第3章
物质的聚集状态与物质性质
第1节
认识晶体
备课日期
课
型
新课
教学
目
标
知识与技能
1.能区分晶体与非晶体。
2.
认识晶体的重要特征。
过程与方法
1.使学生学会全面分析问题的能力
2.在学习过程中,学会运用观察、对比、分析、思考等方法对所获得的信息进行处理。
情感态度与价值观
1.使学生体会化学对人类发展过程的作用
2.养成良好的实事求是的科学态度。
教学重点
晶体的特征
教学难点
晶体的特征
教学方法
探究法
教学用具
ppt
课时安排
共一课时
教
学
内
容
设计与反思
第一课时2.晶体与玻璃、橡胶等非晶体有什么不同?3.为什么晶体具有明显不同于非晶体的特性?【讲述】像上面这一类固体,有着自己有序的排列,我们把它们称为晶体;而像玻璃这一类固体,本身原子排列杂乱无章,称它为非晶体,今天我们的课题就是一起来探究晶体与非晶体的有关知识。二、讲授新课:【板书】一、晶体的特征【板书】1.
晶体与非晶体的本质差异【提问】在初中化学中,大家已学过晶体与非晶体,你知道它们之间有没有差异?【回答】学生:晶体有固定熔点,而非晶体无固定熔点。【讲解】晶体有固定熔点,而非晶体无固定熔点,这只是晶体与非晶体的表观现象,那么他们在本质上有哪些差异呢?投影]
晶体与非晶体的本质差异固定熔点微观结构晶体有原子在三维空间里呈周期性有序排列非晶体没有原子排列相对无序【讲述】通过前面对晶体与非晶体的讨论,现在我们来总结一下,晶体有哪些特点:【板书】2.
晶体的特点:【阅读思考】晶体具有何种特性(1)在适宜条件下,晶体能自发呈现封闭的、规则的多面体外形---自范性;(2)在不同的方向上表现不同的物理性质(如导电)----向异性(3)具有特定的对称性---对称性【过渡】通过以上的学习如何给晶体下一定义?晶体又有何分类?分类的依据又是什么?【板书】3.晶体的分类(1)晶体:
内部微粒在空间按一定的俄规律做周期性重复排列构成的固体物质(2)依据:根据晶体内部微粒的种类和微粒间相互作用(3)分类:离子晶体、金属晶体、原子晶体和分子晶体【思考】各类晶体有何区别?【学生归纳】【问题】晶体有何用途呢?【板书】4.晶体的用途(学生阅读教材)三、课堂小结:
整理本课时主题知识四、课堂练习:
1.
从我们熟悉的食盐、金属、冰到贵重的钻石等都是晶体,而同样透明的玻璃却是非晶体。下列关于晶体和非晶体的本质区别的叙述中,正确的是(
)A.是否具有规则的几何外形的固体B.是否具有固定组成的物质C.是否具有美观对称的外形D.内部基本构成微粒是否按一定规律做周期性重复排列2.下列物质中属于晶体的是(
)
A.橡胶
B.玻璃
C.食盐
D.水晶3.
关于晶体的自范性,下列叙述正确的是(
)A.破损的晶体能够在固态时自动变成规则的多面体B.缺角的氯化钠晶体在饱和的NaCl溶液中慢慢变为完美的立方块C.圆形容器中结出的冰是圆形的D.由玻璃制成的圆形的玻璃球4.下列物质具有固定熔点的是(
)A.橡胶
B.玻璃
C.水玻璃
D.CuSO4 5H2O5.下列关于晶体的性质叙述中,不正确的是(
)A.晶体的自范性指的是在适宜条件下晶体能够自发地呈现封闭规则的多面体几何外形B.晶体的各向异性和对称性是矛盾的C.晶体的对称性是微观粒子按一定规律做周期性重复排列的必然结果D.晶体的各向异性直接取决于微观粒子的排列具有特定的方向性6.晶体材料有着十分广泛的用途,人们常常利用晶体的性能制造各种有用的材1.
D
2.CD
3.B
4.D
5.B
6.C五、布置作业:
练习卷一张六、教学效果追忆:第三章物质的聚集状态与物质的性质
第一节
认识晶体(第二课时)
【教学目标】
1.了解最基本的两种类型(A1
A3)的等径圆球的密堆积型式
2.知道离子晶体的可视为不等径圆球的密堆积
【教学重难点】
了解最基本的两种类型(A1
A3)的等径圆球的密堆积型式
【教学方法】探究法
【教学过程】
【新课引入】
【问题】晶体具有规则的几何外形是有什么决定的?
【回答】晶体的内部微粒按一定的规律周期性重复排列。
【联想质疑】晶体具有的规则几何外形源于组成晶体的微粒按一定规律周期性地重复排列。
那么晶体中的微粒是如何排列的?
如何认识晶体内部微粒排列的规律性?
【板书】二、晶体结构的堆积模型
我们先来探讨金属晶体的内部结构
【讲述】密堆积:由无方向性的金属键、离子键和范德华力等结合的晶体中,原子、离子或分子等微观粒子总是趋向于相互配位数高,能充分利用空间的堆积密度最大的那些结构。
密堆积方式因充分利用了空间,而使体系的势能尽可能降低,而结构稳定。
1.等径圆球的密堆积
【活动探究】把乒乓球装入盒中,盒中的乒乓球怎样排列才能使装入的乒乓球数目最多?
【活动提示】
(1)将小球先排成列,然后排成一层,认真观察每一个小球周围最多排几个小球,有几个空隙。
(2)将球扩展到两层有几种方式,认真观察两层球形成的空隙种类。
(3)扩展到三层,有几种排列方式,并寻找重复性排列的规律。
【思考】
1.
将等径圆球在一列
上的最紧密排列有几种?
如何排列?
2.等径圆球在同一平面上的堆积方式是唯一的吗?
最紧密堆积有几种排列?
在最紧密堆积方式中每个等径圆球与周围几个球相接触?
【板书】密置层:在同一平面上,每个等径圆球与周围其它六个球相接触形成最紧密堆积方式
【思考】取A、B两个密置层,将B层放在A层的上面,有几种堆积方式?最紧密的堆积方式是哪种?它有何特点?
【讲述】
1.在第一层上堆积第二层时,要形成最密堆积,必须把球放在第二层的空隙上。这样,仅有半数的三角形空隙放进了球,而另一半空隙上方是第二层的空隙。
2.第一层上放了球的一半三角形空隙,被4个球包围,形成四面体空隙;另一半其上方是第二层球的空隙,被6个球包围,形成八面体空隙。
【板书】密置双层:将B层放在A层上面时,两层平行地错开,使B层每个球的球心恰好对应于A层中相邻三个球所围成的空隙中心,并使两层紧密接触
【思考】如果将密置层C放在刚才堆成的密置双层的上面,有几种最密堆积方式?如何堆积?
