分子晶體與原子晶體教案

1、課 題第三章 第二節(jié) 分子晶體和原子晶體維 目 標(biāo)知識(shí) 與技能1. 了解分子晶體與原子晶體的組成粒子及粒子間的作用力。2. 了解分子晶體的結(jié)構(gòu)特征及性質(zhì)的一般特點(diǎn)。3. 理解范德華力與氫鍵兩種常見(jiàn)分子間作用力對(duì)分子晶體性質(zhì)的影 響，能描述干冰及冰的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及差異。4. 了解金剛石等原子晶體的結(jié)構(gòu)特征，能描述金剛石、二氧化硅等 原子晶體的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系。5. 了解晶體類型與性質(zhì)的關(guān)系，能區(qū)分原子晶體與分子晶體。過(guò)程 與方法1. 運(yùn)用晶體的晶胞類型和數(shù)據(jù)資料，回憶已學(xué)過(guò)的知識(shí)，解釋晶體 性質(zhì)的根源。2. 運(yùn)用歸納、演繹和對(duì)比等方法，理解分子晶體、原子晶體的各自 特點(diǎn)及其之間的聯(lián)系與區(qū)別。情感 態(tài)

2、度 與價(jià) 值觀1. 通過(guò)本節(jié)的學(xué)習(xí)，能夠主動(dòng)參與科學(xué)探究，體驗(yàn)研究過(guò)程，激發(fā) 學(xué)習(xí)興趣。2. 體會(huì)分子晶體、原子晶體的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)之間的辨證關(guān)系，認(rèn)識(shí)分 子晶體和原子晶體在社會(huì)與生活中的應(yīng)用。教學(xué)重點(diǎn)1. 分子晶體與原子晶體的概念。2. 晶體類型與性質(zhì)之間的關(guān)系。3. 氫鍵對(duì)物理性質(zhì)的影響。教學(xué)難點(diǎn)1分子晶體、原子晶體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。2.氫鍵對(duì)冰晶體結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的影響。教學(xué)內(nèi)容方法與手段教學(xué)過(guò)程組織教學(xué)復(fù)習(xí)提問(wèn)1什么叫晶體？晶體與非晶體的本質(zhì)差別有哪些？ 2什么叫晶胞？3. 晶胞是什么結(jié)構(gòu)，晶胞怎樣組成晶體？4. 怎樣計(jì)算晶胞中粒子的個(gè)數(shù)？教授知識(shí)一.分子晶體：刺激回憶，喚 起學(xué)生的求知 欲。第1頁(yè)共

3、5頁(yè)第2頁(yè)共5頁(yè)教 學(xué) 過(guò) 程干冰結(jié)構(gòu)模型每個(gè)分子周圍有12個(gè)緊鄰的分子從本質(zhì)上揭示 分子內(nèi)部的結(jié) 構(gòu)。使用模型、圖 片，增強(qiáng)學(xué)生 的觀察力。冰的結(jié)構(gòu)模型每個(gè)水分子周圍只有 4個(gè)緊鄰的分子借助圖片的觀 察，增強(qiáng)學(xué)生 的總結(jié)歸納能 力。1.概念:只含分子的晶體稱為分子晶體。2. 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)： 分子晶體中存在的粒子：分子。(2)粒子間的作用力： 分子內(nèi)原子間以共價(jià)鍵相結(jié)合。 若分子間作用力只是范德華力，由于范德華力不具有方 向性，因此分子晶體有分子密堆積特征，即通常每個(gè)分子 周圍有12個(gè)緊鄰的分子。a. 干冰在常壓下極易升華b. 干冰中的CO分子間只存在范德華力而不存在氫鍵, 一個(gè)CQ分子周圍等距緊

4、鄰的CQ分子有12個(gè)。 若分子間含有其它作用力，如氫鍵，則每個(gè)分子周圍緊 鄰的分子數(shù)要少于12個(gè)。例如：冰a.冰晶體中水分子間的主要作用力是氫鍵，當(dāng)然也存在 范德華力。b.氫鍵有方向性，它的存在迫使在四面體中心的每個(gè)水 分子與四面體頂角方向的4個(gè)相鄰水分子互相吸引。教 學(xué) 過(guò) 程3. 分子晶體種類：(1)所有非金屬氫化物，如：H2O、H2S等。部分非金屬單質(zhì)，如：白磷(P4)、鹵素(X2)等。部分非金屬氧化物，如：CO2、SO2等。幾乎所有的酸，如：HNO3、H2SO4等。(5)絕大多數(shù)有機(jī)物的晶體，如：乙酸、苯等。4. 分子晶體的物理性質(zhì)及熔沸點(diǎn)變化規(guī)律：(1) 因?yàn)榉肿泳w是通過(guò)分子間作用

