化學(xué)選修ⅲ人教新課標(biāo)3.2分子晶體與原子晶體教學(xué)設(shè)計(jì)

1、第二節(jié) 分子晶體與原子晶體一、教學(xué)設(shè)計(jì) 本節(jié)首先介紹了分子晶體的物理性質(zhì)的特性，然后以冰和干冰為例介紹了物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)之間的關(guān)系、分子間作用力對(duì)物質(zhì)狀態(tài)的影響等。在介紹原子晶體時(shí)，從生活中比較熟悉的金剛石入手，從原子間的相互連接方式認(rèn)識(shí)原子晶體和原子晶體的特性。在教學(xué)時(shí)要注意歸納對(duì)比，在學(xué)習(xí)完分子晶體和原子晶體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及其性質(zhì)的一般特點(diǎn)后，讓學(xué)生理解分子晶體和原子晶體的晶體類(lèi)型與性質(zhì)之間的關(guān)系，注意區(qū)別二者的差別。教學(xué)重點(diǎn)：1. 分子晶體、原子晶體的概念；2. 晶體類(lèi)型與性質(zhì)之間的關(guān)系；3. 氫鍵對(duì)物質(zhì)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

2、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的影響。具體教學(xué)建議：1. 如何理解氫鍵對(duì)分子晶體結(jié)構(gòu)的影響是本節(jié)的難點(diǎn)，可以利用物理現(xiàn)象（如冰浮于水上而干冰沉于水中）和物理性質(zhì)（如冰、干冰和水的密度），使學(xué)生對(duì)冰和干冰的物理性質(zhì)上的差異有所認(rèn)識(shí)，并結(jié)合氫鍵和分子間作用力的區(qū)別嘗試進(jìn)行解釋。干冰和冰的晶體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是分子晶體結(jié)構(gòu)中的普遍性和特殊性，由于冰中氫鍵的方向性決定了冰晶體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)有其特殊性。氫鍵的作用力大于分子間的范德華力，所以冰和干冰的性質(zhì)存在差異。2. 對(duì)于原子晶體的教學(xué)，可要求學(xué)生注意從分子晶體和原子晶體的不同點(diǎn)加以分析，可以利用金剛石的多媒體課件或立體模型，組織學(xué)生認(rèn)識(shí)原子晶體與分子晶體的區(qū)別。3. 哪些晶體是分子

3、晶體？哪些晶體是原子晶體？可以結(jié)合元素周期表的內(nèi)容，找出易形成分子晶體或原子晶體的元素在元素周期表中的大致位置。教學(xué)方案參考【方案】閱讀討論學(xué)習(xí)分子晶體創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情景：討論雪花、冰糖、食鹽、水晶和電木這些固體是否屬于晶體？若不是晶體，請(qǐng)說(shuō)明理由。交流討論：雪花、冰糖、食鹽、水晶都是晶體；電木（酚醛樹(shù)脂）不屬于晶體，它是高分子聚合物，沒(méi)有固定的熔、沸點(diǎn)。模型展示：展示I2、CO2的分子結(jié)構(gòu)模型，讓學(xué)生認(rèn)真觀察，找出兩種分子晶體模型中的共同點(diǎn)。（或者使用多媒體課件進(jìn)行演示）提出問(wèn)題：在教科書(shū)的表3-2中，水的相對(duì)分子質(zhì)量小于硫化氫的相對(duì)分子質(zhì)量，為什么水的熔點(diǎn)卻高于硫化氫的熔點(diǎn)呢？閱讀討論：引導(dǎo)學(xué)生

4、閱讀教科書(shū)的相關(guān)內(nèi)容，組織學(xué)習(xí)小組進(jìn)行交流討論，然后進(jìn)行全班的交流討論。歸納總結(jié)：明確分子間作用力對(duì)物質(zhì)的狀態(tài)的影響，知道氫鍵的存在對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響，認(rèn)識(shí)到哪些晶體是分子晶體。評(píng)價(jià)反饋：描述CO2的分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，對(duì)比冰和干冰的物理性質(zhì)不同，說(shuō)明氫鍵的存在對(duì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的影響?！痉桨浮磕Ｐ吞骄繉W(xué)習(xí)原子晶體提出問(wèn)題：碳元素和硅元素處于元素周期表中同一主族，為什么CO2晶體的熔、沸點(diǎn)很低，而SiO2晶體的熔、沸點(diǎn)很高?回憶復(fù)習(xí)：回憶CO2的分子晶體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，復(fù)述分子晶體的組成粒子和分子間的相互作用。模型展示：展示金剛石晶體的結(jié)構(gòu)模型，認(rèn)真對(duì)比原子晶體和分子晶體在晶體結(jié)構(gòu)上的不同點(diǎn)。模型探究：分學(xué)習(xí)

