高中化學選修3第三章《晶體結構與性質》章教學設計

選修3第三章《晶體結構與性質》章教學設計

東莞市第一中學劉國強

一、本章教材體現的課標內容

1、主題：第一節(jié)晶體的常識

了解晶胞的概念，會計算晶胞中原子占有個數，并由此推導出晶體的化學式。

2、主題：第二節(jié)分子晶體與原子晶體

知道分子晶體與原子晶體的結構微粒、微粒間作用力的區(qū)別。

了解原子晶體的特征，能描述金剛石、二氧化硅等原子晶體的結構與性質的關系。

3、主題：第三節(jié)金屬晶體

知道金屬鍵的涵義，能用金屬鍵理論解釋金屬的一些物理性質。

能列舉金屬晶體的基本堆積模型。

知道金屬晶體的結構微粒、微粒間作用力與分子晶體、原子晶體的區(qū)別。

4、主題：第四節(jié)離子晶體

能說明離子鍵的形成，能根據離子化合物的結構特征解釋其物理性質。

知道離子晶體的結構微粒、微粒間作用力與分子晶體。原子晶體、金屬晶體的區(qū)別。

了解晶格能的應用，知道晶格能的大小可以衡量離子晶體中離子鍵的強弱。

二、本章教材整體分析

（-）教材地位

本單元知識是在原子結構和元素周期律以及化學鍵等知識的基礎上介紹的，是原子結構

和化學鍵知識的延伸和提高；本單元知識圍繞晶體作了詳盡的介紹，晶體與玻璃體的不同，

分子晶體、原子晶體、金屬晶體、離子晶體，從構成晶體的微粒、晶胞、微粒間的作用力，

熔沸點比較等物理性質做了比較，結合許多彩圖及詳盡的事例，對四大晶體做了闡述；同時,

本單元結合數學立體幾何知識，充分認識和挖掘典型晶胞的結構，去形象、直觀地認識四種

晶體，在學習本單元知識時，應多聯系生活中的晶體化學，去感受生活中的晶體美，去感受

環(huán)境生命科學、材料中的晶體知識。

“本章比較全面而系統地介紹了晶體結構和性質，作為本書的結尾章，與前兩章一起構

成“原子結構與性質、分子結構與性質、晶體結構與性質”三位一體的“物質結構與性質

模塊的基本內容?！?/p>

“通過本章的學習，結合前兩章已學過的有關物質結構知識，學生能夠比較全面地認識

物質的結構及結構對物質性質的影響，提高分析問題和解決問題的能力?！?/p>

（二）內容體系

本單元知識內容分為兩大部分，第一節(jié)簡單介紹晶體的常識，區(qū)別晶體與非晶體，認識

什么是晶胞：第二部分分為三節(jié)內容，第二節(jié)“分子晶體和原子晶體”分別介紹了分子晶體

和原子晶體的結構特征及晶體特性，在陳述分子晶體的結構特征時，以干冰為例，介紹了如

果分子晶體中分子問作用力只是范德華力時，分子晶體具有分子密堆積特征；同時，教科書

以冰為例，介紹了冰晶體里由于存在氫鍵而使冰晶體的結構具有其特殊性。在第三節(jié)“金屬

晶體”中，首先從“電子氣理論”介紹了金屬鍵及金屬晶體的特性，然后以圖文并茂的方式

描述了金屬晶體的四種基本堆積模式。在第四節(jié)“離子晶體”中，由于學生已學過離子鍵的

概念，教科書直接給出了NaQ和CsQ兩種典型離子晶體的晶胞，然后通過“科學探究”討

論了NaQ和CsQ兩種晶體的結構；教科書還通過例子重點討論了影響離子晶體結構的幾何

因素和電荷因素，而對鍵性因素不作要求。晶格能是反映離子晶體中離子鍵強弱的重要數據,

教科書通過表格形式列舉了某些離子晶體的晶格能，以及晶格能的大小與離子晶體的性質的

關系。

（三）重點難點

1、晶體結構模型。

2、金屬晶體的原子堆積模型

（四）方法指導

1、重視新舊知識之間的內在聯系

本章內容跟前面所學的化學鍵有密切的聯系。注意運用離子鍵、共價鍵、金屬鍵、范德

華力和氫鍵的有關知識來分析解釋四種晶體的結構和性質。

2、注意概念之間的聯系和區(qū)別

運用對比的方法，分析四種晶體的概念及性質，互相比較深入理解所學的知識。注意知

識的系統化和網絡化。

3、對于晶體的類型，重點講透四種晶體的概念、相互作用及重要物理性質，運用化學鍵的知

識解釋晶體的有關物理性質，運用晶體的性質來判斷晶體類型，根據晶體類型來判斷晶體的

熔沸點等。

4、注意學科之間的內在聯系，利用數學的幾何知識分析解決有關晶體結構知識。

三、本章教學目標

（一）全章總目標：

1、了解分子晶體和原子晶體的特征，能以典型的物質為例描述分子晶體和原子晶體的結構與

性質的關系。

2、知道金屬鍵的涵義，能用金屬鍵理論解釋金屬的一些物理性質；能列舉金屬晶體的基本堆

積模型一簡單立方堆積、鉀型、鎂型和銅型。

3、能說明離子鍵的形成，能根據離子化合物的結構特征解釋其物理性質；了解離子晶體的特

征；了解晶格能的應用，知道晶格能的大小可以衡量離子晶體中離子鍵的強弱。

4、知道分子晶體與原子晶體、離子晶體、金屬晶體的結構粒子、粒子間作用力的區(qū)別。

5、在晶體結構的基礎上進一步知道物質是由粒子構成的，并了解研究晶體結構的基本方法；

敢于質疑，勤于思索，形成獨立思考的能力；養(yǎng)成務實求真、勇于創(chuàng)新、積極實踐的科學態(tài)

度。

（二）各小節(jié)教學目標:

第一節(jié)晶體的常識【知識與技能】

1、從認識一般固體出發(fā)，重點了解晶體的基本

特征、類型以及不同類型晶體的一般物理性質。

2、晶體形成的途徑及特性。

3、晶體與非晶體的區(qū)別。

4、晶胞的概念。

5、晶胞中原子個數的計算。

【過程與方法】

通過讓學生查閱相關資料，培養(yǎng)學生自主學

習的意識和能力

【情感態(tài)度與價值觀】

通過學習本節(jié)與生活、生產、科技相聯系的

知識，培養(yǎng)學生熱愛科學、積極探索的精神

第二節(jié)分子晶體與原子晶體【知識與技能】

1、理解范德華力、鍵的實質

2、了解范德華力與氫鍵關系

3、了解范德華力、氫鍵與化學鍵的關系

4、運用所學知識解釋物質熔沸點變化的原因

5、會運用所學知識判斷晶體類型

6、會區(qū)分范德華力、化學鍵與氫鍵

7、知道分子晶體和原子晶體的特點

8、了解常見的分子晶體和原子晶體

【過程與方法】

通過對分子晶體和原子晶體結構特點的學

習，培養(yǎng)學生的抽象思維、發(fā)散思維和立體感

【情感態(tài)度與價值觀】

1、樹立事物是相互聯系的觀點

2、培養(yǎng)辨證唯物主義觀點

3、培養(yǎng)學生從宏觀到微觀，從現象到本質的科

學認識事物的方法

第三節(jié)金屬晶體【知識與技能】

1、掌握金屬鍵的概念。

2、能初步用金屬鍵理論來解釋金屬的特性。

3、了解電子氣理論并能用電子氣理論解釋金屬

通性。

4、掌握金屬原子堆積的4種基本模式。

5、初步認識金屬晶體結構與性質的關系。

【過程與方法】

1、對金屬單質的物理性質異同點的比較與分析，

培養(yǎng)學生運用理論解釋實際問題的能力

2、通過對金屬晶體結構的學習與研究，培養(yǎng)學

生觀察能力，空間想像能力等

【情感態(tài)度與價值觀】

1、過對金屬健、金屬晶體學習與認識，激發(fā)學

生探索認識微觀世界的興趣

2、通過對金屬單質物理性質的學習，進一步堅

定“結構決定性質”這一研究物質性質的科學理

念，形成正確的科學研究方法與科學態(tài)度。

第四節(jié)離子晶體【知識與技能】

1、理解離子晶體的結構模型及其性質的一般特

點。

2、了解離子晶體中正負離子的電荷比和配位數

的關系。

3、了解決定離子晶體結構的重要因素。

4、理解離子晶體的晶格能與性質的關系。

【過程與方法】

通過學習離子晶體的結構與性質，培養(yǎng)運用

知識解決實際問題的能力，培養(yǎng)學生的空間想像

能力

【情感態(tài)度與價值觀】

通過學習離子晶體的結構與性質，激發(fā)學生探究

熱情與精神。進一步認識“結構決定物質性質”

