3.2第三章第二节《分子晶体与原子晶体》教案(人教版选修3)

第三章第二节《分子晶体与原子晶体》教案（人教版选修3）

教 案

课题：第二节 分子晶体与原子晶体(1) 授课班级 课 时 1、使学生了解分子晶体的组成粒子、结构模型和结构特点及其性质的一般知识 教 学 目 的 过程 与 方法 情感 态度 价值观 重 点 分子晶体的概念 使学生主动参与科学探究，体验研究过程，激发他们的学习兴趣。 与 技能 特点。 2、使学生了解晶体类型与性质的关系。 3、使学生理解分子间作用力和氢键对物质物理性质的影响。 4、知道一些常见的属于分子晶体的物质类别。 难 点 氢键对物理性质的影响 第二节 分子晶体与原子晶体 知 识 结 构 与 板 书 设 一、分子晶体 1、分子晶体： (1) 定义:由分子构成。相邻分子靠分子间作用力相互吸引。 (2) 构成微粒：分子 (3) 微粒间的作用 2、分子晶体特点：低熔点、升华、硬度很小，固体和熔融状态下都不导电。 3、常见分子晶体分类： (1)所有非金属氢化物 (2)部分非金属单质， 计 (3)部分非金属氧化物 (4)几乎所有的酸 (5)绝大多数有机物的晶体。 4、分子晶体结构特点： （1）分子密堆积： ① C60 ② 干冰：CO2的晶体。分子间存在范德华力，熔点低，易升华，制冷剂。 （2）冰的晶体：氢键型晶体、每个水分子周围只有4个紧邻的水分子、正四面体形。特点：4℃密度最大。 教学过程 教学方法、手段、教学步骤、内容 师生活动 [引入]咱们在第二章中已学过分子间作用力，在必修中也学过离子键和共价键，有谁总结一下微粒间的作用力有哪些？（讨论） [师生共同总结]微粒间作用： 微粒为分子：分子间作用力（或范德华力）或氢键； 微粒为原子：极性共价键或非极性共价键； 微粒为离子：离子键。 [过渡]今天我们开始研究晶体中微粒间的作用力。 [板书]第二节 分子晶体与原子晶体 一、分子晶体 [讲]只含分子的晶体称为分子晶体。如碘晶体只含I2分子，属于分子晶体。在分子晶体中，分子内的原子间以共价键结合，而相邻分子靠分子间作用力相互吸引。 [板书]1、分子晶体： (1) 定义:由分子构成。相邻分子靠分子间作用力相互吸引。 (2) 构成微粒：分子 ［讲］稀有气体为单原子分子。也是分子晶体 [板书](3) 微粒间的作用 ［讲］分子间作用力，部分晶体中存在氢键。分子晶体采用密堆积。 [设问]根据分子间作用力较弱的特点判断分子晶体的特性有哪些？参照表3-2。 ［投影］ ［讲］分子间作用力的大小决定了晶体的物理性质。分子晶体要熔化、要汽化都要克服分子间的作用力。分子的相对分子质量越大，分子间作用力越大，物质的熔沸点越高，硬度越大。比如氧气分子间作用力比氮气分子间作用力大，氧气沸点比氮气沸点高。工业上制氧气，就是先把空气液化，然后使液态空气蒸发，氮气首先从液态空气中蒸发出来，剩下的主要是液态氧气。由于分子间作用用很弱，克服分子间作用力使物质熔化、汽化所需要的能量较小，因此，分子晶体具有较低的熔沸点和较小的硬度。分子晶体熔化时，一般只破坏分子间作用力，不破坏分子内的化学键，但也有例外。如硫晶体熔化时，既破坏了分子间的作用力，同时部分S-S键断裂，形成更小的分子。 [板书]2、分子晶体特点：低熔点、升华、硬度很小，固体和熔融状态下都不导电。 ［讲］根据相似相溶原理，非极性溶质一般能溶于非极性溶剂，极性溶质一般能溶于极性溶剂。 [学生阅读]第二自然段，对常见的分子晶体归类。 [板书]3、常见分子晶体分类： (1)所有非金属氢化物 (2)部分非金属单质， (3)部分非金属氧化物 (4)几乎所有的酸 (5)绝大多数有机物的晶体。 [投影]图3-10氧和碳-60是分子晶体： [讲] 大多数分子晶体的结构有如下特征：如果分子间作用力只是范德华力，若以一个分子为中心，其周围通常可以有12个紧邻的分子，如图3—10，分子晶体的这一特征称为分子密堆积。 [板书]4、分子晶体结构特点： （1）分子密堆积： ［讲］只有范德华力，无分子间氢键——分子密堆积。这类晶体每个分子周围一般有12个紧邻的分子，如：C60 、干冰 、I2 、O2。分子密堆积属于面心立方结构。 [板书]① C60 ［投影］ ［讲］C60 是由60个C原子组成的类似于足球的分子，由欧拉公式可推知该分子中有12个正五边形和20个正六边形。每个C原子与其他3个C原子紧邻成键，形成的总键数为90。 由于每个C原子可形成4个键，所以3个键中肯定有一个是双键，则其中的双键数为30 ,单键数为60。 ［知识拓展］欧拉公式 简单多面体的顶点数V、面数F及棱数E间有关系： V+F-E=2 [讲]然而，分子间还有其他作用力的分子晶体，如我们最熟悉的冰，水分子之间的主要作用力是氢键(当然也存在范德华力)，从图3—11可见，在冰的晶体中，每个水分子周围只有4个紧邻的水分子。尽管氢键比共价键弱得多，不属于化学键，却跟共价键一样具有方向性，即氢键的存在迫使在四面体中心的每个水分子与四面体顶角方向的4个相邻水分子相互吸引。这一排列使冰晶体中的水分子的空间利用率不高，留有相当大的空隙。当冰刚刚融化为液态水时，热运动使冰的结构部分解体，水分子间的空隙减小，密度反而增大，超过4℃时，才由于热运动加剧，分子间距离加大，密度渐渐减小。 [讲]有一种晶体叫做干冰，是CO2的晶体，干冰的外观很像冰，硬度也跟冰相似，而熔点却比冰低得多，在常压下极易升华。而且，由于干