高三化学教案《离子晶体分子晶体原子晶体》教案.docx

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高三化学教案《离子晶体分子晶体原子晶体》教案

《离子晶体、分子晶体、原子晶体》教案

【教学目标】

1、帮助学生了解离子晶体、分子晶体和原子晶体的结构模型及其性质的一般特点。

2、帮助学生理解离子晶体、分子晶体和原子晶体的晶体类型与性质的关系。

3、让学生初步了解分子间作用力、氢键的概念及氢键对物质性质的影响。

4、培养学生的空间想象能力和进一步认识“物质的结构决定物质的性质”的客观规律。

5、让学生掌握晶体中有关晶胞的计算。

【教学重点】

离子晶体、分子晶体和原子晶体的概念；晶体的类型和性质的关系；有关晶胞的计算

【教学难点】

离子晶体、分子晶体和原子晶体的结构模型，有关晶胞的计算

【教学用具】

多媒体课件

【课时安排】

3课时

第一课时离子晶体

第二课时分子晶体

第三课时原子晶体

【教学方法】

观察、对比、分析、归纳相结合的方法。

【教学过程】：

[新课导入]：

我们日常接触的很多物质是固体，其中多数是晶体。

例如，自然界中纷飞的雪花，晶莹的水晶，调味用的食盐以及常用作净水剂的明矾等等，那么，什么是晶体呢？

晶体又有哪些特征呢？

[媒体]：

展示雪花、水晶、食盐、明矾四张晶体的图片。

[讲述]：

晶体是内部原子（或分子、离子、原子团）有规则地呈周期性排列的固体，晶体的特征是①有规则的几何形状②具有一定的熔沸点

[过渡]：

根据构成晶体的粒子种类及粒子之间的相互作用不同，可将晶体分为离子晶体、分子晶体、原子晶体和金属晶体。

从今天开始，我们要学习这几种晶体的类型和性质具有什么样的关系？

[板书]第一单元晶体的类型和性质

第一节                 离子晶体、分子晶体和原子晶体

[过渡]：

由离子键构成的化合物为离子化合物，室温下大多为晶体。

[板书]：

一、离子晶体

[媒体]：

播放NaCl晶体结构模型动画，让学生从不同侧面观察晶体的结构。

[强调]：

观察的重点是构成NaCl晶体的粒子及粒子间的排列方式、相互作用。

[板书]：

1、定义：

离子间通过离子键结合而成的晶体，叫做离子晶体。

构成晶体的粒子：

阴、阳离子

粒子间的作用：

离子键

[讲述]：

在NaCl晶体中，每个Na+同时吸引6个Cl—,每个Cl—同时也吸引6个Na+，向空间延伸，形成NaCl晶体。

晶体内无单个的分子，NaCl表示晶体中两种离子的个数比为1：

1。

[设疑]：

NaCl晶体模型中，Na+和Cl—的个数分别有几个？

[学生]：

Na+有13个，Cl—有14个

[设问]：

为何不是1:

1呢？

要解决这个问题，首先得学习晶胞的有关知识。

[媒体]：

展示有关晶胞的计算（动画）

[讲述]：

晶胞是晶体中具有代表性最小部分。

在晶胞中，位于顶点的粒子，同时为八个晶胞所共用，每个粒子有1/8属于该晶胞；位于棱上的粒子，同时为四个晶胞所共用，每个粒子有1/4属于该晶胞；处于面上的粒子，同时为两个晶胞所共用，每个粒子有1/2属于该晶胞；位于晶胞内部的粒子，则完全属于该晶胞。

[提问]：

根据以上规则，请同学们计算NaCl晶胞中含有的Na+和Cl—个数

[学生]：

Na+:

12ⅹ1/4+1=4

Cl—:

8ⅹ1/8+6ⅹ1/2=4

[习题]：

下图为高温超导领域里的一种化合物——钙钛矿晶体结构，该结构是具有代表性的最小重复单元。

（1）在该物质的晶体中，每个钛离子周围与它最接近的且距离相等的钛离子共有______个；

（2）该晶体结构中，元素氧、钛、钙的个数比是_________。

[过渡]：

除了NaCl是离子晶体外，CsCl也是离子晶体，CsCl晶体有何特点呢？

[媒体]：

展示CsCl晶体结构模型（动画）

[讲述]：

在CsCl晶体中，每个Cs+同时吸引8个Cl—,每个Cl—同时也吸引8个Cs+，向空间延伸，形成CsCl晶体。

晶体内无单个的分子，CsCl表示晶体中两种离子的个数比为1：

1。

[习题]：

若设立方体的边长为L，CsCl的摩尔质量Mg/mol，密度为g/cm3，求相邻Cs+与Cs+间的距离.

