普通高中课程标准实验教科书—化学选修3[人教版]学案
第三章 第四节 离子晶体
学习目标：
1.了解晶格能的应用，知道晶格能的大小可以衡量离子晶体中离子键的强弱。
2.知道离子化合物的热稳定性与阴、阳离子的半径和电荷有关。
3.能说出分子晶体与原子晶体、离子晶体、金属晶体的结构基元以及物理性质方面的主要区别。
学习重点、难点：
了解晶格能的应用，知道晶格能的大小可以衡量离子晶体中离子键的强弱。
学习过程：
<回顾旧知>
1、什么是离子键？什么是离子化合物？
2、下列物质中哪些是离子化合物？哪些是只含离子键的离子化合物？
Na2O NH4Cl O2 Na2SO4 NaCl CsCl CaF2
3、我们已经学习过几种晶体？它们的结构微粒和微粒间的相互作用分别是什么？
<学习新知>
一、离子晶体定义：
1、结构微粒： ；2、相互作用： ；
3、种类繁多： ；
4、理论上，结构粒子可向空间无限扩展
[思考]下列物质的晶体，哪些属离子晶体？离子晶体与离子化合物之间的关系是什么？干冰、NaOH、H2SO4 、K2SO4 、NH4Cl、CsCl
二、离子晶体的物理性质及解释
性质 解释
硬度（ ）
熔沸点（ ）
溶于水（ ）
熔融（ ）
三、离子晶体中离子键的配位数（C.N.）
定义：
决定离子晶体结构的主要因素：
[探究]
（1）CsCl、NaCl的阳离子和阴离子的比例都是l：l，同属AE型离子晶体。参考图3—27、图3-28，数一数这两种离子晶体中阳离子和阴离子的配位数，它们是否相等 并填表。
离子晶体 阴离子的配位数 阳离子的配位数
NaCl
CsCl
（2）你认为什么因素决定了离子晶体中离子的配位数？利用相关数据计算，并填表：
NaCl CsCl
r＋／r－= r＋／r－=
C.N=6 C.N=8
参考资料:
离子 Na＋ Cs＋ Cl－
离子半径／pm 95 169 18l
[结论]
（1）几何因素：
（2）电荷因素：
（3）键性因素：
[自学]科学视野—复杂的离子晶体
四、晶格能
1、定义：
[讨论]
F— C1一 Br— I—
Li＋ Na＋ K＋ Cs＋ Rb＋ 1036 923 821 785 740 853 786 715 689 659 807 747 682 660 63l 757 704 649 630 604
AB型离子晶体 离子电荷 晶格能（KJ/mol 熔点 摩氏硬度
NaF 1 923 993 3.2
NaCl 1 786 801 2.5
NaBr 1 747 747 <2.5
NaI 1 704 661 <2.5
MgO 2 3791 2852 6.5
CaO 2 3401 2614 4.5
SrO 2 3223 2430 3.5
BaO 2 3054 1918 3.3
分析晶格能大小与晶体稳定性的关系。
2、规律：
（1）离子电荷越 ，离子半径越 的离子晶体的晶格能越大。
（2）晶格能越大，形成的离子晶体越 ，熔点越 ，硬度越 。
[自学]科学视野—岩浆晶出规则与晶格能
[思考]什么是岩浆晶出？岩浆晶出顺序与晶格能的关系？
[结论]晶格能 的晶体，熔点较 ，更容易在岩浆冷却过程中先结晶析出。
<知识小结>四种类型晶体的比较
晶体类型 离子晶体 分子晶体 原子晶体 金属晶体
构成粒子
粒子间相互作用
硬度
熔沸点
导电性
溶解性
典型实例
<随堂检测>
1、下列含有极性键的离子晶体是（ ）
醋酸钠 ②氢氧化钾 ③金刚石 ④乙醇 ⑤氯化钙
A、①②⑤ B、①② C、①④⑤ D、①⑤
2下列说法正确的是（ ）
一种金属元素和一种非金属元素一定能形成离子化合物
离子键只存在于离子化合物中
共价键只存在于共价化合物中
离子化合物中必定含有金属元素
3、CsCl晶体中Cs+的 C.N.是 ____ Cl-的C.N.是_____.
CaF2晶体中Ca2+的 C.N.是 ____ F-的C.N.是_____.
已知KCl的晶体结构与NaCl的相似，则KCl晶体中K+的 C.N.是 ____
Cl-的C.N.是_____.
4、下列大小关系正确的是（ ）
A、晶格能：NaClCaO
C、熔点：NaI>NaBr D、熔沸点：CO2>NaCl
5、已知：三种氟化物的晶格能如下表：
晶格能（KJ/mol）
Na+ 923
Mg2+ 2957
Al3+ 5492
三种氟化物的晶格能的递变原因是 。
6、已知：硅酸盐和石英的晶格能如下表：
硅酸盐矿物和石英 晶格能（KJ/mol）
橄榄石 4400
辉石 4100
角闪石 3800
云母 3800
长石 2400
石英 2600
回答下列问题：
（1）橄榄石和云母晶出的顺序是 。
（2）石英总是在各种硅酸盐析出后才晶出的原因是 。
（3）推测云母和橄榄石的熔点顺序为 ，硬度大小为 。
7、下表列出了钠的卤化物和硅的卤化物的熔点：
NaX NaF NaCl NaBr NaI
熔点 995 801 775 651
SiX4 SiF4 SiCl4 SiBr4 SiI4
熔点 —90.2 —70.4 5.2 120.5
回答下列问题：
（1）钠的卤化物的熔点比相应的硅的卤化物的熔点高很多，其原因是
。
（2）NaF 的熔点比NaBr的熔点高的原因是 。
SiF4 的熔点比SiBr4的熔点低的原因是 。
（3）NaF和NaBr的晶格能的高低顺序为 ，硬度大小为 。
<课下作业>
P85 4、5、6、7、8第三节 金属晶体（第二课时）
【学习目标】
1.能列举金属晶体的基本堆积模型
2.了解金属晶体性质的一般特点
3.理解金属晶体的类型与性质的关系
【学习过程】
1.金属晶体：金属原子通过 形成的晶体。
2.金属晶体的基本构成微粒： 。
3.金属晶体的微粒间相互作用： 。
4.金属晶体的基本结构型式对比：晶体的基本构成微粒之间以金属键相互结合，金属键没有 和 ，从而导致金属晶体最常见的结构型式具有堆积密度大、原子配位数高、能充分利用空间等特点。金属等径圆球密堆积有三种基本方式：
结构型式 堆积型式 晶胞结构 配位数 空间利用率 常见金属
面心立方最密堆积 面心立方 74%
六方最密堆积 六方晶胞 74%
体心立方密堆积 体心立方 68%
5. 金属晶体的物理性质及其解释
物理性质 解释
不透明性 金属晶体是层状结构，属于原子的密堆积
有金属光泽 金属可以吸收波长范围极广的光并重新反射出
有良好的导电性 在外加电压的作用下自由电子可以定向运动
有良好的导热性 自由电子间及其与金属离子之间的碰撞可以传递能量
有良好的延展性 金属受外力作用时，密积层之间发生相对滑动而金属键不被破坏
6. 形成金属晶体的物质类别：金属单质及其合金。合金：由一种金属与另一种或几种金属或某些非金属所组成的、具有金属特性的物质。根据组成元素的电负性、原子半径的不同，合金可分为 、 、
三类。合金的熔点一般比成分金属的熔点低，但合金的硬度、强度一般比成分金属大。
【典题解悟】
例1：要使金属晶体熔化必须破坏其中的金属键。金属晶体熔、沸点高低和硬度大小一般取决于金属键的强弱，而金属键与金属阳离子所带电荷的多少及半径大小有关。由此判断下列说法正确的是（ ）
A.金属镁的硬度大于金属铝
B.碱金属单质的熔.沸点从Li到Cs是逐渐增大的
C.金属镁的熔点大于金属钠
D.金属镁的硬度小于金属钙