【讲述】第二层堆积时形成了两种空隙:四面体空隙和八面体空隙。那么,在堆积第三层时就会产生两种方式:
1.第三层等径圆球的突出部分落在正四面体空隙上,其排列方式与第一层相同,但与第二层错开,形成ABAB…堆积。这种堆积方式可以从中划出一个六方单位来,所以称为六方最密堆积(A3)。
2.另一种堆积方式是第三层球的突出部分落在第二层的八面体空隙上。这样,第三层与第一、第二层都不同而形成ABCABC…的结构。这种堆积方式可以从中划出一个立方面心单位来,所以称为面心立方最密堆积(A1)。
【讲述】一个原子或离子周围所邻接的原子或离子数目叫配位数。
【小结】
由于金属键没有方向性和饱和性,每个金属原子周围总是尽可能多的与邻近金属原子密堆积在一起,以使能量达到最低。
金属晶体的结构型式可以归结为等径圆球密堆积。
事实上,大部分金属采用最密堆积方式,例如金属镁就属于A3型密堆积,金属铜就属于A1型密堆积。只有少数金属采用非密堆积的方式。金属采取哪种堆积方式可以通过X射线衍射实验证实。
【过渡】构成离子晶体的微粒是什么 它们的作用力是什么
离子键的特点
【回答】阳离子和阴离子,通过离子键(静电引力)结合。
没有方向性和饱和性。
【启发】对比金属晶体的结构,阳离子和阴离子之间怎样排列最稳定
【讲解】阳、阴离子也是球对称的。但
阳、阴离子半径不同,一般情况下阴离子的半径比阳离子的半径大。因此,离子晶体的结构可以看做不等径圆球密堆积。
【板书】2.不等径圆球密堆积
一个离子周围尽可能多地吸引带相反电荷的离子以降低能量。
堆积方式:大球先按一定方式做等径圆球密堆积,小球再填入大球所形成的空隙中。
举例:CsCl晶体、NaCl晶体、ZnS晶体。
配位数概念,三种晶体中离子配位数分别为:8:8,6:6,4:4。
同学们想深入了解离子晶体的结构,可以自学“知识点击”部分。
【小结】晶体中的微粒通过没有方向性的金属键力、离子键力结合尽可能进行紧密堆积,以使能量达到最低。
【讲述】分子晶体属非等径圆球密堆积方式,分子晶体尽可能采取紧密堆积的方式,但受到分子形状的影响。原子晶体不服从紧密堆积方式
【板书设计】
二、晶体结构的堆积模型
1.
等径圆球的密堆积
2.不等径圆球密堆积第3节
原子晶体与分子晶体
第1课时
原子晶体
【教学目标】
1.通过了解典型原子晶体金刚石的宏观性质,引导学生理解原子晶体的空间结构特点及微粒的堆积方式,
2.认识由共价键构成的晶体特点。
【重点难点】
重点:掌握原子晶体的结构与性质特点。
难点:理解原子晶体与离子晶体、金属晶体的区别。
【教学方法】
自主合作探究型学案教学
【教学过程】
教
师
活
动
学
生
活
动
设
计
意
图
情景导入
【设问】通过初中和必修课程的学习我们知道,碳和硅虽然都是ⅣA族元素,但他们的氧化物二氧化硅和二氧化碳的性质却差别较大。例如,常温下,二氧化碳是气体,二氧化硅却是熔点高、硬度大的晶体,这是为什么呢?这与它们的结构有什么关系?这一节我们就来研究他们的结构及性质上的不同。
学生聆听、思考。
提出问题,引起学生思考,激发学生学习的兴趣。
问题发现
【自学】请同学们先自学课本,然后完成学案中的[基础自测]内容,再相互讨论,将发现的疑难问题写到学案的[问题发现]栏目中。(教师巡视,指导学生自学及正确使用学案。)
学生先阅读教材,然后完成学案中的相应内容。相互讨论,提出问题。
充分发挥学生的主体作用,提高课堂效率,培养学生的自学能力。
问题探究与应用 问题探究与应用
【问题探究1】在初中我们都学习过金刚石的性质(展示金刚石的图片),金刚石有哪些特性?这些性质显然是由金刚石的结构决定的,已知金刚石中的碳原子的杂化轨道是sp3,那么,金刚石有怎样的结构呢?请各小组相互讨论,并根据自己的想象制作金刚石的结构模型。思考1.
在金刚石晶体中每个碳原子周围紧邻的碳原子有多少个?2.
在金刚石晶体中每个碳原子连接有几个共价键?3.
在金刚石晶体中碳原子个数与C-C共价键个数之比是多少?【板书】一.原子晶体1.概念:相邻原子间以共价键相结合而形成空间立体网状结构的晶体.【归纳拓展】(展示甲烷和金刚石的微观结构图,结合学生回答情况,共同分析总结)甲烷分子中的碳原子的杂化轨道是sp3杂化轨道,甲烷分子是正四面体形分子。金刚石中的碳原子的杂化轨道也是sp3杂化轨道,故每个碳原子以sp3杂化轨道和它近邻的四个碳原子以共价键相互结合在一起形成正四面体形的空间立体网状结构。其中C—C键键长为0.154nm,键能为347kJ·mol-1,正是这种特殊的排列方式造就了金刚石晶体的独特性质。【迁移应用】关于金刚石的下列说法中,错误的是(
)。A.晶体中不存在独立的分子B.碳原子间以共价键相结合C.是硬度最大的物质之一D.化学性质稳定,即使在高温下也不会与氧气发生反应
【板书】2.常见的原子晶体金刚石(C)、晶体硅(Si)、
晶体硼(B)、晶体锗(Ge)
碳化硅(SiC)晶体、氮化硼(BN)晶体二氧化硅(
SiO2)晶体【问题探究2】水晶是一种古老的宝石(展示水晶的图片),晶体完好时呈六棱住钻头形,它的成分是二氧化硅。水晶的结构可以看成是硅晶体中每个Si—Si键中“插入”一个氧原子形成的,那么在二氧化硅中原子是怎样排列的呢?请各小组相互讨论,并根据自己的想象制作二氧化硅的结构模型。思考1.
在SiO2晶体中每个硅原子周围紧邻的氧原子有多少个?每个氧原子周围紧邻的硅原子有多少个?在SiO2晶体中硅原子与氧原子个数之比是多少?思考2.
在SiO2晶体中每个硅原子连接有几个共价键?每个氧原子连接有几个共价键?【归纳拓展】(展示二氧化硅的微观结构图,结合学生回答情况,共同分析总结)碳和硅都是第ⅣA族元素,若以硅原子代替金刚石晶体结构中的碳原子,便可得到晶体硅的结构;若再在硅晶体每个Si—Si键中“插入”一个氧原子,便可得到以硅氧四面体为骨架的二氧化硅的结构。在二氧化硅晶体里,一个硅原子能形成四个共价键,一个氧原子能形成两个共价键,因此二氧化硅晶体中硅原子和氧原子的个数比为1:2。【问题探究3】通过以上分析,比较金刚石、二氧化硅与我们前面学过的金属晶体、离子晶体有何不同?
