化学:3.2《分子晶体》教案(新人教版选修3)

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名称 化学:3.2《分子晶体》教案(新人教版选修3)
格式 rar
文件大小 28.7KB
资源类型 教案
版本资源 人教版(新课程标准)
科目 化学
更新时间 2010-09-03 09:30:00

文档简介

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第二节 分子晶体与原子晶体
第一课时
【教学目标】
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.使学生理解分子间作用力和氢键对物质物理性质的影响。[来源:21世纪教育网]
3.知道一些常见的属于分子晶体的物质类别。
【教学重点】重点掌握分子晶体的结构特点和性质特点
【教学难点】氢键的方向性和氢键对物体物理性质的影响
【教学方法】运用模型和类比方法诱导分析归纳
【教师具备】教学媒体 冰、干冰、碘晶体
【复习引入】什么是离子晶体?哪几类物质属于离子晶体?
【交流·讨论】雪花、冰糖、食盐、水晶和电木(酚醛树脂)这些固体是否属于晶体?若不是晶体,请说明理由
【设问】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?
【讲解】分子通过分子间作用力形成分子晶体
【板书】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。看图3-9,如:碘晶体中只含有I2分子,就属于分子晶体 [来源:21世纪教育网]
【思考】还有哪些属于分子晶体?
2.较典型的分子晶体有非金属氢化物,部分非金属单质,部分非金属氧化物,几乎所有的酸,绝大多数有机物的晶体。
3.分子间作用力和氢键
【讲述】首先让我们回忆一下分子间作用力的有关知识、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。
【追问】分子间作用力对物质的性质有怎么样的影响
【板书】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。
【讲解】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。
【师生小结】
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。
【投影】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
【创设情景】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
【板书】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。
【讲述】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。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。 21世纪教育网
【举例】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,
【讲述】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。
【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? [来源:21世纪教育网]
【讲解】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。
【师生小结】投影小结完成表格
晶体类型 分子晶体
结构 构成晶体的粒子 分子21世纪教育网
粒子间的相互作用力 分子间作用力
性质 硬度 小
熔沸点 较低
导电性 固态熔融状态不导电
溶解性 相似相溶
【小结】 本节课主要学习了分子晶体,重点掌握其结构与性质。
【板书设计】 一、分子晶体
1.定义:含分子的晶体称为分子晶体
2.较典型的分子晶体有非金属氢化物,部分非金属单质,部分非金属氧化物,几乎所有的酸,绝大多数有机物的晶体。
3.分子间作用力和氢键
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.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。
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第二节 分子晶体与原子晶体
第二课时
【教学目标】
1.掌握原子晶体的概念,能够区分原子晶体和分子晶体。
2.了解金刚石等典型原子晶体的结构特征,
3.能描述金刚石、二氧化硅等原子晶体的结构与性质的关系。
【教学难点重点】原子晶体的结构与性质的关系
【教学过程】
【复习提问】
1.什么是分子晶体?试举例说明。
2.分子晶体通常具有什么样的物理性质?
【引入新课】
【思考与交流】CO2和SiO2的一些物理性质如下表所示,通过比较试判断SiO2晶体是否属于分子晶体。
【思考】碳元素和硅元素处于元素周期表中同一主族,为什么CO2晶体的熔、沸点很低,而SiO2晶体的熔沸点很高?
【展示】二氧化硅、金刚石的晶体结构
【阅读】P71明确金刚石的晶型与结构
【板书】二、原子晶体
【归纳】
1.原子晶体: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。21世纪教育网
2.构成粒子:原子;
3.粒子间的作用:共价键;
【展示】金刚石晶体结构
填表:
键长 键能 键角 熔点 硬度
【归纳】
4.原子晶体的物理性质
熔、沸点_______,硬度________;______________一般的溶剂;_____导电。
【思考】[21世纪教育网
(1)原子晶体的化学式是否可以代表其分子式,为什么?
(2)为什么金刚石的熔沸点很高、硬度很大?
(3)阅读:P69,讨论“学与问 ”
【归纳】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。
【合作探究】
(1)在金刚石晶体中,每个C与多少个C成键?形成怎样的空间结构?最小碳环由多少个石中,含CC原子组成?它们是否在同一平面内?
(2)在金刚石晶体中,C原子个数与C—C键数之比为多少?
(3)12克金刚—C键数为多少NA?
【比较】CO2与SiO2晶体的物理性质
物质/项目 熔点℃ 状态(室温)
CO2 -56.2 气态
SiO2 1723 固态
阅读:P68 ,明确SiO2的重要用途
推断:SiO2晶体与CO2晶体性质相差很大,SiO2晶体不属于分子晶体21世纪教育网
展示:展示SiO2的晶体结构模型(看书、模型、多媒体课件),分析其结构特点。
引导探究:SiO2和CO2的晶体结构不同。在SiO2晶体中,1个Si原子和4个O原子形成4个共价键,每个Si原子周围结合4个O原子;同时,每个O原子跟2个Si原子相结合。实际上,SiO2晶体是由Si原子和O原子按1:2的比例所组成的立体网状的晶体。
阅读:P72 ,明确常见的原子晶体
5.常见的原子晶体有____________________________等。
【学与问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?[来源:21世纪教育网]
【解释】结构相似的原子晶体,原子半径越小,键长越短,键能越大。碳、硅、锗原子半径依次增大,键长依次增大,键的强度依次减弱。故它们熔点和硬度依次下降。
即金刚石>硅>锗
【学与问2】“具有共价键的晶体叫做原子晶体”。这种说法对吗?为什么?
6.分子晶体、原子晶体结构与性质关系的比较
晶体类型 分子晶体 原子晶体
结构 构成晶体粒子
粒子间的作用力
性质 硬度
溶、沸点
导电
溶解性
【归纳】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___ _ 对于原子晶体,构成晶体的微粒是__ ___,微粒间的相互作用是___________键。
(2)看物质的物理性质(如:熔、沸点或硬度)。
一般情况下,不同类晶体熔点高低顺序是原子晶体比分子晶体的熔、沸点高得多
【板书设计】
二、原子晶体
1.原子晶体
2.构成粒子
3.粒子间的作用
4.原子晶体的物理性质
5.常见的原子晶体有____________________________等。
6.分子晶体、原子晶体结构与性质关系的比较
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