解析：镁离子比铝离子的半径大而所带的电荷少，所以金属镁比金属铝的金属键弱，熔、沸点和硬度都小；从Li到Cs，离子的半径是逐渐增大的，所带电荷相同，金属键逐渐减弱，熔、沸点和硬度都逐渐减小；因离子的半径小而所带电荷多，使金属镁比金属钠的金属键强，所以金属镁比金属钠的熔、沸点和硬度都大；因离子的半径小而所带电荷相同，使金属镁比金属钙的金属键强，所以金属镁比金属钙的熔、沸点和硬度都大。
答案：C
例2.金属晶体堆积密度大，原子配位数高，能充分利用空间的原因是（ ）
A.金属原子的价电子数少 B.金属晶体中有自由电子
C.金属原子的原子半径大 D.金属键没有饱和性和方向性
解析：这是因为分别借助于没有方向性的金属键形成的金属晶体的结构中，都趋向于使原子吸引尽可能多的原子分布于周围，并以密堆积的方式降低体系的能量，使晶体变得比较稳定。
答案：D
【当堂检测】
1.金属晶体的形成原因是因为晶体中存在（ ）
①金属原子 ②金属阳离子 ③自由电子 ④阴离子
A.只有① B.只有③ C.②③ D.②④
2.在单质的晶体中一定不存在的微粒是（ ）
A.原子 B.分子 C.阴离子 D.阳离子
3.金属能导电的原因是（ ）
A.金属晶体中金属阳离子与自由电子间的相互作用较弱
B.金属晶体中的自由电子在外加电场作用下发生定向移动
C.金属晶体中的金属阳离子在外加电场作用下可发生定向移动
D.金属晶体在外加电场作用下可失去电子
4.下列不属于金属晶体共性的是（ ）
A.易导电 B.易导热 C.有延展性 D.高熔点
5.金属晶体的下列性质，不能用金属晶体结构加以解释的是（ ）
A.易导电 B.易导热 C.有延展性 D.易锈蚀
6.金属晶体堆积密度大，原子配位数高，能充分利用空间的原因是（ ）
A.金属原子价电子数少 B.金属晶体中有自由电子
C.金属原子的原子半径大 D.金属键没有饱和性和方向性
7.下列金属的晶体结构类型都属于面心立方最密堆积A1型的是（ ）
A. Li、Na、Mg、Ca B. Li、Na、K、Rb
C. Ca、Pt、Cu、Au D. Be、Mg、Ca、Zn
8.下列叙述不正确的是（ ）
A.金属单质在固态或液态时均能导电
B.晶体中存在离子的一定是离子晶体
C.金属晶体中的自由电子属于整个金属共有
D.钠比钾的熔点高，是因为金属钠晶体中的金属键比金属钾晶体中金属键强
9.下列关于金属晶体导电的叙述中，正确的是（ ）
A.金属晶体内的自由电子在外加电场条件下可以发生移动
B.在外加电场的作用下，金属晶体内的金属阳离子相对滑动
C.在外加电场作用下，自由电子在金属晶体内发生定向运动
D.温度越高，金属导电性越强
10.某固体仅由一种元素组成，密度为5.0g/cm3，用射线研究该固体的结构时得知：在边长为10-7cm的正方体中含有20个原子，则此元素的相对原子质量最接近下列数据中的（ ）
A.32 B.120 C.150 D.180
11. 下列金属的密堆积方式，对应晶胞都正确的是（ ）
A. Na、A1、体心立方 B. Mg、A2、六方
C. Ca、A3、面心立方 D. Au、A1、面心立方
12、下列物质中，不属于合金的是（ ）
A.黄铜 B.生铁 C.不锈钢 D.水银
13.某晶体有金属光泽，熔点较高，能否由此判断该晶体是否属于金属晶体 （填“能”或“不能”），判断该晶体是否属于金属晶体的最简单的实验方法是 。
参考答案
1.C 2.C 3.B 4.D 5.D 6.D 7.C 8.B 9.C 10.C 11.D 12.D
13.不能 测试该固体在固态是否导电
www.分子晶体与原子晶体
第二课时学案
一、学习目标
1．掌握相邻原子间通过共价键结合而成空间网状结构的晶体属于原子晶体。
2．以金刚石为例，了解原子晶体的物理性质（熔、沸点，导电性和溶解性）
二、学习过程
[复习提问]
（一）基本知识点（学生自学完成）
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。
2.构成粒子：______________；。
3.粒子间的作用______________，
4.原子晶体的物理性质
(1)熔、沸点__________，硬度___________
(2) ______________一般的溶剂。
(3)______________导电。
5.常见的原子晶体有____________________________等。
6.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。
（二）重点点拨
1.晶体
晶体是指具有规则几何外形的固体。其结构特征是其内的原子或分子在主维空间的排布具有特定的周期性，即隔一定距离重复出现。重复的单位可以是单个原子或分子，也可以是多个分子或原子团。重复的单位必须具备3个条件，化学组成相同，空间结构(包括化学键)相同，化学环境和空间环境相同。
2.晶胞的概念
在晶体结构中具有代表性的基本的重复单位称为晶胞。晶胞在三维空间无限地重复就产生了宏观的晶体。可以说，晶体的性质是由晶胞的大小，形状和质点的种类(分子、原子或离子)以及它们之间的作用力所决定的。
3.纳米材料
我们平时所见到的材料，绝大多数是固体物质，它的颗粒一般在微米级，一个颗粒包含着无数个原子和分子，这时候，材料所显示的是大量分子所显示的宏观性质。当人们用特殊的方法把颗粒加工到纳米级大小，这时的材料则被称之为纳米材料，一个纳米级颗粒所含的分子数则大为减少。奇怪的是，纳米材料具有奇特的光、电、热、力和化学特性，和微米级材料的性质迥然不同。
纳米材料的粒子是超细微的，粒子数多、表面积大，而且处于粒子界面上的原子比例甚高，一般可达总数的一半左右。这就使纳米材料具有不寻常的表面效应，界面效应等。因此而呈现出一系列独特的性质。
纳米颗粒和晶胞是两个完全不同的概念：晶胞是晶体中最小的重复单元，这种重复单元向空间延伸，构成晶体，而纳米颗粒本身就是一个分子，纳米材料在结构上与分子晶体有相似的地方，但并不相同。
纳米材料并不是新的物质，只不过是将传统材料的颗粒进一步超细微化，这样对物质的物理性质的改变十分巨大，使之具备了一些传统材料所无法具备的性质。为什么与传统材料相比，纳米材料的性质改变如此巨大，科学界目前还无法做出最终解释。
（三）讲练（先练后讲）
1、下列的晶体中，化学键种类相同，晶体类型也相同的是 ( )
A.SO2与Si02 B.C02与H20
C.NaCl与HCl D.CCl4与KCl
2、碳化硅SiC的一种晶体具有类似金刚石的结构，其中C原子和S原子的位置是交替的。在下列三种晶体①金刚石 ②晶体硅 ③碳化硅中，它们的熔点从高到低的顺序是 ( )
A.①③② B.②③①
C.③①② D.②①③
3、下列晶体分类中正确的一组是 ( )
离子晶体 原子晶体 分子晶体
A NaOH Ar SO2
B H2SO4 石墨 S
C CH3COONa 水晶
D Ba(OH)2 金刚石 玻璃
4、单质硼有无定形和晶体两种，参考下表数据
金刚石 晶体硅 晶体硼
熔点 >3823 1683 2573
沸点 5100 2628 2823
硬度 10 7.0 9.5
①晶体硼的晶体类型属于____________晶体，理由是____________________
已知晶体硼结构单元是由硼原子组成的正二十面体，其中有20个等边三角形的面和一定数目的顶点，每个项点上各有1个B原子。通过视察图形及推算，此晶体体结构单元由