【归纳拓展】金刚石、二氧化硅与金属晶体、离子晶体的构成微粒和微粒间的相互作用都不同。可列表比较如下(先让学生自己填表,再分析讲解):晶体类型构成微粒微粒间作用力实
例金属晶体 Ca、Cu、Mg离子晶体 金刚石、二氧化硅像这样相邻原子间以共价键相结合而形成的具有空间立体网状结构的晶体成为原子晶体。常见的原子晶体有金刚石、晶体硅、金刚砂、水晶等。说明:由金刚石的晶体结构可以看出,在每个碳原子周围排列的碳原子只能有四个,这是由共价键的饱和性与方向性决定的。正是因为在中心原子周围排列的原子的数目是有限的,所以这种比较松散排列的结构与金属晶体和离子晶体中的紧密堆积排列有很大的不同。【迁移应用】在二氧化硅晶体中,原子未排列成“紧密堆积”结构,其原因是(
)。A.共价键具有饱和性
B.共价键具有方向性C.二氧化硅是化合物D.二氧化硅是由非金属元素的原子构成的【交流与研讨】分析下表中的数据,部分原子晶体的键能、熔点和硬度表晶体键能/kJ·mol-1熔点/℃硬度
金刚石(C—C)347335010碳化硅(C—Si)30126009晶体硅(Si—Si)22614157【思考】1.
怎样从原子结构角度理解金刚石、硅和锗的熔点和硬度依次下降?2.
“具有共价键的晶体叫做原子晶体”。这种说法对吗?为什么?【归纳拓展】
1.在原子晶体中,各原子均以共价键相结合,由于原子晶体熔化时必须破坏其中的共价键,而共价键的键能相对较大,破坏他们需要很高的温度,所以原子晶体具有很高的熔点。
2.对结构相似的原子晶体来说,原子半径越小,键长越短,键能越大,晶体的熔点就越高。【板书】3.原子晶体的物理特性在原子晶体中,由于原子间以较强的共价键相结合,而且形成空间立体网状结构,所以原子晶体的(1)熔点和沸点高(2)硬度大(3)一般不导电(4)且难溶于一些常见的溶剂
【迁移应用】碳化硅的晶体有类似金刚石的结构,其中碳原子和硅原子的位置是交替的。它与晶体硅和金刚石相比较,正确的是(
)。A.熔点从高到低的顺序是:金刚石>碳化硅>晶体硅B.熔点从高到低的顺序是:金刚石>晶体硅>碳化硅C.三种晶体中的结构单元都是正四面体结构D.三种晶体都是原子晶体且均为电的良导体
学生分组讨论、探究,并根据想象动手制作金刚石的球棍模型。然后小组代表发表自己的看法。 学生回顾复习杂化轨道知识,完善自己的金刚石球棍模型。 学生练习,巩固有关金刚石的知识。 学生分组讨论、探究,并根据想象动手制作二氧化硅的球棍模型。然后小组代表发表自己的看法。 学生根据分析,完善自己的二氧化硅球棍模型。 学生复习、填表,总结复习有关晶体的知识。
学生练习,巩固有关原子晶体的知识。 学生分组讨论,探究原子晶体的性质递变规律及原因。 学生练习,巩固有关原子晶体性质递变规律的知识。
通过问题探究和迁移应用,学习金刚石的知识。
通过问题探究及迁移应用,学习二氧化硅的知识。 通过问题探究,总结出原子晶体的有关知识,比较金属晶体、离子晶体、原子晶体的不同。 通过问题探究,总结原子晶体的熔点等递变规律。
概括整合
1.金属晶体、离子晶体、原子晶体在结构和性质上有何不同?请填写下表。晶体类型金属晶体离子晶体原子晶体构成微粒 微粒间的作用力 化学键特征 实
例 2.常见的原子晶体有金刚石、晶体硅、金刚砂、水晶,比较并填写下表。常见原子晶体原子数与化学键数比值最小环上的原子数键长与键能比较
金刚石 碳化硅 晶体硅 二氧化硅
学生填表练习,比较总结几种晶体的有关结构和性质。 学生填表练习,比较总结常见的几种原子晶体的有关结构和性质。
以问题的形式呈现,让学生讨论、总结,归纳出本节主要内容及有关规律。
【板书设计】一.原子晶体1.概念:相邻原子间以共价键相结合而形成空间立体网状结构的晶体.2.常见的原子晶体3.原子晶体的物理特性物质结构与性质
第三章
第一节
认识晶体
在必修2中,学生已初步了解了物质结构和元素周期律、离子键、共价键、分子间作用力等微粒间作用力的知识,又初步了解了离子晶体、分子晶体和原子晶体等结构知识。本专题内容是在学生学习必修2和从原子、分子水平上认识物质构成的基础上,以微粒之间不同的作用力为线索,侧重研究不同类型物质的有关性质,使学生能更深层次上认识物质的结构与性质之间的关系。在金属键的基础上,简单介绍了金属晶体中晶胞的几种常见的堆积模型。让学生对晶体结构有一个较为全面的认识,通过本专题的学习,使学生进一步认识晶体的结构与性质之间的关系,也可使学生进一步深化“结构决定性质”的认识。
【教学设计】
【知识与技能】
1、了解晶体与非晶体的本质差异
2、掌握晶体的基本性质
3、理解金属晶体的概念、构成;了解金属晶体中晶胞的堆积方式。
【过程与方法】
通过对晶体结构示意图和晶体模型的观察认识,教会学生研究方法,培养学生的观察能力、空间想象力,提高思维的全面性、严密性。
【情感态度与价值观】
1、通过对晶体内部微观结构的分析,培养学生实事求是、务实严谨的学习作风和学习化学的兴趣
2、通过“内部有序造就了外部有序”的事实,培养学生体验科学探究的乐趣,激发学生对科学的热爱。
【教学重点】:
对晶体结构示意图和晶体模型的观察认识
【教学难点】:
晶体的空间堆积方式。
【教学过程设计】
【引入】展示:雪花、石英、食盐、铝的晶体结构图,
大多数的金属及其合金也是晶体,具有规则的几何外形。
【阅读】课本P70-71
晶体的特征。
问题:
1、食盐、冰、金属、宝石、水晶大部分矿石等
都是晶体,那么什么样的物质才能称为晶体?
2、晶体与玻璃、橡胶等非晶体有什么不同?
3、为什么晶体具有明显不同于非晶体的特性?
【板书】一、晶体的特性
1、有规则的几何外形
2、各向异性(强度、导热性、光学性质等)
3对称性:晶体的外形和内部结构都具有特有的对称性。
4、有固定的熔沸点
二、晶体与非晶体
晶体:具有规则几何外形的固体
非晶体:没有规则几何外形的固体
三、
晶体的分类(依据:构成晶体的粒子种类及粒子之间的作用)
分为:金属晶体、离子晶体、原子晶体、分子晶体。
【板书】§3-1-2
晶体结构的堆积模型
【展示】同学们自己制作的各种晶体结构模型。
【讲解】晶体的结构是晶胞在空间连续重复延伸而形成的。晶胞与晶体的关系如同砖块与墙的关系。在金属晶体中,金属原子如同半径相等的小球一样,彼此相切、紧密堆积成晶体。金属晶体中金属原子的紧密堆积是有一定规律的。
【展示】金属晶体的原子平面堆积模型
(a)非密置层
(b)密置层
【设问】哪种排列方式圆球周围剩余空隙最小?
【投影并讲解】金属晶体中离子是以紧密堆积的形式存在的.
下面的刚性球模型来讨论堆积方式.
在一个层中,最紧密的堆积方式是,一个球与周围
6
个球相切,在中心的周围形成
6
个凹位,将其算为第一层.
第二层:
对第一层来讲最紧密的堆积方式是将球对准1,
3,
5
位
(若对准2,
4,
6
位,
其情形是一样的).