的客觀規(guī)律

四、本章的實施策略

(-)課時安排

第一節(jié)晶體的常識2課時+練習1課時

第二節(jié)分子晶體與原子晶體4課時+練習2課時

第三節(jié)金屬晶體2課時+練習2課時

第四節(jié)離子晶體3課時+練習2課時

（二）“活動與探究”項目實施安排

活動與探究內容

第一節(jié)晶體的常識—

第二節(jié)分子晶體與原子晶體運用模型分析金剛石晶體與石墨晶體的

結構特點，討論兩者性質的差異。

第三節(jié)金屬晶體討論為什么金屬晶體具有良好的導電性、

導熱性和延展性？

用乒乓球、膠水等物質制作、模擬金屬晶

體的堆積模型。

第四節(jié)離子晶體制作典型的離子晶體的結構模型。

比較氯化鈉、氯化的、氟化鈣等離子晶體

的結構特征。

查閱資料：晶格能與巖漿晶出規(guī)則。

（三）教學評價（紙筆、表現性評價）的設計

1、紙筆評價

選修3《晶體結構與性質》學業(yè)評價試卷

本試卷分選擇題和非選擇題兩部分，滿分100分，考試用時50分鐘。

第一卷（48分）

一、選擇題（每題4分，共48分，每題只有一個選項）

1、下列物質中，化學式能準確表示該物質分子組成的是（）

A、氯化核NH4cl

B、二氧化硅（Si02）

c、白磷TO

D、硫酸鈉（Na2so>

2、實現下列變化時，需克服相同類型作用力的是（）

A、食鹽和蔗糖熔化B、鈉和硫熔化

C、碘和干冰升華D、二氧化硅和氧化鈉熔化

3、最近發(fā)現一種由鈦（Ti）原子和碳原子構成的氣態(tài)團簇分子，分子模型如圖所示，其中圓

圈表示鈦原子，黑點表示碳原子，則它的化學式為（）

A、TiCB、Ti13c14C、Ti4c7D、Ti14C13

4、下列說法一定正確的是（）

A、其水溶液導電的一定是離子晶體B、熔融態(tài)導電的一定是離子晶體

C、固態(tài)導電的一定是金屬晶體D、固態(tài)不導電熔融態(tài)導電的一定是離子晶體

5、水分子間可通過一種叫“氫鍵”的作用（介于化學鍵和分子間作用力之間），彼此結合而

形成（H2O）n，在冰中n值為5O即每個水分子都被其他4個水分子包圍形成變形四面體，

D、平均每個水分子只有5/4個氫鍵

6、下列事實與氫鍵有關的是（）

A、水加熱到很高的溫度都難以分解

B、水結成冰體積膨脹

C、CH4,SiH4.GeH4,SnH,熔點隨相對分子質量增大而升高

D、HF、HCLHBr、HI的熱穩(wěn)定性依次減弱

7、下列金屬的性質不能用“電子氣理論”解釋的是（）

A、導電導熱性B、不透明，有金屬光澤

C、延展性和可塑性D、導體和半導體的區(qū)別

8、下列說法中正確的是（）

A、金屬鍵的形成是因為金屬離子與自由電子之間的相互作用