____________________个硼原子构成。其中B—B键的键角为____________。
（四）总结 ( http: / / www.21cnjy.com / " \o "欢迎登陆21世纪教育网 )
1．相邻原子间通过共价键结合而成空间网状结构的晶体属于离子晶体。
2．构成原子晶体的微粒是原子。原子间以较强共价键相结合，而且形成空间网状结构。键能大。原子晶体的熔点和沸点高。
3．同种晶体:若同为原子晶体，成键的原子半径越小，键长越短，键能越大，晶体熔点越高：如金刚石>SiC>Si。
答案：
（一）2、原子 3、共价键 4、（1）高、大 （2）不溶于 （3）不
5、金刚石、石英晶体、硼砂等
6、（1） 分子 分子间作用力
（2）原子 共价键
（三）
1、[答案]B
[解析]抓住晶体粒子的化学键去判断晶体类型这一关键进行对比。如S02与Si02都是共价化合物，但是，晶体内的作用力是分子间作用力，S02为分子晶体，而Si02中硅与氧以共价键结合形成网状的原子晶体。
2、[答案]A
[解析]C与Si同为IVA族元素，它们的相似性表现在金刚石是原子晶体，硅晶体，碳化硅也是原子晶体。从碳到硅原子半径逐渐增大，形成共价键的键能逐渐减弱。可推断碳化硅应在Si与C之间。三种原子晶体，空间结构相似，熔点决定于它们的键长与键能，故熔点从高到低分别是金刚石碳化硅、晶体硅。
3、[答案]C
[解析]从晶体中结构粒子的性质去判断晶体的类型。NaOH、CH3COONa、Ba(OH)2都是通过离子键相互结合的离子晶体，纯H2S04，无H+，系分子晶体。Ar是气体，分子间以范德华力相互结合为分子晶体，石墨是过渡型或混合型晶体，水晶Si02与金刚石是典型原子晶体。硫的化学式以1个S表示，实际上是S8，气体时为S2，是以范德华力结合的分子晶体。
玻璃无一定的熔点，加热时逐渐软化，为非晶体，是无定形物质。
4、[解析]①原子，理由：晶体的熔、沸点和硬度都介于晶体Si和金刚石之间，而金刚石和晶体Si均为原予晶体，B与C相邻与Si处于对角线处，亦为原于晶体。
②每个三角形的顶点被5个三角形所共有，所以，此顶点完全属于一个三角形的只占到1/5，每个三角形中有3个这样的点，且晶体B中有20个这样的角形，因此，晶体B中这样的顶点(B原子)有3/5×20=12个。
又因晶体B中的三角形面为正三角形，所以键角为60°第三节 金属晶体（第一课时）
【学习目标】
1.知道金属键的涵义
2.能用金属键理论解释金属的物理性质
【学习过程】
一、金属键
1.金属晶体定义：由 和 通过 键形成的具有一定几何外形的晶体。
2.构成微粒： 和 。
3.微粒间的作用力： 键。
4.金属的物理通性（用电子气理论解释）
“电子气理论”：金属原子脱落下来的 形成遍布整块晶体的“ ”，被所有原子共用，金属键就是将所有原子维系在一起的这种金属脱落价电子后形成的离子与
“价电子气”之间的强烈的相互作用。
导电性： 在外加电场作用下定向移动，所以能导电。
比较电解质溶液、金属晶体导电的区别
类别 电解质溶液 金属晶体
导电粒子
过程（填化学变化、 物理变化）
温度影响 温度越高，导电能力越 温度越高，导电能力越
②导热性： 与 碰撞传递热量 。
温度升高金属的导热率 。
③延展性： 相对滑动,金属离子与自由电子仍保持相互作用。
④ 硬度和熔沸点：与金属键的强弱有关。
一般规律：原子半径越小、金属键就越
价电子数（即阳离子的的电荷）越 ，金属键就越 。
金属键的强弱影响金属晶体的物理性质。
金属键越强，硬度就越 ，熔沸点就越 。
【解题典悟】
例1．金属的下列性质中和金属晶体无关的是（ ）
A．良好的导电性 B．反应中易失电子
C．良好的延展性 D．良好的导热性
解析：备选答案A、C、D都是金属共有的物理性质，这些性质都是由金属晶体所决定的，备选答案B，金属易失电子是由原子的结构决定的，所以和金属晶体无关．
答案：B
例2.下列有关金属元素特征的叙述正确的是（ ）
A.金属元素的原子只有还原性，离子只有氧化性
B.金属元素在一般化合物中只显正价
C.金属元素在不同的化合物中的化合价均不同
D.金属元素的单质在常温下均为金属晶体
解析：A、对于变价金属中，较低价态的金属离子既有氧化性，又有还原性，如Fe2+。B、金属元素的原子只具有还原性，故在化合物中只显正价。C、金属元素有的有变价，有的无变价，如Na+。D、金属汞常温下为液体。
答案：B。
【当堂检测】
1．构成金属晶体的微粒是
A．原子 B．分子 C．金属阳离子 D．金属阳离子和自由电子
2．金属键具有的性质是
A．饱和性 B．方向性 C．无饱和性和方向性 D．既有饱和性又有方向性
3．金属键是正、负电荷之间的
A．相互排斥 B．阴、阳离子之间的相互作用
C．相互吸引 D．相互排斥和相互吸引，即相互作用
4．金属具有的通性是
①具有良好的导电性 ②具有良好的传热性 ③具有延展性 ④都具有较高的熔点 ⑤通常状况下都是固体 ⑥都具有很大的硬度
A．①②③ B．②④⑥ C．④⑤⑥ D．①③⑤
5．下图是金属晶体内部的电气理论示意图
仔细观察并用电气理论解释金属导电的原因是
A．金属能导电是因为含有金属阳离子
B．金属能导电是因为含有的自由电子在外电场作用下做定向运动
C．金属能导电是因为含有电子且无规则运动
D．金属能导电是因为金属阳离子和自由电子的相互作用
6．金属晶体的熔沸点之间的差距是由于
A．金属键的强弱不同 B．金属的化合价的不同
C．金属的晶体中电子数的多少不同 D．金属的阳离子的半径大小不同
7．金属的下列性质中，不能用金属的电气理论加以解释的是
A．易导电 B．易传热 C．有延展性 D．易锈蚀
8．金属晶体具有延展性的原因
A．金属键很微弱 B．金属键没有饱和性
C．密堆积层的阳离子容易发生滑动，但不会破坏密堆积的排列方式，也不会破坏金属键
D．金属阳离子之间存在斥力
9．金属晶体能传热的原因
A．因为金属晶体的紧密堆积 B．因为金属键是电子与电子之间的作用
C．金属晶体中含自由移动的电子 D．金属晶体中的自由移动的阳离子
10．下列物质的熔沸点依次升高的是
A．K、Na、Mg、Al B．Li、Na、Rb、Cs
C．Al、Mg、Na、K D．C、K、Mg、Al
11．下列有关金属元素特征的叙述中正确的是
A．金属元素的原子只有还原性，离子只有氧化性 B．金属元素在化合物中一定显正价
C．金属元素在不同化合物中的化合价均不同 D．金属单质在常温下都是固体
12．在下列有关晶体的叙述中错误的是
A．分子晶体中，一定存在极性共价键
B．原子晶体中，只存在共价键
C．金属晶体的熔沸点均很高
D．稀有气体的原子能形成分子晶体
13.金属键的强度差别________.例如,金属钠的熔点较低,硬度较小,而_____是熔点最高,硬度最大的金属,这是由于____________________________的缘故. 铝硅合金在凝固时收缩率很小，因而这种合金适合铸造。在①铝②硅③铝硅合金三种晶体中，它们的熔点从低到高的顺序是_____ __。
14.金属材料有良好的延展性是由于___________________ __________.金属材料有良好的导电性是由于______ _______________________.金属的热导率随温度升高而降低是由于_______ __________________________.