关键是第三层,
对第一、二层来说,
可以有两种最紧密的堆积方式:
第一种是将球对准第一层的球,
于是每两层形成一个周期,即
ABAB
堆积方式,形成六方紧密堆积,
配位数
12
(同层
6,
上下各
3).
此种六方紧密堆积的前视图:
另一种是将球对准第一层的
2,
4,
6
位,
不同于
AB
两层的位置,这是
C
层.
第四层再排
A,
于是形成
ABCABC
三层一个周期.
得到面心立方堆积,
配位数
12.
这两种堆积都是最紧密堆积,
空间利用率为
74.05%.
还有一种空间利用率稍低的堆积方式,
立方体心堆积:
立方体
8
个顶点上的球互不相切,
但均与体心位置上的球相切.
配位数
8,
空间利用率为
68.02%
【板书】2.金属晶体的常见的三种堆积方式:
(1)六方堆积.
如镁、锌、钛等
(2)
)面心立方堆积。如金、银、铜、铝等
(3)体心立方堆积。如钠、钾、铬、钨
【课堂小结】
非密置层
体心立方堆积
金属晶体中原子的堆积方式
面心立方堆积
密置层
六方密堆积
六方紧密堆积
面心立方紧密堆积
体心立方紧密堆积第3节
原子晶体与分子晶体
第2课时
分子晶体
【教学目标】
1.了解干冰的宏观性质,明确分子晶体的概念。
2.理解分子晶体的空间结构特点及微粒的堆积方式。
3.知道分子晶体熔沸点高低与晶体结构及微粒间作用力的关系。
【教学 重难点】掌握分子晶体的结构与性质特点。
【教学方法】
1.利用多媒体手段展示图片,激发学生学习兴趣,引导学生去探究分析分子晶体的结构特点。
2.利用图片、模型以及教材上的“联想·质疑”“交流·研讨”等栏目,承上启下,使课堂学习环环相扣。
3.课堂上利用学案导学,通过学生自学、小组讨论、上黑板展示、师生评价等形式,完成学习目标。并通过迁移应用、当堂反馈等习题的设置,巩固所学知识、检测学生的学习效果,使教学更有针对性。
【教学过程】
教学活动
学生活动
设计意图
【引入问题情景】我们已知道,冰易融化,干冰易气化,碘晶体易升华,你知道这些晶体为什么具有上述的特殊性质吗?它们的结构是怎样的呢?(利用多媒体展示冰融化,干冰气化,碘晶体升华等图片)
聆听、观看图片
启发学生思考:冰、干冰、碘的性质与离子晶体、金属晶体、原子晶体的区别。
[板书]二、分子晶体
[板书]1.分子晶体的概念
[讨论](1)干冰的宏观性质和应用有哪些?
(2)分子晶体中分子的排列是否采取紧密堆积的方式?为什么?
(3)分子晶体的结构特点有哪些?
[思考]CO2中C原子和O原子之间以共价键相结合,故CO2形成的晶体为原子晶体。你认为正确吗?为什么?
(教师对学生的讨论结果做出评价并用多媒体展示)
[迁移·应用]下列物质形成的晶体中属于分子晶体的化合物是(
)。
A.NH3、H2、C10H8
B.H2S、CO2、H2SO4
C.SO2、SiO2、P2O5
D.CH4、Na2S、H2O
观察碘晶体和干冰晶体的晶胞,熟悉典型分子晶体的结构。
讨论给定的有关问题
学生思考讨论并展示结论,学生之间相互评价。
[讨论题答案:(1)常见的干冰呈块状或丸状,在低温实验、人工降雨等场合常用做致冷剂。
(2)分子晶体中分子的排列采取紧密堆积的方式,因分子间的相互作用不具有方向性。
(3)分子以分子间作用力相互结合形成晶体,并采取紧密堆积方式排列。
思考题答案:不正确,因为CO2中C原子和O原子之间虽然以共价键相结合,但CO2分子与分子之间是通过分子间作用力相结合而形成的分子晶体。
迁移应用答案:B]
通过设置的讨论题可加深学生对分子晶体结构特点的认识。
通过迁移应用,使学生学以致用,达到巩固提高的目的。
[板书]2.冰晶体的结构与性质
[阅读思考](1)冰晶体中微粒间的作用力有哪几种?
(2)冰晶体的结构特点如何?冰中水分子的排列是否采取紧密堆积的方式?为什么?
(3)由水变为冰,水的密度如何变化?为什么?
(指导学生思考问题)
[迁移·应用]冰晶体中,在每个水分子周围结合的水分子的个数为
。
(教师对学生的结论作出评价并用多媒体展示)
阅读教师指定内容,参考课本图示,思考、讨论学案提出的问题。
(1)六人一组,组内合作,集思广益。
(2)各小组上黑板展示问题的结论。
(3)有问题的先同组内同学改,再小组之间改。
[思考题答案:(1)范德华力和氢键
(2)冰晶体主要是水分子依靠氢键而形成的。因氢键具有一定的方向性,故冰中水分子不能采取紧密堆积方式。
(3)密度减小;因冰中水分子的间距教大,分子的排列比较松散。
迁移应用答案:4]
通过思考和组内、组间的交流,让学生自己发现规律和方法。
[板书]3.分子晶体的物理性质
[阅读思考](1)分子晶体的物理性质有何特点?
(2)分子晶体的熔点为什么比原子晶体和离子晶体的熔点低?
(3)与同族元素的氢化物形成的分子晶体相比,为什么水的熔沸点相对较高?
(4)如何判断组成和结构相似的分子晶体的熔沸点的相对高低?为什么?
(指导学生阅读相关内容,完成学案提出的问题)
[迁移·应用]
1.下列各组物质按熔点由低到高的顺序排列的是
。
A.F2、Cl2、Br2、I2B.H2O、H2S、H2Se
C.CO2、H2O、D.白磷、金刚石
2.试解释甲烷晶体在常温常压不能存在的原因是什么?
(教师对迁移·应用答案进行评析)
【板书】4.
哪些晶体属于分子晶体较典型的分子晶体有:(1)所有非金属氢化物,如水、硫化氢、氨、氯化氢、甲烷,等等;
(2)部分非金属单质,如卤素(X2)(如图3-9的碘)、氧(O2)(如图3-10)、硫(S8)、氮(N2)、白磷(P4)、碳60(C60)(如图3-10),等等;(3)部分非金属氧化物,如CO2、P4O6、P4O10、SO2,等等
阅读教师指定内容,思考、讨论学案提出的问题。
(1)六人一组,组内合作,集思广益。
(2)各小组上黑板展示问题的结论。
(3)有问题的先同组内同学改,再小组之间改。
对于迁移应用给出的题目,学生独立完成,然后同桌之间相互批阅,指出合理或不合理之处。
[阅读思考答案:(1)熔沸点低、硬度较小,有较强的挥发性。
(2)分子晶体熔化时破坏的是分子间作用力,而原子晶体或离子晶体熔化时破坏的是化学键,故分子晶体的熔点较低。
(3)水分子间除了分子间作用力外,还有氢键。
(4)对组成和结构相似且晶体中不含氢键的物质来说,相对分子质量越大,物质的熔沸点越高。因相对分子质量越大,分子间作用力越大。
迁移应用答案:1.C
2.AC
3.甲烷形成的晶体是分子晶体,分子间依靠范德华力相结合,因范德华力较弱,故其熔点低,在常温常压下只能以气体形式存在。]
以问题的形式将内容具体化,使学生在探究、讨论问题的过程中掌握学习目标。
配以适当的练习,巩固所学知识。
[小结]教师引导、启发学生总结本节所学主要知识内容框架
(多媒体展示本节主要内容)
[开拓思考]
金刚石与石墨的熔点均很高,那么二者熔点是否相同?为什么?若不相同,哪种更高一些?[板书]5.混合晶体
【学生】阅读教材归纳总结结构特点
回忆、概括整合:
分子间通过分子间作用力结合形成的晶体称为分子晶体。分子晶体中的分子以范德华力或氢键相结合,并采取紧密堆积方式。由于分子间作用力较小,因此分子晶体的熔点和硬度都比较低。
再现本节课主要学习过程。
抓住要点。
【板书设计】二、分子晶体
1.分子晶体的概念
2.冰晶体的结构与性质3.分子晶体的物理性质4、哪些晶体属于分子晶体[板书]5.混合晶体第三章
物质的聚集状态与物质的性质
第一节
认识晶体(第一课时)
【教学目标】
1.能区分晶体与非晶体。
2.
