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2019-2020年高中物理 《晶體和非晶體》教案 魯科版選修3-3 一、教學(xué)要求 1、教學(xué)目的： （1）知道晶體和非晶體在外形和物理性質(zhì)上的區(qū)別； （2）知道晶體有單晶體和多晶體； （3）能運用晶體和非晶體的有關(guān)知識解決一些簡單問題。 2、教學(xué)重點：晶體和非晶體的特點 3、教學(xué)模式： “閱讀、實驗、討論、練習(xí)、講解”五環(huán)節(jié)教學(xué) 4、實物及實驗器材： 食鹽、明礬等晶體樣品及玻璃、松香等非晶體樣品；云母片、玻璃片及“晶體和非晶體導(dǎo)熱性能實驗儀” 5、現(xiàn)代教學(xué)媒體：投影儀一臺，透明膠片數(shù)張。 二、教學(xué)過程 閱讀 引入新課 大家知道處于固態(tài)下的物質(zhì)叫做固體。固體在科研、生產(chǎn)和生活中都有著重大作用。如核電站的建造需要耐放射性的固體材料，航空航天高新科技中需要耐高溫、耐輻射、強度高、質(zhì)地輕的合金，各種各樣的家用電器中晶體管是必不可少的。因此，我們有必要來了解、研究固體的一些性質(zhì)和特點。 用投影儀出示“思考的問題” A．固體可分成哪幾類？ B．晶體和非晶體有何差異？ C．單晶體和多晶體有什么聯(lián)系與區(qū)別？ 學(xué)生閱讀教材 在預(yù)習(xí)的基礎(chǔ)上快速閱讀教材、圈畫重點，找出看不懂的地方，發(fā)現(xiàn)疑難問題、分析課文、重點思考教師提出的“思考的問題”。 教師巡視輔導(dǎo) 注意對差生的輔導(dǎo)，了解閱讀的進(jìn)度。 實驗 觀察實驗 學(xué)生仔細(xì)觀察并比較食鹽、明礬、石英、云母等晶體樣品與玻璃、松香、瀝青、橡膠等非晶體樣品的外形特點。 隨堂實驗 在教師指導(dǎo)下，學(xué)生動手實驗、在云母片和玻璃片一面分別涂一層打字蠟紙改正液，涂層需均勻，涂好后先將云母片插入“晶體和非晶體導(dǎo)熱性能實驗儀”（如圖所示，1是放置云母片或玻璃片的嵌縫，2為去掉尖頭的15W平直電烙鐵，3為實驗儀的底座，4為烙鐵固定架）的嵌縫中，蠟層朝上，蠟層的反面緊貼烙鐵直頭，將烙鐵接通電源半分鐘即可斷電，云母片蠟層上形成一透明橢圓蠟斑；接著取下云母片，換上玻璃片，經(jīng)過同樣的操作程序，玻璃片上蠟層形成一透明圓形蠟斑。該實驗可重復(fù)一至二次。 學(xué)生先小組討論（前后左右四人一組） 針對教師提出的“思考的問題”、實驗中觀察到的現(xiàn)象和課本中的疑難進(jìn)行討論，教師在教室里巡回，收集信息并個別答疑難。 5分鐘后，結(jié)束小組討論，由教師設(shè)問并組織全班集體討論。 （設(shè)問） 師：固體可分成哪幾類？ 生：固體可分成晶體和非晶體，而晶體又可分成單晶體和多晶體。 板書： （設(shè)問） 師：同學(xué)們通過剛才對幾種晶體和非晶體樣品的觀看，發(fā)現(xiàn)它們在外形上何存特點？ 生：晶體具有天然規(guī)則的幾何形狀，非晶體沒有天然規(guī)則的幾何形狀。 教師著重分析食鹽的立方體外形，并挑選大粒的食鹽晶體放在投影儀上投影到銀幕上讓學(xué)生再仔細(xì)觀察其外形。 師：有人說，如果把食鹽碾成粉末狀，則就成了晶體；把一塊橡膠切成規(guī)則的長方體就成了晶體。這種說法對不對？ 生：不對。雖然食鹽和橡膠的形狀人為地發(fā)生了變化，但它們的內(nèi)部物理性質(zhì)并未變。 師：那么晶體和非晶體在物理性質(zhì)上到底有什么不同呢？ 師生一起共同分析剛才的隨堂實驗觀察到的現(xiàn)象，得到結(jié)論：云母晶體在不同的方向上導(dǎo)熱性能不同，玻璃非晶體在不同的方向上導(dǎo)熱性能是相同的。 教師強調(diào)指出：晶體在不同的方向上不僅導(dǎo)熱性能不同，機械強度和導(dǎo)電性等其他物理性質(zhì)也不同。也就是說，晶體內(nèi)部的物理性質(zhì)與方向有關(guān)，這種特性叫做各向異性。而非晶體的物理性質(zhì)在各個方向上都是相同的，所以是各向同性的。 接下來引導(dǎo)學(xué)生回憶復(fù)習(xí)初中有關(guān)熔解的知識，歸納出：所有的晶體都具有一定的熔點，非晶體都沒有一定的熔點。因此，是否具有一定的熔點是判斷晶體和非晶體的重要標(biāo)志。 