B、金屬晶體的熔沸點一定比原子晶體的低

C、金屬晶體中金屬離子電荷數越多，離子半徑越小，金屬鍵就越弱

D、金屬晶體中金屬鍵的強弱與金屬原子和自由電子無關

9、已知CsCl晶體的密度為Pg/cnr3,NA為阿伏加德羅常數,相鄰的兩個hj的核間距為acm,

如圖所示，則CsCl的相對分子質量可以表示為（）

10、已知幾種物質的熔點和沸點如下。

NaClKBrAlClj單質X

熔點801730190(0.25Mpa)230070

沸7250053

據此判斷.下列說法中錯誤的是（）

A、A1CL,晶體加熱升華

B、SiCL是分子晶體

C、單質X可能是原于晶體

D、KBr中鍵的強度比NaCl中鍵的強度大

11、下列各組物質的晶體中，化學鍵類型相同、晶體類型也相同的是（）

A、SO2和SiB、CO2和H2OC、NaCl和HC1D、CCL和KC1

12、用激光將置于鐵室中石墨靶上的碳原子炸松，同時用射頻電火花噴射氮氣，此時碳、氮

原子結合成碳氮化合物薄膜，這種化臺物可以比金剛石更堅硬，其原因可能是（）

A、碳、氮原子構成網狀結構的晶體B、碳、氮的單質化學性質均不活潑

C、碳、氮鍵比金剛石中的碳碳鍵更長D、氮原于最外層電子數比碳原于多

第二卷（52分）

二、填空與簡答:

13、（14分）表示一些晶體中的某些結構，它們分別是|NaC/、CsC7卜干冰、金剛石、石墨結

構中的某一種的某一部分。

（1）其中代表金剛石的是（填編號字母，下同），金剛石中每個碳原子與-------

個碳原子最接近且距離相等。金剛石屬于晶體；

（2）其中代表石墨是,其中每個正六邊形占有的碳原子數平均為個；

（3）其中表示函的是,每個甌周圍與它最接近且距離相等的國有一個；

（4）代表叵&的是,它屬于晶體，每個田與個底］緊鄰；

(5)代表干冰的是,它屬于晶體，每個畫分子與個兩分子緊鄰;

(6)上述五種物質熔點由高到低的排列順序為

國

ABC

14、(6分)已知幾種物質的熔點和沸點如下:

MgON2O3MgChAlda

熔點/1C28522072714190(2.5X105pQ

沸點360029801412182.7

請參考上述數據回答下列問題：

(1)工業(yè)上常用電解熔融MgCb的方法生產金屬鎂，電解AI2O3與冰晶石熔融混合物的方法

生產鋁。為什不用電解MgO的方法生產鋁，也不用電解A1CL的方法生產鋁？答

(2)設計可靠的實驗證明MgCLAlCh所屬的晶體類型，其實驗方法是

15、(6分)右圖為氯化鈉晶體結構。

(1)晶體中，每個Na+周圍有一個CT,每個C1周圍與它最接

且距離相等的C1一共有個。

(2)NaQ晶體中，與Na+距離等同且最近的幾個C1一所圍成的空間構型

為(填序號)