认识晶体的重要特征。
【教学重难点】
晶体的特征
【教学方法】探究法
【教学过程】
【新课引入】
【投影】几种常见的晶体图片
【联想·质疑】
1.食盐、冰、金属、宝石、水晶、大部分矿石等
都是晶体,那么什么样的物质才能称为晶体?
2.晶体与玻璃、橡胶等非晶体有什么不同?
3.为什么晶体具有明显不同于非晶体的特性?
【讲述】
像上面这一类固体,有着自己有序的排列,我们把它们称为晶体;而像玻璃这一类固体,本身原子排列杂乱无章,称它为非晶体,今天我们的课题就是一起来探究晶体与非晶体的有关知识。
【板书】
一、晶体的特征
【板书】
1.
晶体与非晶体的本质差异
【提问】
在初中化学中,大家已学过晶体与非晶体,你知道它们之间有没有差异?
【回答】
学生:晶体有固定熔点,而非晶体无固定熔点。
【讲解】
晶体有固定熔点,而非晶体无固定熔点,这只是晶体与非晶体的表观现象,那么他们在本质上有哪些差异呢?
[投影]
晶体与非晶体的本质差异
固定熔点
微观结构
晶体
有
原子在三维空间里呈周期性有序排列
非晶体
没有
原子排列相对无序
【讲述】
通过前面对晶体与非晶体的讨论,现在我们来总结一下,晶体有哪些特点:
【板书】
2.
晶体的特点:
【阅读思考】
晶体具有何种特性
(1)在适宜条件下,晶体能自发呈现封闭的、规则的多面体外形---自范性;
(2)在不同的方向上表现不同的物理性质(如导电)----向异性
(3)具有特定的对称性---对称性
【过渡】
通过以上的学习如何给晶体下一定义?晶体又有何分类?分类的依据又是什么?
【板书】
3.晶体的分类
(1)晶体:
内部微粒在空间按一定的俄规律做周期性重复排列构成的固体物质
(2)依据:根据晶体内部微粒的种类和微粒间相互作用
(3)分类:离子晶体、金属晶体、原子晶体和分子晶体
【思考】各类晶体有何区别?
【学生归纳】
【问题】晶体有何用途呢?
【板书】
4.晶体的用途(学生阅读教材)
【练习】
1.
从我们熟悉的食盐、金属、冰到贵重的钻石等都是晶体,而同样透明的玻璃却是非晶体。下列关于晶体和非晶体的本质区别的叙述中,正确的是(
)
A.是否具有规则的几何外形的固体
B.是否具有固定组成的物质
C.是否具有美观对称的外形
D.内部基本构成微粒是否按一定规律做周期性重复排列
2.下列物质中属于晶体的是(
)
A.橡胶
B.玻璃
C.食盐
D.水晶
3.
关于晶体的自范性,下列叙述正确的是(
)
A.破损的晶体能够在固态时自动变成规则的多面体
B.缺角的氯化钠晶体在饱和的NaCl溶液中慢慢变为完美的立方块
C.圆形容器中结出的冰是圆形的
D.由玻璃制成的圆形的玻璃球
4.下列物质具有固定熔点的是(
)
A.橡胶
B.玻璃
C.水玻璃
D.CuSO4 5H2O
5.下列关于晶体的性质叙述中,不正确的是(
)
A.晶体的自范性指的是在适宜条件下晶体能够自发地呈现封闭规则的多面体几何外形
B.晶体的各向异性和对称性是矛盾的
C.晶体的对称性是微观粒子按一定规律做周期性重复排列的必然结果
D.晶体的各向异性直接取决于微观粒子的排列具有特定的方向性
6.晶体材料有着十分广泛的用途,人们常常利用晶体的性能制造各种有用的材料。下列对晶体材料的应用与水晶有关的是(
)。
A.制造红宝石激光器
B.制造晶体管等电子元件
C.用于遥控器.电子表.手机.声呐等实现能量转化
D.应用于杀菌和快速准确进行外科手术
【板书设计】
一、晶体的特征
1.晶体与非晶体的本质差异
2.晶体的特点
(1)在适宜条件下,晶体能自发呈现封闭的、规则的多面体外形---自范性;
(2)在不同的方向上表现不同的物理性质(如导电)----向异性
(3)具有特定的对称性---对称性
3.晶体的分类
4.晶体的用途
参考答案
1.
D
2.CD
3.B
4.D
5.B
6.C第三章物质的聚集状态与物质性质
第一节
认识晶体(第三课时)
【教学目标】
1.知道晶胞是晶体的最小结构重复单元。
2.能用切割法计算一个晶胞中实际拥有的微粒数
【教学重难点】
能用切割法计算一个晶胞中实际拥有的微粒数
【教学方法】探究法
【教学过程】
【新课引入】
【联想质疑】
通过前面的学习你已经知道,晶体可以看成是微粒按照一定的规律无限堆积而得到的,整个晶体里排列着无数个微粒。那么,如何研究晶体内部微粒的排列规律呢?
【板书】
三.晶体结构的基本单元
1.晶胞定义:晶胞是晶体中最小的结构重复单元。晶胞都是从晶体结构中截取下来的大小、形状完全相同的平行六面体。
【多媒体展示】各种类型的晶胞
【问题讨论】晶胞必须符合两个条件?我们又如何去划分晶胞呢?
【总结】
晶胞必须符合两个条件:
一是代表晶体的化学组成
二是代表晶体的对称性
。
划分晶胞要遵循2个原则:一是尽可能反映晶体内结构的对称性;二是尽可能小
【陈述】由A3密堆积中可以划分出六方晶胞,从A1密堆积中可以划分出立方面心晶胞。
整块晶体可以看作是数量巨大的晶胞无隙并置而成,所谓无隙是指相邻晶胞之间没有任何间隙,所谓并置是指所有晶胞都是平行排列的,取向相同。晶胞是具有代表性的体积最小的平行六面体。
【交流研讨】既然晶体是由无数个晶胞堆积形成的,晶胞内威力的组成就能反映整个晶体的组成。那么?应如何来分析一个晶胞中的微粒数呢?
