四川宜宾一中高2017级2017-2018学年下期

四川省宜宾市一中高2017级2017-2018学年下期

《分子晶体与原子晶体》教学设计

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特点。 2.使学生了解晶体类型与性质的关系。 学 习 目 标 知识与技能 3.知道一些常见的属于分子晶体的物质类别。 4.掌握原子晶体的概念，能够区分原子晶体和分子晶体。 5.了解金刚石等典型原子晶体的结构特征，能描述金刚石、二氧化硅等原子晶体的结构与性质的关系。 过程与方法 情感、态度 与价值观 学习 重点 学习 难点 教学 环节 掌握分子晶体的结构特点和性质特点,原子晶体的结构与性质的关系 从三维空间结构认识晶胞的组成结构,原子晶体的结构与性质的关系 教师活动 学生活动 设计意图 【复习提问】:必修2我们学过离子键,离子化合物包括哪些呢? 学生回答:大部分盐、强碱、金属氧化物等.这些物质环节为固态时就是离子晶体。 一、复习引【引入新课】展示实物：冰、碘晶体 入 教师诱导：这些物质属于离子晶体吗？构成它们的基本粒子是什么？这些粒子间通过什么作用结合而成的？ 学生分组讨论回答 环节二、分子晶体

回顾 复习 讨论 板书 分子通过分子间作用力形成分子晶体 一、分子晶体 1．定义：含分子的晶体称为分子晶体 也就是说：分子间以分子间作用力相结合的晶体叫做分子晶体 1

思考与交流 看图3-9，如：碘晶体中只含有I2分子，就属于分子晶体 问：还有哪些属于分子晶体？ 2．较典型的分子晶体有：（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。 3．分子间作用力和氢键 过度：首先让我们回忆一下分子间作用力的有关知识 阅读必修2 P22科学视眼 教师诱导：分子间存在着一种把分子聚集在一起的作用力叫做分子间作用力，也叫范徳华力。分子间作用力对物质的性质有怎么样的影响。 学生回答：一般来说，对与组成和结构相似的物质，相对分子量越大分子间作用力越大，物质的熔沸点也越高。 教师诱导：但是有些氢化物的熔点和沸点的递变却与此不完全符合，如：NH3，H2O和HF的沸点就出现反常。 指导学生自学：教材中有些氢键形成的条件，氢键的定义，氢键对物质物理性质的影响。 多媒体动画片 氢键形成的过程： （1） 氢键形成的条件：半径小，吸引电子能力强的原子（N，O，F）与H核 （2） 氢键的定义：半径小、吸引电子能力强的原子与H核之间的静电吸引作用。氢键可看作是一种比较强的分子间作用力。 （3） 氢键对物质性质的影响：氢键使物质的熔沸点升高。 （4） 投影 氢键的表示 如：冰一个水分子能和周围4个水分子从氢键相结合组成一个正四面体 见图3-11 教师诱导：在分子晶体中，分子内的原子以共价键相结合，而相邻分子通过分子间作用力相互吸引。分子晶体有哪些特性呢？学生回答 4．分子晶体的物理特性：熔沸点较低、易升华、硬度小。固态和熔融状态下都不导电。 教师诱导：大多数分子晶体结构有如下特征：如果分子间作用力只是范德华力。以一个分子为中心，其周围通常可以有几个紧邻的分子。如图3-10的O2，C60，我们把这一特征叫做分子紧密堆积。如果分子间除范德

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华力外还有其他作用力（如氢键），如果分子间存在着氢键，分子就不会采取紧密堆积的方式 学生讨论回答：在冰的晶体中，每个水分子周围只有4个紧邻的水分子，形成正四面体。氢键不是化学键，比共价键弱得多却跟共价键一样具有方向性，而氢键的存在迫使四面体中心的每个水分子与四面体顶角方向的4个相邻水分子的相互吸引，这一排列使冰晶体中空间利用率不高，皆有相当大的空隙使得冰的密度减小。 教师诱导，还有一种晶体叫做干冰，它是固体的CO2的晶体。干冰外观像冰，干冰不是冰。其熔点比冰低的多，易升华。 出示干冰的晶体结构晶胞模型。 教师讲解：干冰晶体中CO2分子之间只存在分子间力不存在氢键，因此干冰中CO2分子紧密堆积，每个CO2分子周围，最近且等距离的CO2分子数目有几个？ 一个CO2分子处于三个相互垂直的面的中心，在每个面上，处于四个对角线上各有一个CO2分子周围，所以每个CO2分子周围最近且等距离的CO2分子数目是12个。 投影小结完成表格 晶体类型 构成晶体的粒子 结构 粒子间的相互作用力 硬度 性质 熔沸点 导电性 溶解性 分子晶体 分子 分子间作用力 小 较低 固态熔融状态不导电 相似相溶 环节三、原子晶体 有的晶体的微观空间里没有分子，原子晶体就是其 中之一。在原子晶体里，所有原子都以共价键相互结合， 整块晶体是一个三维的共价键网状结构，是一个“巨分听讲理解 子”，又称共价晶体。 阅读 1、原子晶体：原子都以共价键相结合，是三维的 共价键网状结构。 金刚石是典型的原子晶体。天然金刚石的单一晶体 [二.原子晶体 3

经常呈现规则多面体的外形，在金刚石晶体中，每个碳 原子以四个共价单键对称地与相邻的4个碳原子结合， 3C--C--C夹角为109°28′，即金刚石中的碳取sp杂化 轨道形成共价键。 2、金刚石结构：正四面体网状空间结构，C--C--C 3夹角为109°28′，sp杂化。 归纳总结 金刚石里的C--C共价键的键长(154 pm)很短，键能 (347．7kJ／mo1)很大，这一结构使金刚石在所有已知判断 晶体中硬度最大，而且熔点(>3 550℃)也很高。高硬度、高熔点是原子晶体的特性。特点：硬度最大、熔点高。 3、SiO2原子晶体：制水泥、玻璃、宝石、单晶硅、硅光电池、芯片和光导纤维等。 自然界里有许多矿物和岩石，化学式都是Si02，也是典型的原子晶体。SiO2具有许多重要用途，是制造水泥、玻璃、人造宝石、单晶硅、硅光电池、芯片和光导纤维的原料。 4、（1）某些单质，如硼(B)、硅(Si)和锗(Ge)等；（2）某些非金属化合物，如碳化硅(SiC，俗称金刚砂)、氮化硼(BN)等；（3）某些氧化物，如二氧化硅(SiO2)等。 总结：晶体熔沸点的高低比较 ①对于分子晶体，一般来说，对于组成和结构相似的物质，相对分子质量越大，分子间作用力越大，物质的熔沸点也越高。 ②对于原子晶体，一般来说，原子间键长越短，键能越大，共价键越稳定，物质的熔沸点越高，硬度越大。 [方法导引] 1.判断晶体类型的依据 (1)看构成晶体的微粒种类及微粒间的相互作用。 对分子晶体,构成晶体的微粒是______________，微粒间的相互作用是___________；

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