[解答]：

略

[过渡]：

物质结构决定物质的性质，离子晶体具有什么性质呢？

[媒体]：

展示NaCl熔化、敲裂的动画，以及导电的有关录象

[板书]：

2、离子晶体的物理性质

a、 溶沸点较高、硬度较大

b、 固态时不导电，熔融状态或溶于水时能导电。

[讨论]：

一种晶体是否为离子晶体，如何判断？

[学生]：

讨论

[板书]：

3、离子晶体的判断

是否含有离子键

常见物质：

强碱、金属氧化物、大多数盐。

[作业]：

1、阅读教材离子晶体部分2、教材课后练习二3、4题

第二课时

[引入]：

本节课，我们来学习第二种类型的晶体

[板书]：

二、分子晶体

[媒体]：

展示干冰受热熔化的动画

[讲述]：

CO2常温下为气态，在降温或增大压强时，气体分子间距离减小，变不规则运动为有序排列，成为固态（干冰），说明CO2分子间必定存在某种作用力，这种作用力为分子间作用力。

[板书]：

1、分子间作用力：

把分子聚集在一起的作用力，叫分子间作用力，又称范德华力（范德华，荷兰物理学家）。

[强调]：

分子间作用力只存在于分子之间。

[媒体]：

展示干冰晶体结构模型动画

[强调]：

观察的重点是干冰晶体的结构、构成微粒。

[板书]：

2、分子晶体

定义：

分子间以分子间作用力相结合的晶体。

常见的分子晶体有卤素单质、稀有气体、氧气、氨、卤化氢等等

构成微粒：

分子

微粒间作用：

分子间作用力

[讲述]：

像干冰一样，其他分子晶体的构成微粒也是分子，所以分子晶体的化学式就是分子式。

由于分子间作用力很小，所以分子晶体具有哪些物理性质呢？

[板书]：

3、分子晶体的物理性质

a、熔沸点低，硬度小b、固态或熔化时均不导电，溶于水时部分导电

[设疑]：

两种不同的分子晶体，熔沸点高低如何比较呢？

[讲述]：

由于分子晶体是分子之间通过分子间作用力相结合的，所以分子晶体的熔沸点的高低就取决于分子间作用力的大小。

[媒体]：

展示两张分子晶体熔沸点与相对分子质量关系的图片

[学生]：

观察图片，总结规律

[板书]：

4、分子间作用力大小的判断

a、 结构和组成相似的物质

相对分子质量越大，分子间作用力就越大

相对分子质量相等，极性分子大于非极性分子

[媒体]：

展示氢化物的熔沸点与相对分子质量的关系图

[提问]：

为何这些物质不遵循上述规律呢？

[讲述并板书]：

在某些氢化物分子间存在着一种比分子间作用力稍强的相互作用，称为氢键。

[板书]：

b、氢键

①强度：

比分子间作用力稍强，但比化学键弱得多

②表示方法：

用“···”表示

③影响：

氢键的存在使物质的熔、沸点相对较高

[讨论]：

存在氢键的物质，为何熔、沸点相对较高？

[学生]：

略

[强调]：

氢键只存在于固体、液体中，气体中无氢键。

[习题]：

下图为干冰的结构单元，是一个“面心立方体”。

该结构单元是由_______个CO2分子组成的，每个立方体所占有的CO2分子数为，每个CO2分子与

个其它分子紧相连。

[作业]：

教材习题一、1、2；二、5；三、2

第三课时

[新课引入]：

前面，我们学习了离子晶体、分子晶体的结构和性质；这节课，我们来学习原子晶体的结构和性质。

[媒体]：

播放金刚石晶体结构模型动画

[强调]：

学生观察的重点是金刚石晶体结构的特点、构成微粒

[讲述]：

在金刚石晶体中，每个碳原子与周围四个碳原子通过四个共价键形成正四面体结构，伸展成空间网状结构。

[板书]：

三、原子晶体

1、 定义：

相邻原子间以共价键相结合而形成的空间网状结构的晶体

构成粒子：

原子

粒子间作用：

共价键

[媒体]：

展示金刚石硬度大、熔化的动画

[板书]：

2、原子晶体的物理性质

a、 熔沸点很高，硬度很大

b、 难溶于一般的溶剂

c、 大部分不导电

[过渡]：

前面，我们学过CO2是分子晶体，其熔沸点很低，C与Si在同一主族，SiO2晶体与CO2晶体是否具有相似的结构和性质呢？

[媒体]：

展示SiO2晶体与CO2晶体性质比较的表格

[学生]：

SiO2不是分子晶体

[媒体]：

播放SiO2晶体结构模型动画

[讲述]：

SiO2晶体中，每个硅原子周围以共价键结合4个氧原子，同时每个氧原子跟2个硅原子相结合，其中硅、氧原子数之比为1:

2,从而形成空间网状结构的晶体。

常见的原子晶体有金刚石、SiO2、晶体硅、SiC晶体等

[板书]：

3、常见的原子晶体

金刚石、SiO2、晶体硅、SiC晶体

[总结]：

到现在为止，我们已经学习了离子晶体、分子晶体和原子晶体三种晶体的结构和性质，下面我们来比较这三种晶体的结构和性质。

[设疑]：

如何来判断一种晶体的类型？

[学生]：

略

[归纳]：

1、从组成上判断（仅限于中学范围）

（1）有无离子键？

（有：

离子晶体）

（2）是否属于“四种原子晶体”

（3）以上皆否定，则多数是分子晶体

2、从性质上判断

（1）熔沸点和硬度；（高:

原子晶体；中:

离子晶体；低:

分子晶体）

（2）熔融状态的导电性。

（导电：

离子晶体）

[作业]：

教材习题：

一、3，4；二、1，2；三、莫氏硬度、石墨晶体。

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