【板书】2.晶胞中原子个数的计算方法:(分割法)
分割法是一种计算一个晶胞中实际拥有微粒数目的一种方法。
分割法的根本原则是:晶胞任意位置上的一个原子如被X个晶胞所共有,那么每个晶胞对这个原子分享1/X。如对于立方晶胞
(1)
每个顶点上的原子被8个晶胞共有,所以晶胞对顶点的每个原子占有1/8。
(2)
每条棱上的原子被4个晶胞共有,所以晶胞对棱上的每个原子只占有1/4。
(3)
每个面上的原子被2个晶胞共有,所以晶胞对面上的每个原子只占有1/2。
(4)
晶胞内部的原子属于晶胞自己,不与其它晶胞分享。
【思考】你能用这种方法分析一下NaCl、CsCL晶体吗?(多媒体展示)
【计算】NaCl晶胞、CsCl晶胞中含有的阴、阳离子数目分别是多少?
NaCl晶胞:钠离子:1+12×1/4
=
4
氯离子:8
×1/8+6×1/2
=
4
CsCl晶胞:铯离子:1
氯离子:8
×1/8=
1
【迁移应用】计算物质的化学式
【例题】如图所示的晶体结构是一种具有优良的压电、铁电、光电等功能的晶体材料的晶胞。晶体内与每个“Ti”紧邻的氧原子数和这种晶体材料的化学式分别是(各元素所带的电荷均已略去)
【解析】Ba:1x1
Ti:8x(1/8)
O:12x(1/4)
化学式为:BaTiO3
【板书设计】
三.晶体结构的基本单元
1.晶胞定义
2.晶胞中原子个数的计算方法:第3章
物质的聚集状态与物质性质
第3节
原子晶体与分子晶体
备课日期
课
型
新课
教学
目
标
知识与技能
1.通过了解典型原子晶体金刚石的宏观性质,引导学生理解原子晶体的空间结构特点及微粒的堆积方式
2.
认识由共价键构成的晶体特点
过程与方法
1.利用多媒体手段展示图片,激发学生学习兴趣
2.利用图片、模型以及教材上的“联想·质疑”“交流·研讨”等栏目,承上启下,使课堂学习环环相扣。
情感态度与价值观
1.课堂上利用学案导学,通过学生自学、小组讨论、上黑板展示、师生评价等形式,完成学习目标
2.通过迁移应用、当堂反馈等习题的设置,巩固所学知识、检测学生的学习效果,使教学更有针对性
教学重点
掌握原子晶体的结构与性质特点。掌握分子晶体的结构与性质特点
教学难点
掌握原子晶体的结构与性质特点。掌握分子晶体的结构与性质特点
教学方法
自主合作探究型学案教学
教学用具
ppt
课时安排
共二课时
教
学
内
容
设计与反思
第一课时二、讲授新课:板书]二、分子晶体
板书]1.分子晶体的概念
讨论](1)干冰的宏观性质和应用有哪些?
(2)分子晶体中分子的排列是否采取紧密堆积的方式?为什么?
(3)分子晶体的结构特点有哪些?
思考]CO2中C原子和O原子之间以共价键相结合,故CO2形成的晶体为原子晶体。你认为正确吗?为什么?
(教师对学生的讨论结果做出评价并用多媒体展示)
迁移·应用]下列物质形成的晶体中属于分子晶体的化合物是(
)。
A.NH3、H2、C10H8
B.H2S、CO2、H2SO4
C.SO2、SiO2、P2O5
D.CH4、Na2S、H2O板书]2.冰晶体的结构与性质
阅读思考](1)冰晶体中微粒间的作用力有哪几种?
(2)冰晶体的结构特点如何?冰中水分子的排列是否采取紧密堆积的方式?为什么?
(3)由水变为冰,水的密度如何变化?为什么?
(指导学生思考问题)迁移·应用]冰晶体中,在每个水分子周围结合的水分子的个数为
。
(教师对学生的结论作出评价并用多媒体展示)板书]3.分子晶体的物理性质
阅读思考](1)分子晶体的物理性质有何特点?
(2)分子晶体的熔点为什么比原子晶体和离子晶体的熔点低?
(3)与同族元素的氢化物形成的分子晶体相比,为什么水的熔沸点相对较高?
(4)如何判断组成和结构相似的分子晶体的熔沸点的相对高低?为什么?
(指导学生阅读相关内容,完成学案提出的问题)
迁移·应用]
1.下列各组物质按熔点由低到高的顺序排列的是
。A.F2、Cl2、Br2、I2B.H2O、H2S、H2Se
C.CO2、H2O、D.白磷、金刚石
2.试解释甲烷晶体在常温常压不能存在的原因是什么?
(教师对迁移·应用答案进行评析)
【板书】4.
哪些晶体属于分子晶体较典型的分子晶体有:(1)所有非金属氢化物,如水、硫化氢、氨、氯化氢、甲烷,等等;
(2)部分非金属单质,如卤素(X2)(如图3-9的碘)、氧(O2)(如图3-10)、硫(S8)、氮(N2)、白磷(P4)、碳60(C60)(如图3-10),等等;(3)部分非金属氧化物,如CO2、P4O6、P4O10、SO2,等等三、课堂小结:
教师引导、启发学生总结本节所学主要知识内容框架
(多媒体展示本节主要内容)
四、课堂练习:
开拓思考]金刚石与石墨的熔点均很高,那么二者熔点是否相同?为什么?若不相同,哪种更高一些?五、布置作业:
练习卷一张六、教学效果追忆:
教
学
内
容
设计与反思
第二课时一、复习导入:【设问】通过初中和必修课程的学习我们知道,碳和硅虽然都是ⅣA族元素,但他们的氧化物二氧化硅和二氧化碳的性质却差别较大。例如,常温下,二氧化碳是气体,二氧化硅却是熔点高、硬度大的晶体,这是为什么呢?这与它们的结构有什么关系?这一节我们就来研究他们的结构及性质上的不同。【自学】请同学们先自学课本,然后完成学案中的基础自测]内容,再相互讨论,将发现的疑难问题写到学案的问题发现]栏目中。(教师巡视,指导学生自学及正确使用学案。)二、讲授新课:【问题探究1】在初中我们都学习过金刚石的性质(展示金刚石的图片),金刚石有哪些特性?这些性质显然是由金刚石的结构决定的,已知金刚石中的碳原子的杂化轨道是sp3,那么,金刚石有怎样的结构呢?请各小组相互讨论,并根据自己的想象制作金刚石的结构模型。3.