5、小組探究CO2和金剛石的晶體模型的特點(diǎn)，從各自的視角觀察兩種晶體在結(jié)構(gòu)上的差異。交流討論：固態(tài)CO2是分子晶體，CO2之間存在分子間作用力，這種分子間作用力很弱，較容易破壞它使晶體變成液體或氣體，故CO2晶體的熔、沸點(diǎn)很低。SiO2是原子晶體，晶體中不存在SiO2分子，每一個(gè)硅原子和四個(gè)氧原子形成4個(gè)共價(jià)鍵，每一個(gè)氧原子和2個(gè)硅原子結(jié)合。由于晶體是由硅原子和氧原子按12的比例通過(guò)共價(jià)鍵結(jié)合形成的立體網(wǎng)狀的晶體，破壞這些共價(jià)鍵需要很高的能量，故SiO2晶體的熔、沸點(diǎn)很高。問(wèn)題總結(jié)：明確形成原子晶體的粒子及粒子間的相互作用是什么？認(rèn)識(shí)到哪些晶體是原子晶體？評(píng)價(jià)反饋：組織學(xué)生思考與交流“學(xué)與問(wèn)”。【

6、方案】總結(jié)對(duì)比學(xué)習(xí)原子晶體和分子晶體的差異創(chuàng)設(shè)情景：自然界中有很多晶體存在，它們有不同的光澤、不同的外觀，還有不同的熔、沸點(diǎn)和硬、密度，千變?nèi)f化的晶體世界是由于晶體的不同的結(jié)合方式而產(chǎn)生性質(zhì)上的差異性。通過(guò)調(diào)查和對(duì)比認(rèn)識(shí)CO2和SiO2物理性質(zhì)的不同。學(xué)生調(diào)查：查找資料，以數(shù)據(jù)說(shuō)明CO2和SiO2物理性質(zhì)的不同。閱讀教科書(shū)中的相關(guān)內(nèi)容，從結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)的角度出發(fā)，探討兩者物理性質(zhì)不同的原因。課堂交流：分學(xué)習(xí)小組通過(guò)自制模型或采用多媒體課件的方式展示本小組的學(xué)習(xí)成果。提出問(wèn)題：同為分子晶體，水和硫化氫的性質(zhì)為什么也有較大的差異？閱讀理解：明確氫鍵的存在對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響?？偨Y(jié)對(duì)比：分子晶體有什么特點(diǎn)

7、？哪些晶體是分子晶體？原子晶體有什么特點(diǎn)？哪些晶體是原子晶體？氫鍵對(duì)分子晶體的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)有何影響？列表對(duì)比分子晶體和原子晶體的特點(diǎn)。二、活動(dòng)建議【補(bǔ)充實(shí)踐活動(dòng)】1. 查閱相關(guān)資料，了解一些晶體的物理性質(zhì)的相關(guān)數(shù)據(jù)。如水、干冰、硫化氫、金剛石、二氧化硅的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)和硬度等數(shù)據(jù)。2. 利用互聯(lián)網(wǎng)查找有關(guān)冰、干冰、金剛石和二氧化硅的晶體結(jié)構(gòu)模型的三維立體圖片或動(dòng)畫(huà)。3. 在教師的指導(dǎo)下利用球棍或橡皮泥和牙簽等，制作冰、金剛石和二氧化硅的立體模型。三、問(wèn)題交流【學(xué)與問(wèn)】1. 由于金剛石、硅和鍺的晶體都是原子晶體，形成晶體的粒子均為原子，粒子間的相互作用是共價(jià)鍵，所以熔、沸點(diǎn)和硬度的大小由共價(jià)鍵的強(qiáng)弱決

8、定。由于碳、硅、鍺三種原子的半徑依次增大，各個(gè)原子之間的共價(jià)鍵的鍵長(zhǎng)依次增大，鍵的強(qiáng)度依次減弱，所以金剛石、硅和鍺的熔點(diǎn)和硬度依次下降。2. 此說(shuō)法不對(duì)?！熬哂泄矁r(jià)鍵”并不是原子晶體判定的唯一條件，分子晶體的分子內(nèi)部也有共價(jià)鍵，如冰和干冰晶體都是分子晶體，但H2O和CO2中存在共價(jià)鍵。對(duì)原子晶體的認(rèn)識(shí)除了要求“具有共價(jià)鍵”外，還要求形成晶體的粒子是原子。四、習(xí)題參考答案1. 分子晶體    原子晶體2. 分子晶體    原子晶體3. 4. 只認(rèn)識(shí)到冰中含有共價(jià)鍵（即氫元素和氧元素之間的共價(jià)鍵），而沒(méi)有認(rèn)識(shí)冰晶體中水分子與其他水分子之間的作用力是范德華力和氫鍵，不是化學(xué)鍵，所以誤認(rèn)為冰是原子晶體。5. 屬于分子晶體的有：干冰、冰、硫磺、C60、碘、白磷、苯甲酸、稀有氣體的晶體、氧的晶體、氮的晶體；屬于原子晶體的有：金剛石、石英、金剛砂。6. 參照教科書(shū)圖3-14制作。7. 要數(shù)出一個(gè)CO2周?chē)o鄰多少個(gè)CO2，可以以教科書(shū)圖312中的任一頂點(diǎn)為體心在其周?chē)盁o(wú)隙并置”八個(gè)CO2晶胞，周?chē)o鄰