参考答案
1．D 2．C 3．D 4．A 5．B 6．A 7．D 8．C 9．C 10．A 11．B 12．AC
13. 很大、钨、形成的金属键强弱不同、③①②
14. 延展性：晶体中各原子层相对滑动仍保持相互作用。
导电性：在外加电场的条件下电子气就会发生定向移动，因而形成电流。
自由电子在热的作用下与金属原子频繁碰撞。普通高中课程标准实验教科书—化学选修3[人教版]教案
第三章 第四节 离子晶体
内容分析：
学生具备了离子键、离子半径、离子化合物等基础知识，本节直接给出氯化钠、氯化铯晶胞，然后在科学探究的基础上介绍影响离子晶体结构的因素，通过制作典型的离子晶体模型来进一步理解离子晶体结构特点，为学习晶格能作好知识的铺垫。
课时划分：
一课时。
教学目标：
1.了解晶格能的应用，知道晶格能的大小可以衡量离子晶体中离子键的强弱。
2.知道离子化合物的热稳定性与阴、阳离子的半径和电荷有关。
3.能说出分子晶体与原子晶体、离子晶体、金属晶体的结构基元以及物理性质方面的主要区别。
教学重点、难点：
了解晶格能的应用，知道晶格能的大小可以衡量离子晶体中离子键的强弱。
教学方法：
分析、归纳、讨论、探究、应用
探究建议：
①制作典型的离子晶体结构模型。②比较氯化钠、氯化铯等离子晶体的结构特征。③实验探究：熔融盐的导电性。④实验探究：明矾或铬钾矾晶体的生长条件。⑤设计探究碱土金属碳酸盐的热稳定性实验方案。⑥查阅资料：晶格能与岩浆晶出规则。
教学过程：
[复习]
1、什么是离子键？什么是离子化合物？
2、下列物质中哪些是离子化合物？哪些是只含离子键的离子化合物？
Na2O NH4Cl O2 Na2SO4 NaCl CsCl CaF2
3、我们已经学习过几种晶体？它们的结构微粒和微粒间的相互作用分别是什么？
[过渡]
在晶体中，若微粒为离子，通过离子键形成的晶体为离子晶体，今天我们来研究离子晶体。
[板书]
第三章 第四节 离子晶体
一、离子晶体定义：由阳离子和阴离子通过离子键结合而成的晶体
[解析]
（1）结构微粒：阴、阳离子
（2）相互作用：离子键
（3）种类繁多：含离子键的化合物晶体：强碱、活泼金属氧化物、绝大多数盐
（4）理论上，结构粒子可向空间无限扩展
[讨论]
下列物质的晶体，哪些属离子晶体？离子晶体与离子化合物之间的关系是什么？干冰、NaOH、H2SO4 、K2SO4 、NH4Cl、CsCl
[板书]
二、离子晶体的物理性质及解释
[讲述]
在离子晶体中，离子间存在着较强的离子键，使离子晶体的硬度较大、难于压缩；而且，要使离子晶体由固态变成液态或气态，需要较多的能量破坏这些较强的离子键。因此，一般地说，离子晶体具有较高的熔点和沸点，如NaCl的熔点为801℃，沸点为l 413℃；CsCl的熔点为645℃，沸点为l290℃。离子晶体的溶解性有较大差异：如NaCl、 KNO3、(NH4)2SO4易溶，BaSO4 、CaCO3难溶。
[板书]
硬度较大、难于压缩、较高的熔点和沸点。
[讲述]
离子晶体种类繁多，结构多样，图3—27给出了两种典型的离子晶体的晶胞。我们来研究晶体中的配位数（在离子晶体中离子的配位数(缩写为C N)是指一个离子周围最邻近的异电性离子的数目）。
[板书]
三、离子晶体中离子键的配位数（C.N.）
1、定义：是指一个离子周围邻近的异电性离子的数目
[投影]NaCl和CsCl的晶胞：
[板书]
2、决定离子晶体结构的主要因素：
[科学探究]
（1）CsCl、NaCl的阳离子和阴离子的比例都是l：l，同属AE型离子晶体。参考图3—27、图3-28，数一数这两种离子晶体中阳离子和阴离子的配位数，它们是否相等 并填表。
离子晶体 阴离子的配位数 阳离子的配位数
NaCl
CsCl
（2）你认为什么因素决定了离子晶体中离子的配位数？利用相关数据计算，并填表：
NaCl CsCl
r＋／r－= r＋／r－=
C.N=6 C.N=8
[投影]科学探究参考资料:
离子 Na＋ Cs＋ Cl－
离子半径／pm 95 169 18l
[讲述]
显而易见，NaCl和CsCl是两种不同类型的晶体结构。晶体中正负离子的半径比(r＋／r－)是决定离子晶体结构的重要因素，简称几何因素。
[板书]
（1）几何因素：晶体中正负离子的半径比(r＋／r－)。
[讲解]
上面两例中每种晶体的正负离子的配位数相同，是由于正负离子电荷(绝对值)相同，于是正负离子的个数相同，结果导致正负离子配位数相等，如在NaCl中，Na＋扩和C1－的配位数均为6。如果正负离子的电荷不同，正负离子的个数必定不相同，结果，正负离子的配位数就不会相同。这种正负离子的电荷比也是决定离子晶体结构的重要因素，简称电荷因素。例如，在CaF2晶体中，Ca2＋和F－的电荷比(绝对值)是2：l，Ca2＋和F－的个数比是l：2，如图3—29所示。Ca2＋的配位数为8，F－的配位数为4。此外，离子晶体的结构类型还取决于离子键的纯粹程度(简称键性因素)。
[板书]
（2）电荷因素：正负离子的电荷比。
（3）键性因素：离子键的纯粹程度。
[自学]
科学视野—复杂的离子晶体
碳酸盐在一定温度下会发生分解，如大家熟悉的碳酸钙煅烧得到石灰(CaO)，这是由于碳酸钙受热，晶体中的碳酸根离子会发生分解，放出二氧化碳。实验证明，碳酸盐的阳离子不同，热分解的温度不同。
碳酸盐 MgCO3 CaCO3 SrCO3 BaCO3
热分解温度／℃ 402 900 1 172 1 360
阳离子半径／pm 66 99 112 135
[板书]
四、晶格能
1、定义：气态离子形成l摩离子晶体释放的能量，通常取正值。
[讲解]
最能反映离子晶体稳定性的数据是它们的晶格能。离子晶体的晶格能的定义是气态离子形成l摩离子晶体释放的能量，通常取正值。
[投影]
F— C1一 Br— I—
Li＋ Na＋ K＋ Cs＋ Rb＋ 1036 923 821 785 740 853 786 715 689 659 807 747 682 660 63l 757 704 649 630 604
AB型离子晶体 离子电荷 晶格能（KJ/mol 熔点 摩氏硬度
NaF 1 923 993 3.2
NaCl 1 786 801 2.5
NaBr 1 747 747 <2.5
NaI 1 704 661 <2.5
MgO 2 3791 2852 6.5
CaO 2 3401 2614 4.5
SrO 2 3223 2430 3.5
BaO 2 3054 1918 3.3
[讨论]
分析晶格能大小与晶体稳定性关系。
[板书]
2、规律：
（1）离子电荷越大，离子半径越小的离子晶体的晶格能越大。
（2）晶格能越大，形成的离子晶体越稳定，熔点越高，硬度越大。
[自学]
科学视野—岩浆晶出规则与晶格能
[投影]
岩浆：
[思考]
（1）什么是岩浆晶出？
（2）岩浆晶出顺序与晶格能的关系？
[解析]
晶格能高的晶体，熔点较高，更容易在岩浆冷却过程中先结晶析出。（美国矿物学家鲍文）
[小结]
四种类型晶体的比较
晶体类型 离子晶体 分子晶体 原子晶体 金属晶体
构成粒子
粒子间相互作用
硬度
熔沸点
导电性
溶解性
典型实例
[检测]
1、下列含有极性键的离子晶体是（ B ）
醋酸钠 ②氢氧化钾 ③金刚石 ④乙醇 ⑤氯化钙
A、①②⑤ B、①② C、①④⑤ D、①⑤
2下列说法正确的是（ B ）
一种金属元素和一种非金属元素一定能形成离子化合物
离子键只存在于离子化合物中
共价键只存在于共价化合物中
离子化合物中必定含有金属元素
3、CsCl晶体中Cs+的 C.N.是 __8__ Cl-的C.N.是___8__.
CaF2晶体中Ca2+的 C.N.是 __8__ F-的C.N.是___4__.
已知KCl的晶体结构与NaCl的相似，则KCl晶体中K+的 C.N.是 __6__
Cl-的C.N.是__6___.