在金刚石晶体中碳原子个数与C-C共价键个数之比是多少?【板书】一.原子晶体1.概念:相邻原子间以共价键相结合而形成空间立体网状结构的晶体.【归纳拓展】(展示甲烷和金刚石的微观结构图,结合学生回答情况,共同分析总结)甲烷分子中的碳原子的杂化轨道是sp3杂化轨道,甲烷分子是正四面体形分子。金刚石中的碳原子的杂化轨道也是sp3杂化轨道,故每个碳原子以sp3杂化轨道和它近邻的四个碳原子以共价键相互结合在一起形成正四面体形的空间立体网状结构。其中C—C键键长为0.154nm,键能为347kJ·mol-1,正是这种特殊的排列方式造就了金刚石晶体的独特性质。【迁移应用】关于金刚石的下列说法中,错误的是(
)。
A.晶体中不存在独立的分子B.碳原子间以共价键相结合C.是硬度最大的物质之一D.化学性质稳定,即使在高温下也不会与氧气发生反应【板书】2.常见的原子晶体金刚石(C)、晶体硅(Si)、
晶体硼(B)、晶体锗
(Ge)
碳化硅(SiC)晶体、氮化硼(BN)晶体二氧化硅(
SiO2)晶体【问题探究2】水晶是一种古老的宝石(展示水晶的图片),晶体完好时呈六棱住钻头形,它的成分是二氧化硅。水晶的结构可以看成是硅晶体中每个Si—Si键中“插入”一个氧原子形成的,那么在二氧化硅中原子是怎样排列的呢?请各小组相互讨论,并根据自己的想象制作二氧化硅的结构模型。思考1.
在SiO2晶体中每个硅原子周围紧邻的氧原子有多少个?每个氧原子周围紧邻的硅原子有多少个?在SiO2晶体中硅原子与氧原子个数之比是多少?思考2.
在SiO2晶体中每个硅原子连接有几个共价键?每个氧原子连接有几个共价键?【归纳拓展】(展示二氧化硅的微观结构图,结合学生回答情况,共同分析总结)碳和硅都是第ⅣA族元素,若以硅原子代替金刚石晶体结构中的碳原子,便可得到晶体硅的结构;若再在硅晶体每个Si—Si键中“插入”一个氧原子,便可得到以硅氧四面体为骨架的二氧化硅的结构。在二氧化硅晶体里,一个硅原子能形成四个共价键,一个氧原子能形成两个共价键,因此二氧化硅晶体中硅原子和氧原子的个数比为1:2。【问题探究3】通过以上分析,比较金刚石、二氧化硅与我们前面学过的金属晶体、离子晶体有何不同?
【归纳拓展】金刚石、二氧化硅与金属晶体、离子晶体的构成微粒和微粒间的相互作用都不同。可列表比较如下(先让学生自己填表,再分析讲解)三、课堂小结:整理本课时主题知识四、课堂练习:1.金属晶体、离子晶体、原子晶体在结构和性质上有何不同?请填写下表。晶体类型金属晶体离子晶体原子晶体构成微粒 微粒间的作用力 化学键特征 实
例 2.常见的原子晶体有金刚石、晶体硅、金刚砂、水晶,比较并填写下表。学生填表练习,比较总结常见的几种原子晶体的有关结构和性质。布置作业:练习一张教学效果追忆:第2节
金属晶体与离子晶体
第二课时
离子晶体
【教学目标】
知识与技能:1、理解离子晶体的结构模型及其性质的一般特点。
2、了解离子晶体的空间结构及离子配位数。
3、知道晶格能及其影响因素
4、了解决定离子晶体主要物理性质。
过程与方法:通过探究活动,培养学生观察、分析,归纳的能力
情感态度与价值观:通过学习离子晶体的结构与性质,激发学生探究热情与精神。进一步认识“结构决定物质性质”的客观规律
【教学重点、难点】离子晶体的空间堆积方式,离子晶体的结构特点。
【教学方法】借助模型课件教学。
【教学过程】
【复习引入】
1.
晶体有哪些类型?
2.
什么叫离子晶体?
【回答】
1.
金属晶体,离子晶体,分子晶体和原子晶体。
2.离子晶体是阴、阳离子通过离子键结合,在空间呈现有规律的排列所形成的晶体。
【板书】二、离子晶体
【过渡】我们知道,离子晶体中阴阳离子通过离子键相互结合,因此离子晶体的熔点和离子晶体的稳定性与离子键的强弱有关。离子键的强弱在一定程度上可以用离子晶体的晶格能来衡量。
请同学们自学81页到872页,通过交流研讨,弄清楚以下几个问题:
1.什么叫晶格能?
2.结构相似的离子晶体,晶格能的大小与哪些因素有关?
【回答】
晶格能∝q1ⅹq2/r
晶格能的大小还与离子晶体的结构型式有关
【总结】对结构相似的离子晶体,阴阳离子间的距离越小,所带电荷数越多,晶格能越大,熔点越高。
【练习】试比较CaO、BaO、NaCl、KCl的熔点高低顺序
【回答】CaO>BaO>NaCl>KCl
【过渡】我们知道结构决定性质,在学习了晶体的结构以后,请同学们总结离子晶体具有哪些特性?
【讨论总结】引导学生共同总结出离子晶体的特性:
1. 熔点、沸点较高,而且随着离子电荷的增加,核间距离的缩短,晶格能增大,熔点升高。
2.
一般易溶于水,而难溶于非极性溶剂。
3.
固态时不导电,熔融状态或在水溶液中能导电。
【小结】离子晶体是阴阳离子通过离子键结合在空间城县有规律的排列所形成的晶体。离子晶体的结构型式可归结为不等径圆球的密堆积。离子晶体的性质主要由晶格能决定。
那么,离子晶体的结构是怎样的,有什么特点呢?下面就来学习离子晶体的结构。
我们先来探讨NaCl晶体的内部结构
【提出问题】请同学们观察NaCl晶体的堆积模型,思考以下问题:
1.
NaCl晶体采取哪种堆积方式?
2.
像NaCl这样的离子晶体采取密堆积的原因是什么?
【回答】
1.
NaCl晶体中的Cl-采取A1型密堆积,Na+填在Cl- 所形成的空隙中,整体是采取不等径圆球的密堆积。
2.
离子晶体微粒间的作用力为离子键,离子键无方向性和饱和性,因此离子晶体尽可能采取密堆积,以使得体系能量降低,达到稳定状态。
【过渡】我们知道晶体中最小的结构重复单元称为晶胞,将一个个晶胞上、下、前、后、左右并置起来,就构成整个晶体结构,那么NaCl晶胞是怎样的呢?
【展示】NaCl的堆积模型
请同学们观察NaCl晶胞,思考以下几个问题:
1.NaCl晶体中Na+
和Cl-的配位数分别为多少?
2.
NaCl晶体中在Na+周围与它最近且距离相等的
Na+共有几个?
3.一个NaCl晶胞中含有的Na+
和Cl-各是多少?
4.“NaCl”这一化学式表示什么含义?
学生看到屏幕上NaCl晶胞中体心上的Na+,6个面心上的Cl-不停地闪烁
【回答】
1.在NaCl晶体中,每个Na+同时吸引6个Cl-,每个Cl-同时吸引6个Na+,所以Na+
、Cl-配位数均为6。
2.12个
3.Na+:12ⅹ1/4+1=4
Cl-:8ⅹ1/8+6ⅹ1/2=4
4.离子晶体中,并不存在单独的“NaCl”分子,在整个晶体Na+与Cl-的个数比为1:1,因此,“NaCl”这一化学式表示的只是氯化钠的组成。
【过渡】通常哪些物质为离子化合物呢?
