高三化学一轮复习公开课《第31讲 晶体的结构分析与计算——基于晶体结构与材料性能的关系》教学设计

中小学教育资源及组卷应用平台 高三一轮复习 第31讲 晶体的结构分析与计算———基于晶体结构与材料性能的关系 教案 （人教版2019选择性必修2 第三章 晶体结构与性质） 一、教材及学情分析 教材分析 本课时属于高三一轮复习“物质结构与性质”模块的综合应用内容，对应人教版2019选择性必修2第三章“晶体结构与性质”中晶体结构、晶胞参数、晶体堆积与配位数等核心考点。教材原章节从晶胞的基础概念出发，介绍离子晶体、共价晶体、分子晶体、金属晶体的结构特点，本复习课聚焦高考命题的“晶胞参数计算、晶体性质关联、材料性能分析”综合逻辑，将“晶胞结构-晶胞参数计算-晶体堆积与配位数-材料性能”进行体系化整合，通过“模型构建-真题演练-材料关联”，帮助学生建立“微观晶胞结构-宏观材料性能”的完整认知链条。本课时的复习是晶体结构知识的延伸，也是高考选考题中“结构-性质-应用”综合命题的高频载体，贴合《普通高中化学课程标准（2022年版）》中核心素养的培养要求。 学情分析 学生为高三年级，已掌握晶胞的基础概念与四种晶体类型的结构特点，但面对高考中“复杂晶胞的粒子数计算、晶胞参数与密度的关联、晶体堆积方式与材料性能的分析”等高频难点时，难以精准判断粒子的贡献分数、忽略晶胞参数单位统一、对晶体堆积与材料性能的关联不足。为帮助学生克服这些困难，教师以“结构-计算-性能”为核心，采用“模型构建-真题迁移-材料探究”的教学逻辑，将抽象的晶胞结构与材料性能紧密结合，提升学生的知识迁移与综合应用能力。 二、教学目标 结合《普通高中化学课程标准（2022年版）》及高三一轮复习的核心要求，围绕化学学科核心素养制定如下教学目标： 1. 宏观辨识与微观探析：从晶胞的微观结构（如离子晶体的离子堆积、金属晶体的原子堆积）出发，认知宏观材料性能（如金属品体的导电性、离子晶体的硬度），建立“微观晶胞结构-宏观材料性能-实际应用”的递进认知，深化“结构决定性质，性质决定用�———�的核心规律。 2. 证据推理与模型认知：构建“晶体结构分析模型”（晶胞结构识别→粒子数计算→晶胞参数计算→性能关联），基于晶胞结构、材料性能等证据，准确判断复杂晶胞的粒子数、推导晶胞参数与密度、分析晶体堆积与材料性能的关联，提升模型应用与逻辑推导能力。 3. 科学探究与创新意识：通过对高考晶胞结构真题、材料性能案例的拆解与小组探究，合作分析晶胞参数计算、晶体堆积与材料性能的关联等综合问题，培养从晶胞结构信息中提取证据、推导宏观性质的探究能力。 4. 科学态度与社会责任：了解晶体结构与材料性能的关联在新材料研发（如高密度金属材料、高强度陶瓷材料）中的应用价值，认识化学结构理论在推动科技发展与材料工业进步中的重要意义，增强科学服务社会的责任意识。 三、教学重难点 教学重点 复杂晶胞的粒子数计算： 均摊法：顶点（1/8）、棱（1/4）、面（1/2）、内部（1） 典型晶胞分析：（：4，：4）、（：1，：1）、金刚石（C：8）、（Zn：4，S：4） 复杂晶胞：掺杂晶胞、多面体晶胞的粒子数计算 晶胞参数与密度的关联： 公式：（Z为晶胞内粒子数，M为粒子摩尔质量，为阿伏伽德罗常数，V为晶胞体积） 晶胞参数单位统一：常从nm、pm转换为cm 晶体堆积与材料性能的关联： 金属晶体堆积：体心立方堆积（配位数8，密度低）、面心立方堆积（配位数12，密度高）、六方最密堆积（配位数12，密度高） 离子晶体堆积：型（配位数6）、型（配位数8）、型（配位数4） 晶体结构与材料性能的关联： 共价晶体：原子间共价键强，硬度大、熔点高（如金刚石） 离子晶体：离子键强，硬度大、熔点高（如） 分子晶体：分子间作用力弱，硬度小、熔点低（如干冰） 金属晶体：自由电子存在，导电性好（如铜 ... ...