2.2 固体的微观结构 教案 (1)

2.2
固体的微观结构
教案
　　一、教学目标
1．知道晶体内部的物质微粒是依照一定规律在空间整齐排列的．
2．知道晶体外形的规则性和物理性质的各向异性可用晶体物质微粒的规则排列来说明．
3．知道同一种物质微粒在不同的条件下有可能生成不同的晶体。
4．知道非晶体在不同方向上的微粒排列及物质结构情况基本相同
　　二、重点难点
重点：了解晶体的微观结构．
难点：晶体结构对晶体外形的规则性和各向异性的解释．
三、教学器材
多媒体设备，SWF课件，食盐晶体结构模型，石墨的晶体结构模型和金刚石的晶体结构模型
　　四、教与学
　　教学过程：
　　晶体和非晶体在外形上和一些物理性质上的不同，我们可以从固体的微观结构上去寻找原因．
（一）晶体的结构
1．历史回顾
（1）17世纪提出假说
从17世纪开始，人们根据晶体外形的规则性和物理性质的各向异性提出了一些假说，认为晶体内部的微粒是有规则地排列着．
（2）19世纪中叶，该学说虽得到进一步发展，人们的认识有了一定提高，但仍限于一种假说．
（3）1912年，应用X射线证实假说的正确性．现在，人们用电子显微镜对晶体内部结构进行直接观察和照相，进一步证实了这种假说的正确性．
（4）现在应用更先进的扫描隧道显微镜可以直接对晶体的结构进行观察，研究表明，组成晶体的物质微粒（原子、分子或离子）有规则地在空间排成阵列。
　　2．晶体的微观结构
组成晶体的物质微粒（分子、原子或离子）依照一定的规律，在空间中整齐地排列，晶体中物质微粒的相互作用很强，微粒的热运动不足以克服它们的相互作用而远离，微粒的热运动表现为在一定的平衡位置附近不停地做微小的振动．
（二）晶体的结合类型
1．离子晶体：由正、负离子通过离子键结合而成的晶体
播放课件NaCl晶体及其结构
常见的离子晶体还有AgBr、PbS、MgO等
2．原子晶体:相邻原子之间通过共价键结合而成的晶体
播放课件SiO2晶体及其结构
常见的原子晶体还有碳、锗、锡等
3．金属晶体：物质微粒通过金属键结合而成的晶体
播放课件Cu晶体及其结构
常见的金属晶体还有银、铝、镍和金等
（三）固体特征的微观解释
固体的微观结构决定了外形是否具体规则性和一些物理性质
1．晶体外形的规则性可以用微粒的规则排列来解释
【演示】食盐晶体结构模型：食盐的晶体是由钠离子Na＋和氯离子Cl－组成的，它们等距离交错地排列在三组相互垂直的平行线上，因而食盐具有正方体的外形．
2．单晶体的各向异性是由单晶体内部的结构所决定．
　　（1）单晶体各向异性的微观解释
播放课件单晶体内微粒的排列和非晶体内微粒的排列
如图表示在一个平面上单晶体物质微粒的排列情况，从图中可以看出，在沿不同方向所画的等长直线AB、AC、AD上，物质微粒的数目不同，直线AB上物质微粒较多，直线AD上较少，直线AC上更少，正因为在不同方向上物质微粒的排列情况不同，才引起单晶体的不同方向上物理性质的不同．
而非晶体在不同方向上的微粒排列及物质结构情况基本相同，所以非晶体在物理性质上表现为各向同性。
（2）同一种物质微粒在不同的条件下有可能生成不同的晶体．
有的物质能够生成种类不同的几种晶体，是因为它们的物质微粒能够形成不同的晶体结构．
【演示】石墨的晶体结构模型和金刚石的晶体结构模型．
石墨是层状结构，层与层之间距离较大，作用力较弱，沿着这个方向容易把石墨一层一层地剥下，石墨的层状结构决定了它的质地松软，可以用来制作粉状润滑剂，也可用来制作铅笔芯等．
金刚石中碳原子间的作用力很强．所以，金刚石有很大的硬度，能用来切割玻璃，如果把它安装在钻探机的钻头上，能够钻入坚硬的岩石内．
　　不只是碳元素能组成不同的晶体，其他元素也有这种情况．例如：白磷和红磷的化学成分相同，但是白磷具有立方体结构，而红磷具有层状结构．
　　教案点评：
　　本节重点是晶体内部的物质微粒是依照一定规律在空间整齐排列,单晶体外形的规则性和物理性质的各向异性可用单晶体物质微粒的规则排列决定．本教案围绕单晶体的微观结构，单晶体结构对单晶体外形的规则性和各向异性的解释等知识点进行讲解，结合多媒体课件由浅入深，思路明确，合理使用此教案可以达到较好的教学效果．
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