代，人类只会将石头制成简单的工具。而今，人类已经可以操控原子，将原子按需要排列起来，制成新的材料。这一技术属于纳米科技的范畴，下面让我们一起走近纳米的世界。 观看视频，了解纳米科技的研究范畴以及纳米材料的特性。 通过观看上面的视频，我们了解到，若将物质做成纳米量级的颗粒，它的原有性质会发生显著的变化。例如，当物质小到纳米量级时，它的比表面积变得惊人的大，1g氧化铝纳米颗粒的表面积会达到篮球场的大小。与外界的接触面积变大，会使材料的活性增强，将这样的材料作为火箭的固体燃料，能够增大对火箭的推力。右图为陶瓷制成的刀具，可能我们会担心它容易损坏，但这不是普通的陶瓷，而是把陶瓷制成纳米颗粒，再烧结起来， ... ...