A.正四面體B.正六面體C.正八面體D.正十二面體

16、(6分)有兩組關于物質熔點的數據

I組II組

物質NaClKC1RbClCSC1SiCl4GeCl4S12C14pbCl4

熔點808°C772°C717°C645°C-70.4°C-49.5°C-36.2°C-15°C

分析以上數據，回答：

⑴有什么規(guī)律可循？

答:_________________________________________________

（2）選成這些規(guī)律的主要原因是什么？

17、（8分）A、B、C、D、E都是元素周期表中前20號元素，原子序數依次增大，B、C、D

同周期，A、D同主族，E和其它元素既不在同周期也不在同主族，B、C、D的最高氧化物

的水化物兩兩混合均能發(fā)生反應生成鹽和水。

根據以上信息回答下列問題:

（!）A和D氫化物中，沸點較低的是（選填"A”或"D”）；A和B的離子中，半

徑較小的是（填離子符號）

（2）元素C在元素周期表中的位置是

（3）A和E可組成離子化合物，其晶胞1晶胞是在晶體中具有代表性的最小重復單元）結構

如下圖所示，陽昌（用“”表示）位于該正方體的頂點或面心；陰離子（用"”表示）

均位于小正方體中心。該化合物的電子式

是?

晶胞晶胞的丁

18、（12分）某離子晶體部分結構如圖

?-Xo-Y

⑴晶體中每個Y同時吸引著最近的個X,

每個X同時吸引著最近的個Y,該晶體的化學式為

⑵晶體中每個X周圍與它最近且距離相等的X共有個.

(3)晶體中距離最近的2個X與一個Y形成的夾角/XYX的角度

(4)設該晶體的摩爾質量為Mg-moL,晶體密度為夕g-cnr3,阿佛加德羅常數為NA,則晶體

中兩個距離最近的X中心間距離為cm

參考答案及評分標準:

一、選擇題（每題4分，共48分，每題只有一個選項）

題123456789101112

號

答B(yǎng)CDDCBDAADBA

案

二、填空與簡答：

13、（14分，每空各1分）（1）D,4,原子晶體（2）E,2（3）A,12（4）C;離

子；8

（5）B;分子；12（6）石墨〉金剛石〉國直衛(wèi)干冰。

（（

14、6分，每空各3分）1）MgO的熔點太高，電解MgO消耗能量多，經濟效益低；A1C13

晶體為分子晶體，在熔融狀態(tài)不電離、不導電，不能被電解。

（2）將MgCLAlo,晶體分別加熱熔化并做熔融體的導電性試驗。若熔融體導電，則物質的

晶體為離子晶體；若熔融體不導電，則物質的晶體為分子晶體

15、（6分，每空各2分）（1）6,12（2）C

16、（6分，每空各3分）（1）第一組堿金屬的氯化物隨著堿金屬原子序數從上到下增大，其

氯化物的熔點降低。而第二組點碳族元素形成的氯化物隨著Si、Ge、Sn、pb原子序數增大，

其氯化物的熔點逐漸升高

（2）這是因為兩組晶體的類型不同，第I組屬于離子晶體，隨著堿金屬的陽離子半徑從上到

下增大，與cr形成的離子鍵減弱，故熔點下降。而第n組屬分子晶體，它們彼此組成和結

構相似，隨著分子量增大，分子間作用力增大，故熔點逐漸升高.

17、(8分，每空各2分)(1)D、Na+

(2)第三周期WA族

(3)CaF2

18、(12分，每空各2分)⑴從圖中可知，Y位于立方體中心，X位于立方體相向的四個項點,

故一個Y同時吸引著最近的X有4個，每個X同時吸引著最近的8個Y,由此確定其化學式

XY2

(2)由于頂點X是8個立方體共有，每個面是兩個立方體共享，故晶體中每個X周圍與它最近

且距離相等的X應有8X3X；=12(個)

(3)可將圖中4個X分別與Y連線，

形成的構型類同于CH4分子，/XYX=10902&

(4)每個小方體中會XY2的物質蜘量為竽mol.