5、力結(jié)合構(gòu)成的，分子 間作用力較弱，故分子晶體的熔、沸點(diǎn)較低，硬度較小。(2) 熔沸點(diǎn)變化規(guī)律： 對(duì)組成和結(jié)構(gòu)相似、晶體中不含氫鍵的物質(zhì)來(lái)說(shuō)，隨 著相對(duì)分子質(zhì)量的增大，分子間作用力增強(qiáng)，熔沸點(diǎn)升高。 如：鹵素單質(zhì)，四鹵化碳，稀有氣體等。 有機(jī)物中，同分異構(gòu)體支鏈數(shù)越多，熔沸點(diǎn)越低。 如果分子間存在氫鍵，則其沸點(diǎn)要高于組成和結(jié)構(gòu)相 似的沒(méi)有氫鍵的分子晶體，如沸點(diǎn)：HO>HS;HF>HCI;NH>PH 二原子晶體：1. 概念：相鄰原子間以共價(jià)鍵相互結(jié)合形成的具有三維的共價(jià) 鍵網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體，叫原子晶體，又叫共價(jià)晶體。2. 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：(1)原子晶體的基本粒子：原子。按類別總結(jié)， 便于

6、學(xué)生記 憶。由物質(zhì)的本質(zhì)(結(jié)構(gòu))決定 物質(zhì)的特征(現(xiàn)象)，增強(qiáng) 學(xué)生辯證唯物 主義觀念。從本質(zhì)上定 義，便于學(xué)生 今后判斷。形成原子晶體的作用力:3. 典型的原子晶體：(1)金剛石：共價(jià)鍵。金剛石的晶體結(jié)構(gòu)模型利用圖形和模具直觀教學(xué)，在晶體中每個(gè)碳原子以 四個(gè)共價(jià)鍵與相鄰的4 個(gè)碳原子相結(jié)合。晶體中C-C-C夾角為109° 28',碳原子采取了 sp3雜 化。 最小環(huán)上有六個(gè)碳原子。1 晶體中碳原子個(gè)數(shù)與 C-C鍵數(shù)之比為1:(4 X丄)=1:22增強(qiáng)學(xué)生的總結(jié)歸納能力。(2)二氧化硅：第4頁(yè)共5頁(yè)教 學(xué) 過(guò) 程氧化硅晶體結(jié)構(gòu)模型第#頁(yè)共5頁(yè)便于學(xué)生記住 常見(jiàn)的原子晶 體。培

7、養(yǎng)學(xué)生分析 問(wèn)題的能力。掌握物質(zhì)由結(jié) 構(gòu)決定性質(zhì)的 特征。4. 原子晶體的種類：(1) 某些非金屬單質(zhì)，如：金剛石、晶體硅、晶體硼等。(2) 某些非金屬化合物，如：碳化硅(SiC)等。(3) 某些氧化物，如二氧化硅等。5. 原子晶體的物理性質(zhì)及變化規(guī)律：(1) 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：原子晶體是原子間以共價(jià)鍵結(jié)合而成的空間網(wǎng)狀結(jié) 構(gòu)，晶體中不存在單個(gè)分子。(2) 物理性質(zhì)特點(diǎn)： 因?yàn)樵泳w中原子間以較強(qiáng)的共價(jià)鍵相結(jié)合，熔化 時(shí)需要很多的能量克服共價(jià)鍵，所以原子晶體的熔、沸點(diǎn) 很高，硬度很大，沒(méi)有延展性。 因?yàn)闃?gòu)成原子晶體的原子最外層電子都已成鍵，結(jié)構(gòu) 穩(wěn)定，鍵能較大，所以原子晶體一般不導(dǎo)電，難溶于水。(3

8、) 物理性質(zhì)的變化規(guī)律：在結(jié)構(gòu)相似的情況下，原子半徑越小，鍵長(zhǎng)越短，鍵 能越大，晶體的熔點(diǎn)就越高，硬度越大。三.分子晶體和原子晶體的區(qū)別：(見(jiàn)附表)課堂練習(xí)略。利用對(duì)比分析便于學(xué)生掌握小結(jié)通過(guò)本節(jié)學(xué)習(xí)，要求同學(xué)能從結(jié)構(gòu)特征、組成粒子及性質(zhì)等方面區(qū)別分 子晶體與原子晶體，理解分子晶體、原子晶體的各自特點(diǎn)及其之間的聯(lián)系與 區(qū)別。課后作業(yè)教材 P72 1、2、3、4、5 題。板書設(shè)計(jì)§ 3-2分子晶體和原子晶體二.原子晶體：4.一.分子晶體3.1.1. 5.2. 練習(xí)：2. 4.3.后記附表：分子晶體與原子晶體的比較:晶體類型分子晶體原子晶體概念只含分子的晶體相鄰原子間以共價(jià)鍵相結(jié)合而形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體組成微粒