4、下列大小关系正确的是（ B ）
A、晶格能：NaClCaO
C、熔点：NaI>NaBr D、熔沸点：CO2>NaCl
5、已知：三种氟化物的晶格能如下表：
晶格能（KJ/mol）
Na+ 923
Mg2+ 2957
Al3+ 5492
三种氟化物的晶格能的递变原因是 离子电荷越大，离子晶体的晶格能越大 。
6、已知：硅酸盐和石英的晶格能如下表：
硅酸盐矿物和石英 晶格能（KJ/mol）
橄榄石 4400
辉石 4100
角闪石 3800
云母 3800
长石 2400
石英 2600
回答下列问题：
（1）橄榄石和云母晶出的顺序是 先 橄榄石 后 云母 。
（2）石英总是在各种硅酸盐析出后才晶出的原因是 晶格能最小 。
（3）推测云母和的熔点顺序为 橄榄石 >云母 ，硬度大小为 橄榄石 >云母 。
7、下表列出了钠的卤化物和硅的卤化物的熔点：
NaX NaF NaCl NaBr NaI
熔点 995 801 775 651
SiX4 SiF4 SiCl4 SiBr4 SiI4
熔点 —90.2 —70.4 5.2 120.5
回答下列问题：
（1）钠的卤化物的熔点比相应的硅的卤化物的熔点高很多，其原因是：钠的卤化物为离子晶体，硅的卤化物为分子晶体。
（2）NaF 的熔点比NaBr的熔点高的原因是F-比Br-半径小，NaF 比NaBr的晶格能大，故NaF 的熔点比NaBr的熔点高。SiF4 的熔点比SiBr4的熔点低的原因是SiF4 比SiBr4的相对分子量小，分子间作用力小，熔点低。
（3）NaF和NaBr的晶格能的高低顺序为NaF>NaBr，硬度大小为NaF>NaBr。
[作业]
P85 4、5、6、7、8
[板书设计]
第三章 第四节 离子晶体
一、离子晶体定义
由阳离子和阴离子通过离子键结合而成的晶体
二、离子晶体的物理性质及解释
硬度较大、难于压缩、较高的熔点和沸点。
三、离子晶体中离子键的配位数（C.N.）
1、定义：是指一个离子周围邻近的异电性离子的数目
2、决定离子晶体结构的主要因素：
（1）几何因素：晶体中正负离子的半径比(r＋／r－)。
（2）电荷因素：正负离子的电荷比。
（3）键性因素：离子键的纯粹程度。
四、晶格能
1、定义：气态离子形成l摩离子晶体释放的能量，通常取正值。
2、规律：
（1）离子电荷越大，离子半径越小的离子晶体的晶格能越大。
（2）晶格能越大，形成的离子晶体越稳定，熔点越高，硬度越大。一、学习目标
1．掌握分子间作用力和氢键对物质的物理性质的影响。
2．掌握构成分子晶体的微粒，分子晶体的物理特性。
3．了解物质的“相似相溶”原理。
二、学习过程
[新授内容]分子晶体、相似相溶原理
一、知识要点（学生自学完成）
1.分子间作用力
(1)分子间作用力_________________；又称范德华力。分子间作用力存在于______________________之间。
(2)影响因素：
①分子的极性
②组成和结构相似的：
2.分子晶体
(1)定义：________________________________
(2)构成微粒________________________________
(3)粒子间的作用力：________________________________
(4)分子晶体一般物质类别________________________________
(5)分子晶体的物理性质____________________________________
二、要点点拨
1.结构对性质的影响：构成分子晶体的粒子是分子，分子间以分子间作用力而结合，而分子之间作用力是一种比较弱的作用。比化学键弱的多。因此造成分子晶体的硬度小，熔、沸点低(与离子晶体相比较)。分子晶体无论是液态时，还是固态时，存在的都是分子，不存在可以导电的粒子(阴、阳离子或电子)，故分子晶体熔融或固态时都不导电，由此性质，可判断晶体为分子晶体。
2.氢键：对于HF、H20、NH3熔、沸点反常，原因在于三者都是极性分子(极性很强)分子间作用力很大，超出了一般的分子间作用力的范围(实属氢键)。是介于分子间作用力和化学键之间的一种特殊的分子间作用力，因此，它们的熔、沸点反常。
3.空间结构：分子晶体中的分子构成晶体时，一般也有自己的规律，并不象我们所想象的那样任意排列。不同的物质，分子之间的排列方式可能不相同，在中学，我们只了解干冰中C02分子的排列方式就可以了。由干冰晶体求一个晶胞中C02分子数目的方法同离子晶体。
4.影响分子间作用力的因素：
①分子的极性
②相对分子质量的大小。这里所说的分子的极性，一般指极性特别强的，即第二周期的几种活泼非金属的氢化物：HF、H20、NH3。其他组成和结构相似物质分子间作用力的大小，则要看其相对分子质量的大小。
相对分子质量大的分子，其中一般存在原子序数比较大的元素，这些元素的原子体积一般比较大。由于每个分子的电子不断运动和原子核的不断振动，经常发生电子云和原子核之间的瞬时相对偏移，从而使原子产生瞬时的极性，并且原子的体积越大，这种相对偏移也越大。因此使分子间产生作用。由于这种现象产生的分子间作用力一般比由于分子本身存在极性产生的作用要弱
三、习题讲练（学生先练，教师再点拨）
1、共价键、离子键和范德华力是构成物质粒子间的不同作用方式，下列物质中，只含有上述一种作用的是 ( )
A.干冰 B.氯化钠
C.氢氧化钠 D.碘
2、在解释下列物质性质的变化规律与物质结构间的因果关系时，与键能无关的变化规律是( )
A.HF、HCI、HBr、HI的热稳定性依次减弱
B.NaF、NaCl、NaBr、NaI的熔点依次减低
C.F2、C12、Br2、I2的熔、沸点逐渐升高
D.H2S的熔沸点小于H2O的熔、沸点
3、在干冰晶体中每个CO2分子周围紧邻的 CO2分子有___________个 在晶体中截取一个最小的正方形；使正方形的四个顶点部落到CO2分子的中心，则在这个正方形的平面上有___________个C02分子。
四、总结 ( http: / / www.21cnjy.com / " \o "欢迎登陆21世纪教育网 )
1．分子间通过分子作用力相结合的晶体叫分子晶体。构成分子晶体的微粒是分子。分子晶体中，由于分子间作用力较弱，因此，分子晶体一般硬度较小，熔、沸点较低。
2．一般来说，对于组成和结构相似的物质，分子间作用力随着相对分子质量增加而增大，物质的熔点、沸点也升高。例如：F23．组成相似的分子，极性分子的熔、沸点大于非极性分子，如：SO2>CO2
答案
一、（1）相邻分子之间的作用力 相邻的分子之间
2、（1）分子之间以分子间作用力相结合的晶体
（2）分子
（3）分子间作用力
（4）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。
（5）熔点、沸点较高，硬度较小，不导电
三、
1、B
[解析]干冰是分子晶体，分于内存在共价键，分子间存在范德华力。NaCl是离子晶体只存在离子键。 NaOH是离子晶体，不仅存在离子键，还存在H—O间共价键。碘也是分子晶体，分子内存在共价键，分子间存在分子间作用力。故只有B符合题意。
2、CD
[解析]HF、HCl、HBr、HI热稳定性依次减弱是它们的共价键键能逐渐减小的原因，与键能有关。NaF、 NaCl、NaBr、NaI的熔点依次减低是它们的离子键能随离子半径增大逐渐减小的原因。F2、C12、Br2、I2为分子晶体。熔、沸点逐渐降低由分子间作用力决定。H2S与H2O的熔沸点高低由分子间作用力及分子的极性决定。故选C、D。
3、[答案]12个 4个
[解析]解答此题要求对干冰的晶体模型十分熟悉。面心上的3个C02分子，而CO2分子被8个这样的立方体所共有，故有3×8=24。又考虑到面心上的 C02被2个这个的立方体共有，故24/2=12个。由C02晶体模型分析得出，符合题意的最小正方形即模型的角对角面的一半，不难看出有4个C02分于。
第三节 金属晶体(第1课时)
【教学目标】
1、理解金属键的概念和电子气理论
2、初步学会用电子气理论解释金属的物理性质
【教学难点】金属键和电子气理论
【教学重点】金属具有共同物理性质的解释。
【教学过程设计】
【引入】大家都知道晶体有固定的几何外形、有确定的熔点，水、干冰等都属于分子晶体，靠范德华力结合在一起，金刚石、金刚砂等都是原子晶体，靠共价键相互结合，那么我们所熟悉的铁、铝等金属是不是晶体呢？它们又是靠什么作用结合在一起的呢？
【板书】一、金属键
金属晶体中原子之间的化学作用力叫做金属键。
【讲解】金属原子的电离能低，容易失去电子而形成阳离子和自由电子，阳离子整体共同整体吸引自由电子而结合在一起。这种金属离子与自由电子之间的较强作用就叫做金属键。金属键可看成是由许多原子共用许多电子的一种特殊形式的共价键，这种键既没有方向性也没有饱和性，金属键的特征是成键电子可以在金属中自由流动，使得金属呈现出特有的属性在金属单质的晶体中，原子之间以金属键相互结合。金属键是一种遍布整个晶体的离域化学键。
【强调】金属晶体是以金属键为基本作用力的晶体。
【板书】二、电子气理论及其对金属通性的解释
1．电子气理论
【讲解】经典的金属键理论叫做“电子气理论”。它把金属键形象地描绘成从金属原子上“脱落”下来的大量自由电子形成可与气体相比拟的带负电的“电子气”，金属原子则“浸泡”在“电子气”的“海洋”之中。
2．金属通性的解释
【展示金属实物】展示的金属实物有金属导线(铜或铝)、铁丝、镀铜金属片等，并将铁丝随意弯曲，引导观察铜的金属光泽。叙述应用部分包括电工架设金属高压电线，家用铁锅炒菜，锻压机把钢锭压成钢板等。
【教师引导】从上述金属的应用来看，金属有哪些共同的物理性质呢
【学生分组讨论】请一位同学归纳，其他同学补充。