【答案】强碱、大部分金属氧化物和盐
请同学们观察课本81页介绍的几种常见的AB型离子晶体:NaCl型、CsCl型、ZnS型,根据CsCl、ZnS的晶胞找出它们的配位数和每个晶胞中含有的阴、阳离子的个数。
学生通过简单计算,迅速给出答案,然后教师简单总结:
CsCl配位数:8:8
ZnS配位数:4:4
CsCl晶胞中
Cs+:1个
Cl-:1个
ZnS晶胞中
Zn2+:4个
S2-:4个
【回忆概括】
作业布置:双基二、提高1、6、7
【板书设计】
二、离子晶体
1、定义:
2、晶格能
(1) 定义
(2)影响晶格能大小的因素
3、.离子晶体的特性
4、离子晶体的空间结构
(1)、NaCl的堆积方式
(2)、CsCl晶胞的分析
第4节
几类其他聚集状态的物质
【教学目标】
1.初步了解非晶体、液晶、等离子体、纳米尺度聚集体等不同物质聚集态的结构及特殊性质。
2.初步了解这些聚集体的实际用途及作用。
3.能从物质聚集状态按不同类型和不同聚集程度来区分物质。
【教学重难点】不同聚集状态物质的结构与性质特点。
【教师具备】多媒体辅助教学
【教学方法】查阅资料、交流研讨、比较、归纳、概括、自我评价
【教学过程】
教学环节
教师活动
学生活动
教学意图
提前布置学生走访商场或查阅资料
布置走访任务或查找信息1了解非晶体,2什么是液晶?有什么特性和用途?3什么是纳米材料,又什么特性和用途?(能举例说明)4什么是等离子体,有什么性质和用途?
学生自愿报名分小组:走访商场的为一组查阅资料的为一组规定时间汇总
培养学生搜集处理信息的能力。
导入新课
显示:一块食盐晶体、一杯液态物质、一集气瓶二氧化氮气体。提出问题:固、液、气三态有什么区别?
学生思考、讨论、从宏观物质的状态回答。
微观上学生可能回答不出来
利用多媒体技术,激起学习兴趣。提出问题,引起学生思考。
从微观上探究固液气三态的区别
老师指导学生阅读课本。然后填写下表(投影)板书:一、固、液、气三态区别构成物质的微粒间距离微粒微观运动性质固体液体气体
学生阅读学生思考、讨论。最后独立完成表中内容。一学生回答。其余补充完善。
从结构方面指出固、液、气间的区别,使学生对三者的认识提高到一个新高度
非晶体教学
过渡:我们知道晶体是有规则几何外形的固体,有自己的性质、特点,但对于同属于固体的非晶体你知道多少呢?那位同学来给我们介绍一下?
指导学生看书。学生填写下表内容(投影)板书:二、晶体和非晶体的区别晶体非晶体外形微粒排列物理性质举例
学生已经搜集好资料,踊跃举手回答,展示自己成果。
其他学生聆听。交流研讨学生阅读课本学生独立完成表中内容。一学生回答,其余评价完善晶体非晶体外形有规则几何形状没有规则几何形状微粒排列物理性质举例
培养学生勇于展示自己的品质,培养学生共同学习的能力
提出问题:根据你搜集的资料,你能举例说明晶体和非晶体可以相互转化吗?师生共同总结:实际上,一种物质可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现,并不是绝对的。既许多非晶体在一定的条件下可以转化为晶体。
学生搜集了不同的资料,抢着举手回答。如:天然水晶是晶体,而熔化后再凝结的水晶(即石英玻璃)就是非晶体。晶体硫与弹性硫的转化等。学生补充。
温故知新,拓展学生视野
指导阅读:固体除了以晶体和非晶体形态存在外,还有其他存在形态。请同学们阅读课本,了解一下准晶体的知识。
学生阅读
培养学生的阅读能力,进一步拓展学生视野,让学生知道固体的其他存在形态
液晶教学
提出问题:你知道显示屏上的图像是用什么方法显示出来的吗?
投影学生收集的资料。
学生根据搜集的资料,交流研讨,积极举手回答。
其他学生聆听。补充。
联系实际,展示与学生密切相关的物-品,使课本知识与生活实际联系起来,提高学生学习兴趣。
请同学们总结:什么是液晶?有什么性质特点?各向异性的原因是什么?有什么重要用途?师生共同总结投影:
三、液晶1.
定义:在一定温度范围内既具有流动性又具有各项异性的液体,称为液态晶体,简称液晶。2.
性质特点:流动性,各向异性3.
各向异性的原因:4.
用途:制造液晶显示器
学生认真总结回答补充
培养学生提炼知识、总结知识的能力。
提出问题:你知道液晶是怎么发现的吗?
学生根据搜集的信息,回答。
利用液晶发现的故事,对学生进行化学史教育。并对液晶与液体晶体的区别进一步了解。
纳米材料教学
播放关于纳米材料的录像投影学生搜集到的有关资料
学生观看,学生感到纳米材料的神奇,产生浓厚兴趣。学生带着兴趣阅读有关资料。思考:纳米材料为什么这么神奇?它的构造是怎样的?
创设情景,使学生对世界的神奇、科技对生活的影响产生浓厚的学习兴趣。
提出问题:你对纳米材料有那些了解?
学生根据录像、资料积极回答,从不同侧面对纳米材料的结构、性质、用途作答。
设计开放性的问题,有利于学生从不同侧面思考,有利于使学生真正成为学习的主体。
对学生提出的其他问题简要解释。请同学们总结纳米材料的定义、组成、结构、性质、用途,并回答。师生共同总结(投影)板书:四、纳米材料1.
定义:是指三维空间尺度至少有一维处于纳米尺度(1~100nm)的.具有特定功能的材料。2.
组成:有纳米颗粒和颗粒间界面组成3.
结构:纳米颗粒是长程有序的晶状结构
,界面是既不长程有序也不短程有序的无序结构4.
性质:有既不同于微观粒子又有不同于宏观物体的独特性质5.
用途:医疗上的用途.日常生活中的用途等
学生根据收集到的资料可能还列举出纳米材料的其他性质和更广更多的用途,或提出其他有关问题。学生总结回答补充
明确学生本部分内容应达到的要求,使学生学习有的放矢。
指导学生阅读
纳米技术
学生认真阅读
拓展学生视野,引起探究热情
等离子体教学
提出问题:100℃时水会变为气体,若温度升高到几千度,会发生什么变化呢?
产生联想,质疑
利用问题情景,引起学生联想,引入等离子体教学。
请学生展示搜集的有关资料:图片、文字
学生观看、思考,获取知识
培养学生自主学习,获取信息的能力
提出问题:什么是等离子体?是怎样产生的?有什么性质和特点 师生共同总结(投影)板书:五、等离子体1.
定义:有大量带电微粒(离子.电子)和中性微粒(原子或分子)所组成的物质聚集体称为物质的等离子体。2.
产生原因:3.
性质特点:很好的导电性.很高的温度.有流动性.呈准电中性。4.
存在:5.
用途:
学生总结。讨论。回答。补充完善。
充分调动学生的积极性。发挥教师的主导作用和学生主体作用。
本节概括整合
布置学生自己将本节知识进行整合。学生板书。师生共同完善。
学生回忆、整合本节知识
再现本节主要学习过程,完善知识结构,培养学生总结、整合知识的能力
【板书设计】一、固、液、气三态区别二、晶体和非晶体的区别三、液晶四、纳米材料五、等离子体
作业布置
查阅资料,了解纳米技术发展状况,以“纳米技术与未来生活”为题写一片小论文
学生课后查阅资料,完成小论文。
培养学生的创新能力、热爱科学的品质、深入研究的科学精神。