小結(jié)以上討論的內(nèi)容并板書： 對于單晶體和多晶體的有關(guān)內(nèi)容，學(xué)生都能看懂，這部分內(nèi)容可略講，只要分清楚單晶體與多晶體的聯(lián)系與區(qū)別。 板書： 由于學(xué)生極易把多晶體和非晶體混淆，因此，正確區(qū)分多晶體和非晶體是教學(xué)中非重點的難點，最后要注意該難點的突破。 （設(shè)問）師：通過剛才的討論研究，我們已經(jīng)知道多晶體和非晶體都有無規(guī)則的幾何外形，都是各向同性。因此，有人說，多晶體和非晶體實際上可歸于同一類，對否？ 學(xué)生經(jīng)過討論思考后，回答：不對。多晶體是晶體，雖然多晶體不具有天然規(guī)則的幾何外形和各向異性，但它具有一定的熔點，而非晶體沒有，這是它們的重要區(qū)別。 練習(xí) 要求學(xué)生運用所學(xué)的知識進(jìn)行課堂練習(xí)，檢驗和鞏固所學(xué)知識，并進(jìn)行有效的信息反憒。教師將寫在透明膠片上的習(xí)題投影到銀幕上。 題1．某一物體各向同性則可以判斷： A．它一定是非晶體 B．它一定是多晶體 C．它一定不是單晶體 D．它可能是多晶體 題2．一塊金屬整體表現(xiàn)為各向同性是因為： A．金屬是非晶體 B．金屬分子間排列是雜亂的 C．金屬是單晶體 D．金屬是多晶體 題3．判斷晶體和非晶體比較準(zhǔn)確的方法是： A．從外形判斷 B．從各向異性和各向同性判斷 C．從導(dǎo)電性判斷 D．從有無確定熔點判斷 題4．一個導(dǎo)體球，無論沿著哪個方向的直徑測量它的電阻所得阻值都相等，由此可知，這個導(dǎo)體球： A．一定是非晶體 B．可能是單晶體 C．可能是多晶體 D．以上說法都不對 題5．晶體和非晶體在物理性質(zhì)上有明顯區(qū)別，下列說法中哪些是對的： A．晶體都是各向異性的 B．非晶體都是各向同性的 C．各向異性的物體一定是晶體 D．各向同性的物體一定是非晶體 題6．冰在溫度升高后變成水，松香在溫度升高后變軟，所以冰是______體，松香是______體。瀝青是非晶體，所以瀝青鋪成的路面，在高溫的夏天將變______。 教師針對學(xué)生感到困難的地方、教材關(guān)鍵的地方、練習(xí)中的共同問題進(jìn)行重點講解，以確保學(xué)生系統(tǒng)掌握知識。要注意的是這里的講解并非只是固定的練習(xí)后的講解，它是貫徹教學(xué)始終的。該節(jié)課中閱讀、實驗、討論、練習(xí)環(huán)節(jié)中的啟發(fā)、引導(dǎo)、提示、過渡和評析等都屬于講解。 作業(yè)及課后思考：晶體和非晶體為什么會有明顯的差異？應(yīng)從哪些方面去探究？ 三、教案說明 1、關(guān)于教學(xué)模式 本節(jié)課很多人認(rèn)為平淡枯燥，沒有什么講頭，讓學(xué)生看看了事。確實，如果沿用“講解原理，介紹結(jié)構(gòu)”的傳統(tǒng)模式，很可能造成教師呆板地講，學(xué)生被動地聽的局面，學(xué)生所獲得的只是些靜態(tài)的知識（現(xiàn)成結(jié)論）。為此筆者試圖改變這種狀況，按照“教師為主導(dǎo)，學(xué)生為主體，教材為根本，實驗為手段，訓(xùn)練為主線，能力為目的”的教學(xué)思想，結(jié)合教學(xué)實際，設(shè)計了“閱讀、實驗、討論、練習(xí)、講解”五環(huán)節(jié)教學(xué)，即把教材內(nèi)容有機地劃分成若干階段，并鋪之以一系列環(huán)環(huán)相扣的問題，促使學(xué)生去自學(xué)，實驗、討論、練習(xí)，讓學(xué)生充分做到動眼、動口、動手、動腦，形成生動活潑積極主動的學(xué)習(xí)局面。在整個教學(xué)過程中，既有學(xué)生的積極參與，拾級攀登，又有教師的點撥引導(dǎo)，及時調(diào)控，通過師生，生生多邊的信息交流，不斷地將教學(xué)活動引向深入，使學(xué)生在獲取新知的同時，還培養(yǎng)了探索精神，自學(xué)能力，實驗?zāi)芰?，分析和解決問題的能力，促進(jìn)智力的發(fā)展。 2、關(guān)于實驗的設(shè)計 筆者變“晶體和非晶體導(dǎo)熱性能”演示實驗為隨堂學(xué)生實驗，并且在實驗方法和裝置上進(jìn)行了創(chuàng)新，如變涂石蠟為涂抹一層“打字蠟紙改正液”；改燒熱的鋼針為15W內(nèi)熱式電烙鐵，為克服操作時手的抖動或晃動，使云母和玻璃片的受熱點恒定不變，設(shè)計制作了“晶體和非晶體導(dǎo)熱性能實驗儀”。