【板书】金属共同的物理性质
容易导电、导热、有延展性、有金属光泽等。
⑴金属导电性的解释
在金属晶体中，充满着带负电的“电子气”，这些电子气的运动是没有一定方向的，但在外加电场的条件下电子气就会发生定向移动，因而形成电流，所以金属容易导电。
【设问】导热是能量传递的一种形式，它必然是物质运动的结果，那么金属晶体导热过程中电子气中的自由电子担当什么角色
⑵金属导热性的解释
金属容易导热，是由于电子气中的自由电子在热的作用下与金属原子频繁碰撞从而把能量从温度高的部分传到温度低的部分，从而使整块金属达到相同的温度。
⑶金属延展性的解释
当金属受到外力作用时，晶体中的各原子层就会发生相对滑动，但不会改变原来的排列方式，弥漫在金属原子间的电子气可以起到类似轴承中滚珠之间润滑剂的作用，所以在各原子层之间发生相对滑动以后，仍可保持这种相互作用，因而即使在外力作用下，发生形变也不易断裂。因此，金属都有良好的延展性。
【练习】
1．金属晶体的形成是因为晶体中存在
A、金属离子间的相互作用
B、金属原子间的相互作用
C、金属离子与自由电子间的相互作用
D、金属原子与自由电子间的相互作用
2．金属能导电的原因是
A、金属晶体中金属阳离子与自由电子间的相互作用较弱
B、金属晶体中的自由电子在外加电场作用下可发生定向移动
C、金属晶体中的金属阳离子在外加电场作用下可发生定向移动
D、金属晶体在外加电场作用下可失去电子
课后阅读材料
1．超导体——一类急待开发的材料
一般说来，金属是电的良好导体(汞的很差)。 1911年荷兰物理学家H·昂内斯在研究低温条件下汞的导电性能时，发现当温度降到约4 K(即—269、)时汞的电阻“奇异”般地降为零，表现出超导电性。后又发现还有几种金属也有这种性质，人们将具有超导性的物质叫做超导体。
2．合金
两种和两种以上的金属(或金属与非金属)熔合而成的具有金属特性的物质，叫做合金，合金属于混合物，对应的固体为金属晶体。合金的特点①仍保留金属的化学性质，但物理性质改变很大；②熔点比各成份金属的都低；③强度、硬度比成分金属大；④有的抗腐蚀能力强；⑤导电性比成分金属差。
3．金属的物理性质由于金属晶体中存在大量的自由电子和金属离子(或原子)排列很紧密，使金属具有很多共同的性质。
(1)状态：通常情况下，除Hg外都是固体。
(2)金属光泽：多数金属具有光泽。但除Mg、Al、 Cu、Au在粉末状态有光泽外，其他金属在块状时才表现出来。
(3)易导电、导热：由于金属晶体中自由电子的运动，使金属易导电、导热。
(4)延展性
(5)熔点及硬度：由金属晶体中金属离子跟自由电子间的作用强弱决定。金属除有共同的物理性质外，还具有各自的特性。
①颜色：绝大多数金属都是银白色，有少数金属具有颜色。如Au金黄色Cu紫红色Cs银白略带金色。
②密度：与原子半径、原子相对质量、晶体质点排列的紧密程度有关。最重的为锇(Os)铂(Pt)最轻的为锂(Li)
③熔点：最高的为钨(W)，最低的为汞(Hg)，Cs，为28．4℃ Ca为30℃
④硬度：最硬的金属为铬(Cr)，最软的金属为钾 (K)，钠(Na)，铯(Cs)等，可用小刀切割。
⑤导电性：导电性能强的为银(Ag)，金(Au)，铜 (Cu)等。导电性能差的为汞(Hg)
⑥延展性：延展性最好的为金(Au)，Al第三章 晶体的结构与性质
第一节 晶体的常识
【教学目标】
1、了解晶体的初步知识，知道晶体与非晶体的本质差异，学会识别晶体与非晶体的结构示意图。
2、知道晶胞的概念，了解晶胞与晶体的关系，学会通过分析晶胞得出晶体的组成。
3、培养空间想象能力和进一步认识“物质结构觉得物质性质”的客观规律。
【教学重点】晶体、晶胞的概念。
【教学难点】计算晶胞的化学式。
【教学过程】
[导入]走进化学实验室，你能见到许多固体，如蜡状的白磷(P4)、黄色的硫黄、紫黑色的碘(I2)和高锰酸钾(KMnO4)、蓝色的硫酸铜(CuSO4·5H20)、白色的碳酸钙等。放眼世界，自然界中绝大多数矿物也都是固体。你一定还能说出生活中常见的更多的固体，如金属、玻璃、陶瓷、砖瓦、水泥、塑料、橡胶、木材……
你是否知道固体有晶体和非晶体之分 绝大多数常见的固体是晶体，只有如玻璃之类的物质属于非晶体(又称玻璃体)。晶体与非晶体有什么本质的差异呢 今天我们开始学习…。
[板书] 第三章 晶体的结构与性质
第一节 晶体的常识
[投影]常见的晶体（或展示实物）：
[思考]晶体规则的几何外型与组成晶体的微粒在空间的存在什么关系？
[投影]表3-1晶体与非晶体的本质差异
自范性 微观结构
晶体 有（能自发呈现多面体外型） 原子在三维空间里呈周期性的有序排列
非晶体 没有（不能自发呈现多面体外型） 原子排列相对无序
[讲解] 晶体的自范性即晶体能白发地呈现多面体外形的性质。所谓自发过程，即自动发生的过程。不过，“自发”过程的实现，仍需要一定的条件。例如，水能白发地从高处流向低处，但不打开拦截水流的闸门，水库里的水就不能下泻。晶体呈现自范性的条件之一是晶体生长的速率适当。熔融态物质冷却凝固，有时得到晶体，但凝固速率过快，常常只得到看不到多面体外形的粉末或没有规则外形的块状物。
[板书]1、晶体的自范性即晶体能白发地呈现多面体外形的性质。
[投影]图3-1天然水晶球里的玛瑙和水晶。
[讲述]最有趣的例子是天然的水晶球。水晶球是岩浆里熔融态的Si02侵入地壳内的空洞冷却形成的。剖开水晶球，常见它的外层是看不到晶体外形的玛瑙，内层才是呈现晶体外形的水晶。其实，玛瑙和水晶都是二氧化硅晶体，不同的是，玛瑙是熔融态Si02快速冷却形成的，而水晶则是热液缓慢冷却形成的。
[讨论]除以上水晶和玛瑙是熔融态冷却得到的，根据所学知识还有那些方法得到晶体？
[汇报并板书]
2、得到晶体一般有三条途径：(1)熔融态物质凝固；(2)气态物质冷却不经液态直接凝固(凝华)； (3)溶质从溶液中析出。
[投影]硫晶体、碘晶体、硫酸铜晶体的获得
[分组实验1] 在一个小烧杯里加入少量碘，用一个表面皿盖在小烧杯上，并在表面皿上加少量冷水。把小烧杯放在石棉网上加热，观察实验现象。
[分组实验2]用显微镜观察几种晶体结构：（K2Cr2O7、KNO3、萘）
[板书]3、晶体的自范性是晶体中粒子在微观空间里呈现周期性的有序排列的宏观表象。
[投影]晶体二氧化硅与非晶体二氧化硅微粒排列情况：
[自学]晶体特点自然段。
[提问]什么是晶体的各向异性？
[板书]4、晶体的特点①外形和内部质点排列的高度有序性；②各向异性；③晶体的熔点较固定。
[讲述]各向异性：像人们在观察大幅图案画时的视觉感受，对不同的图案画的感受当然是不同的，而对于同一幅图案画来说，由不同的方向审视时，也会产生不同的感受。所以，晶体的某些物理性质的各向异性同样反映了晶体内部质点排列的有序性，而且通过这些性质可以了解晶体的内部排列与结构的一些信息。而非晶体则不具有物理性质各向异性的特点。区分晶体和非晶体最可靠的科学方法是对固体进行X—射线衍射实验，有兴趣的同学可以阅读相关的科学视野。
[分组探讨]1、某同学在网站土找到一张玻璃的结构示意图如图3—5所示，这张图说明玻璃是不是晶体 为什么
2．根据晶体物理性质的各向异性的特点，人们很容易识别用玻璃仿造的假宝石。你能列举出一些可能有效的方法鉴别假宝石吗
[汇报]1、不是，因为构成玻璃的微粒许多是孤立存在的，没有形成立体网状的结构。
2、（1）玻璃无固定的熔点（2）形状、硬度等。……
[投影]蜂巢、铜晶体及铜晶胞模型：
[讲述] 为了描述晶体在微观空间里原子的排列，无须画出千千万万个原子，只需在晶体微观空间里取出一个基本单元即可。这种描述晶体结构的基本单元叫做晶胞。可用蜂巢和蜂室的关系比喻晶体和晶胞的关系。
[板书]二、晶胞
1、晶胞：描述晶体结构的基本单元。
[讲解]铜晶体的排列方式：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。
[设问]铜晶胞含有4个铜原子，为什么不是14个？
[讲解] 我们在观察晶胞图时，千万不能忘记，晶胞只是晶体微观空间里的一个基本单元，在它的上下左右前后无隙并置地排列着无数晶胞，而且所有晶胞的形状及其内部的原子种类、个数及几何排列是完全相同的。因而，晶胞的顶角原子是8个晶胞共用的，晶胞棱上的原子是4个晶胞共用的，晶胞面上的原于是两个晶胞共用的。
[投影]3-8学生探究晶胞占有原子的规律：
[学生汇报·板书]2、晶胞中原子占有率：顶点：1/8；边心：1/4；面心：1/2；体心：1。
[投影探究] 图3—9依次是金属钠(Na)、金属锌(Zn)、碘(12)、金刚石(C)晶胞的示意图，数一数，它们分别平均含几个原子
[汇报·副板书]钠、锌晶胞都是：8×1/8+1=2；碘：（8×1/8+6×1/2）×2=8；金刚石：8×1/8+6×1/2+4=8。
[小结]略。
[作业]P67 1、2、3、4
[课堂练习]
1、如图是CsCl晶体的晶胞（晶体中最小的重复单元）已知晶体中2个最近的Cs+核间距离为acm，氯化铯的摩尔质量为M，NA为阿佛加德
罗常数，则CsCl晶体的密度为（单位：g/cm3）
A、8M/a3NA B、a3M/8NA
C、M/a3NA D、a3M/NA
2、某离子晶体晶胞结构如右图所示，X位于立方体的顶点， Y位于立方体的中心，晶体中距离最近的两个X与一个Y形成的夹角∠XYX的角度为：
A. 90° B. 60° C. 120° D. 109°28′
3、右面图形是石墨晶体的层面结构图，
试分析图形推测层面上每个正六边型拥有的
共价键数和碳原子数是分别：
A、6，6 B、2，4 C、2，3 D、3，2
4、图是超导化合物一钙钛矿晶体中最小重复单元(晶胞)的结构.请回答：
(1)该化合物的化学式为_______.