NA

第三章單元評價雙向細目標

,目

題號分值實得

能入知識點錯誤成因分析

/得分

要求\合計

分值分率

了解電子氣理論并能7/4

了

用電子氣理論解釋金16

解

屬通性。

化學鍵與氫鍵5、6/8

了解常見的分子晶1/4

體、原子晶體、離子

晶體化學式的意義

金屬鍵8/4

會區(qū)分范德華力、化2/4

理

學鍵與氫鍵30

解理解離子晶體的結構4/4

模型及其性質的一般15/6

特點。

晶胞的特點9/4

理解原子晶體的結構12/4

模型及其性質的一般

特點。

會運用所學知識判斷3/4

晶體類型

晶胞的概念、晶胞中17/8

掌原子個數的計算32

根據晶體特點對常見13/14

握

晶體能準確地分類14/6

物質的晶體中化學鍵11/4

的類型

應用運用所學知識解釋物16/6

質熔沸點變化的原因10/422

運用晶體知識計算、18/12

推導物質的化學式

合計100

總體評價:

自我評價

教師評價

說明：實得分90分以上為優(yōu)秀，75—89分為良好，60—74分為合格，60分以下為未合格。

2.表現性評價

選修3《晶體結構與性質》全章表現性評價

本章表現性評價總體安排:

可以評價的項目評價要求

第二節(jié)運用掛圖、模型分析干冰的結構課堂教學中開展

特點；金剛石晶體與石墨晶體的

結構特點，討論兩者性質的差異。

第三節(jié)討論為什么金屬晶體具有良好的課堂教學中開展

導電性、導熱性和延展性？

用乒乓球、膠水等物質制作、模課外活動、形成工藝品、小組

擬金屬晶體的堆積模型。交流互評、展示

第四節(jié)比較氯化鈉、氯化葩、氟化鈣等課堂教學中開展

離子晶體的結構特征。

查閱資料：晶格能與巖漿晶出規(guī)課外資料積累、形成論文、小

則。組交流互評、展示成果

表現性評價表格（見下頁）

說明：該評價表可適用于任意一個“活動與探究”，表中的評價項目不一定全部要求，可由教

師根據不同的“活動與探究”選用評價的項目。

姓名班級日期

評分

項權組員教師總

評價指標自評

目重互評評價分

40%

30%30%

積極參與每一個問題的討論，努力

主動4%地完成個人所承擔的任務

3%主動提出研究和工作設想、建議

性

(10%尊重別人，欣賞別人，善于與其他

3%人合作，共同完成任務

)

有較強的自控能力，在探索中有鍥

自主5%而不舍的科學精油

5%對人對事能客觀公正，實事求是

性

(15%

5%刻苦鉆研，獨立思考

)

能主動地或在他人的啟發(fā)下，對化

猜想、10學實驗問題的可能結論大膽提出

%猜想或假設。

假設

與探

能對假設所依據的事實或證據的

索力15可靠性進行初步的論證。有較強的

%觀察意識，能經常捕捉到有價值的

信息

(25%

)

能把已學到的知識和所掌握的基

實驗7%本技能，應用到實踐問題中去發(fā)

現、提出、分析解決問題

創(chuàng)新要有創(chuàng)新意識，敢于標新立異，與

5%眾不同，打破常規(guī)

設計

能力能根據所要解決的化學實驗問題，

獨立或與他人合作，設計化學實驗

8%方案。

(20%能對實驗方案的可行性進行論證。

)

獲取

網絡

刊、

籍、報

關書

閱有

評能查定

4%

收集

息

關的信

分更多有為

，

步驟

具體

案和

的方

實驗

想出

四能設級

的方

活動

完善

及時

情況

實際

根據

優(yōu)證據秀

8%

究活

成探

去完

設想

，根據

內容

式和

動

實踐

能力

、

用語

化學

運用

證據

得的

所獲

能對

。能根

處理

進行

形式

圖等

、線

表格

8%

的資

得到

用所

合應

況綜

際情

據實

（20%

料

）

行評

性進

可靠

論的

對結

他