(2)在该化合物晶体中，与某个钛离子距离最近且相等的其他钛离子共有__________个.
(3)设该化合物的摩尔质量为M，密度为，阿伏加德罗常数为，则晶体中钙离子与钛离子之间的最短距离为_______.
参考答案：1、C 2、D 3、D 4、解本题的关键是：
①要将最小重复单元在空间无限延伸从而构成整个晶体.
②要有数形结合的意识与思维方式，有正确的空间想像，明确各个结构微粒如何对一个晶胞“做贡献”，明确在空间该晶胞的一个钛原子与其他晶胞中的钛原子位置关系.
③注意灵活应用密度、质量及体积之间的相互关系，注意在一个晶胞的基础上建立数学模型.
④运算过程要注意单位的使用，数据的处理要准确无误.
[答案](1) （2）6 （3）2 分子晶体与原子晶体
第一课时 分子晶体
[教材内容分析]
晶体具有的规则的几何外形源于组成晶体的微粒按一定规律周期性的重复排列。本节延续前面一节离子晶体，以“构成微粒---晶体类型---晶体性质”的认知模式为主线，着重探究了典型分子晶体冰和干冰的晶体结构特点。并谈到了分子间作用力和氢键对物质性质的影响。使学生对分子晶体的结构和性质特点有里一个大致的了解。并为后面学习原子晶体做好了知识准备，以形成比较。
[教学目标设定]
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。
使学生了解晶体类型与性质的关系。
使学生理解分子间作用力和氢键对物质物理性质的影响。
知道一些常见的属于分子晶体的物质类别。
使学生主动参与科学探究，体验研究过程，激发他们的学习兴趣。
[教学重点难点]
重点掌握分子晶体的结构特点和性质特点
难点是氢键的方向性和氢键对物体物理性质的影响
从三维空间结构认识晶胞的组成结构
[教学方法建议]
运用模型和类比方法诱导分析归纳
[教学过程设计]
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 问：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
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2P22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：
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
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。
氢键对物质性质的影响：氢键使物质的熔沸点升高。
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 分子晶体
结构 构成晶体的粒子 分子
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
课堂巩固练习
下列属于分子晶体的一组物质是
A CaO、NO、CO B CCl4、H2O2、He
C CO2、SO2、NaCl D CH4、O2、Na2O
2．下列性质符合分子晶体的是
A 熔点1070℃，易熔于水，水溶液能导电
B 熔点是10.31℃，液体不导电，水溶液能导电
C 熔点97.81℃，质软，能导电，密度是0.97g/cm3
D 熔点，熔化时能导电，水溶液也能导电
3．干冰汽化时，下列所述内容发生变化的是
A分子内共价键 B分子间作用力
C分子间距离 D分子间的氢键
课后巩固训练
4．选择以下物体填写下列空白
A干冰 B氯化铵 C烧碱 D固体碘
⑴晶体中存在分子的是 (填写序号，下同)
⑵晶体中既有离子键又有共价键的是
（3）常况下能升华的是
5．四氯化硅的分子结构与四氯化碳类似，对其作出如下推测
①四氯化硅晶体是分子晶体。②常温常压四氯化硅下是液体。③四氯化硅分子是由极性键形成的分子。④四氯化硅熔点高于四氯化碳。
其中正确的是
A只有① B只有①② C只有②③ D①②③④
答案：
B
C
B
（1）AD （2）BC （3）AD
D第三章 晶体的结构与性质
第一节 晶体的常识
课前预习学案
【预习目标】
能说出晶体与非晶体的本质差异。
能说出晶体的特征。
能说出晶胞的概念以及晶胞与晶体的关系，能够通过分析晶胞得出晶体的组成。
【预习问题】
常见的物质聚集状态有哪些？根据有无固定熔点，固体又可怎么划分？
常见固体大多数是晶体，而玻璃是非晶体，晶体与非晶体有什么本质差异？
什么是晶体的自范性？其本质是什么？
得到晶体有那几条途径？
区分晶体与非晶体最可靠的方法是什么？
什么是晶体的各向异性？
什么叫晶胞？
如何计算每个晶胞中所含有的原子数目？
【提出疑惑】
课内探究学案
【学习目标】
1、了解晶体的初步知识，知道晶体与非晶体的本质差异，学会识别晶体与非晶体的结构示意图。
2、知道晶胞的概念，了解晶胞与晶体的关系，学会通过分析晶胞得出晶体的组成。
3、培养空间想象能力和进一步认识“物质结构觉得物质性质”的客观规律。
【学习重点】晶体、晶胞的概念。
【学习难点】计算晶胞的化学式。
【学习过程】
一、晶体与非晶体
1、晶体：绝大数固体
非晶体：如玻璃、松香、硅藻土、橡胶、沥青等
2、晶体与非晶体的本质差异
晶体与非晶体的本质差异
自范性 微观结构
晶体 粒子在三维空间里呈周期性有序排列
非晶体 粒子排列相对无序
自范性：
所谓自范性即“自发”进行，但这里得注意，“自发”过程的实现仍需一定的条件。例如：水能自发地从高处流向低处，但不打开拦截水流的闸门，水库里的水不能下泻。
注意：自范性需要一定的条件，晶体呈现自范性的重要的条件是
见课本：同样是熔融态的二氧化硅，快速的冷却得到看不到晶体外形的玛瑙，而缓慢冷却得到的是晶体外形的水晶，其实，玛瑙和水晶都是二氧化硅晶体。
许多固体的粉末用肉眼是看不见晶体的，但我们可以借助于显微镜观察，这也证明固体粉末仍是晶体，只不过晶粒太小，肉眼看不到而已。
那么，得到晶体的途径，除了用上述的冷却的方法，还有没有其它途径呢？
3、晶体形成的一般途径：
（1） （如从熔融态结晶出来的硫晶体）
（2） （如凝华得到的碘晶体）；
（3） （如从硫酸铜饱和溶液中析出的硫酸铜晶体）
4、晶体的特点：
（1） ；
（2） ；
（3） 。
解析：对于同一幅图案来说,从不同的方向审视,也会产生不同的感受,那么对于晶体来说,许多物理性质：如硬度、导热性、光学性质等，因研究角度不同而产生差异，即为各向异性。例如：蓝晶石（Al2O3·SiO2）在不同方向上的硬度不同；石墨在与层垂直的方向上的导电率与层平行的方向上的导电率1∕104。
小结：可以根据晶体特点区别某一固体属于晶体还是非晶体。然而，区别晶体与非晶体最可靠的科学方法是利用x-射线衍射实验。
（4）x-射线衍射（若是晶体，则X-射线透过会在记录仪上看到分立的斑点或者明锐的谱线）
晶体具有以上特点本质上都是因为粒子在三维空间里呈周期性有序排列
总结 晶体：质点（分子、离子、原子）在三维空间里呈周期性有序排列的物质。
二、晶胞
1、 是晶胞。
一般来说，晶胞都是平行六面体。但基本的结构单元只要有完全等价的顶点、完全等价的平行面和完全等价的平行棱，且能代表晶体的化学组成，都可当作晶胞对待。
2、晶体和晶胞的关系：整块晶体可以看成是数量巨大的晶胞“无隙并置”而成。
无隙是指：
并置是指：
3、晶胞中粒子数的计算方法：
晶胞任意位置上的一个原子A如果是被x个晶胞所共有，那么，属于该晶胞的就是1/x。以立方体晶胞为例：①凡处于立方体顶点的微粒，同时为 个晶胞共有，属于该晶胞的为 ；②凡处于立方体棱上的微粒，同时为 个晶胞共有，属于该晶胞的为 ；③凡处于立方体面上的微粒，同时为 个晶胞共有，属于该晶胞的为 ；④凡处于立方体体心的微粒，完全属于该晶胞。
【当堂检测】课本P66（学与问） P67习题1、2、3、4。
课后练习与提高
1、下列关于晶体与非晶体的说法正确的是：（ ）
A．晶体一定比非晶体的熔点高 B．晶体有自范性但排列无序
C．非晶体无自范性而且排列无序 D．固体SiO2一定是晶体
2、区别晶体与非晶体最可靠的科学方法是： （ ）
A．熔沸点 B．硬度 C．颜色 D．x-射线衍射实验
3、晶体与非晶体的严格判别可采用（ ）
A．有否自范性 B．有否各向同性 C．有否固定熔点 D．有否周期性结构
4、下列不属于晶体的特点是（ ）
A．一定有固定的几何外形 B．一定有各向异性
C．一定有固定的熔点 D．一定是无色透明的固体
5、下列过程可以得到晶体的有（ ）
A．对NaCl饱和溶液降温，所得到的固体
B．气态H2O冷却为液态，然后再冷却成的固态
C．熔融的KNO3冷却后所得的固体
D．将液态的玻璃冷却成所得到的固体
6、某离子化合物的晶胞如右图所示立体结构，晶胞是整个晶体中
最基本的重复单位。阳离子位于此晶胞的中心，阴离子位于8个顶点，
该离子化合物中，阴、阳离子个数比是（ ）
A．1∶8 B．1∶4 C．1∶2 D．1∶1
7、某物质的晶体中含A、B、C三种元素，其排列方式如图所示
(其中前后两面心上的B原子未能画出)，晶体中A、B、C的中
原子个数之比依次为（ ）
A．1:3:1 B．2:3:1 C．2:2:1 D．1:3:3
8、如右图石墨晶体结构的每一层里平均每个最小的正六边形
占有碳原子数目为（ ）
A．2 B．3 C．4 D．6
【答案】CDDDDDAA第三节 金属晶体（第二课时）
【教学目标】
1．了解金属晶体内原子的几种常见排列方式
2． 训练学生的动手能力和空间想象能力。
3． 培养学生的合作意识。
【教学重点】金属晶体内原子的空间排列方式
【教学难点】金属晶体内原子的空间排列方式
【教学方法】讲授法、探究法、实验法。
【教学具备】铁架台、烧杯、铁圈、分液漏斗（球形、锥形）、试管、试管架、胶头滴管；四氯化碳、碘水、油水混合物
【教学过程】
师 生 双 边 活 动 细 目
流程 教 师 活 动 学 生 活 动 活动目标
引入 分子晶体中，分子间的范德华力使分子有序排列；原子晶体中，原子之间的共价键使原子有序排列；金属晶体中，金属键使金属原子有序排列。今天，我们一起讨论有关金属原子的空间排列问题。 倾听、观察、思考 创设问题情境，激发学习兴趣。
情景设计 利用16个大小相同的玻璃小球，有序地排列在水平桌面上（二维平面上），要求小球之间紧密接触。可能有几种排列方式 分小组动手排列，同组内交流讨论。小组代表发言。 培养动手动脑和合作交流的能力
巡视 对学生交流进行适当的点拨。
归纳总结 多媒体展示小球二维排列的两种方式， 观看，思考，交流 学会对比、总结和分析。
激疑 两种排列方式小球的配位数分别是多少？哪一种排列方式空间利用率更高？ 思考、交流、回答。 培养分析和交流问题的能力
板书总结 二维排列的两种方式：非密置层，配位数4密置层，配位数6 记录 培养归纳总结的能力
设疑 如果将小球在三维空间排列情况又如何？ 讨论、合作、交流，代表发言 培养发散思维能力
展示课件 观看、思考、讨论：这种堆积小球的空间利用率高低如何？ 培养观察分析问题能力。
总结板书 （一）简单立方堆积1相邻非密置层原子在一条直线上2这种堆积方式空间利用率最低，只有金属钋采取这种堆积方式 归纳记录 学会归纳。
设疑 如果是非密置层上层金属原子填入下层的金属原子形成的凹穴中，每层均照此堆积，结果将会是如何呢？ 讨论交流 培养学生发散思维能力
课件展示 观察思考交流。 培养观察分析问题能力。
总结板书 （二）钾型（体心立方）这种堆积方式的空间利用率显然比简单立方堆积的高多了，许多金属是这种堆积方式，如碱金属，简称为钾型。 归纳记录 学会归纳
总结 本节课通过探究讨论，学习了金属在二维空间排列的总共两种方式及三维空间堆积的两种方式，分别是简单立方和体心立方，课后同学们思考金属的堆积方式还可以有什么形式，各有什么特点？ 倾听、记录。 归纳总结
w.w.w.k.s.5.u.c.o.m
www.第三节 金属晶体（第三课时）
【学习目标】
1.能列举金属晶体的基本堆积模型
2.了解金属晶体性质的一般特点
3.理解金属晶体的类型与性质的关系
【学习过程】
二、金属晶体的原子堆积模型
归纳：1. 金属晶体原子堆积模型
类型 简单立方 体心立方钾型 面心立方 铜型 六方堆积镁型
代表金属
配位数(晶体结构中，与任何一个原子最近的原子数目)
晶胞占有的原子数
原子半径（r）与立方体边长为（a）的关系 注：相邻的球彼此接触r(原子)= 注：体心对角线上的球彼此接触 注：立方体面上对角线上的球彼此接触 不做计算要求。
空间利用率（晶胞中原子的体积占晶胞空间的百分率）
www.
归纳：2. 四种晶体的比较
晶体类型 离子晶体 分子晶体 原子晶体 金属晶体
定义 阴阳离子间通过 形成的晶体 分子间通过 形成的晶体 相邻原子间通过 结合而成的立体网状的晶体 由 和 间相互作用形成的晶体
构成粒子 、
粒子间作用力
代表物 NaCl，NaOH，MgSO4 干冰，I2，P4，H2O CO2 金刚石，SiC，晶体硅，SiO2 镁、铁、金、钠
物理性质 硬度较 ，熔点、沸点较 ，多数易溶于水等极性溶剂；熔化或溶于水时能导电。 硬度 ，熔点、沸点 ；相似相溶；熔化时不导电，其水溶液可导电。 硬度 ，熔点、沸点 ；难溶解；有的能导电，如晶体硅，但金刚石不导电。 硬度差异较大，熔点、沸点差异较大，难溶于水（钠、钙等与水反应）；晶体导电，熔化时也导电
决定熔点、沸点高主要因素
三、混合晶体
石墨不同于金刚石,它的碳原子不像金刚石的碳原子那样呈sp3杂化.而是呈 杂化,形成平面六元并环结构,因此石墨晶体是层状结构的，每一层内部碳原子间是靠 相维系，层内的碳原子的核间距为142pm层间距离为335pm，说明层间没有化学键相连，是靠 维系的；石墨的二维结构内，每一个碳原子的配位数为3，有一个末参与杂化的2p电子，它的原子轨道垂直于碳原子平面。石墨晶体中，既有共价键，又有金属键，还有范德华力，不能简单地归属于其中任何一种晶体，是一种混合晶体。
【典题解悟】
例.关于金属晶体的六方最密堆积的结构型式的叙述正确的是（ ）。
A.晶胞是六棱柱 B.晶胞是六面体
C.每个晶胞中含4个原子 D.每个晶胞中含17个原子
解析：金属晶体的六方最密堆积结构型式的晶胞是六棱柱的——平行六面体，有8个顶点和1个内部原子，晶胞中绝对占有2个原子。
答案：B
【当堂检测】
1．金属钾晶体为体心立方结构，则在单位晶胞中钾原子的个数是
A．4 B．3 C．2 D．1
2．金属晶体的中金属原子的堆积基本模式有
A．1 B．2 C．3 D．4
3．仔细观察右图这种堆积方式是
A．钾型 B．简单立方 C．镁型 D．铜型
4．下列排列方式是镁型堆积方式的是
A．ABCABCABC B．ABABAB
C．ABBAABBA D．ABCCBAABCCBA
5．下列金属晶体采取的堆积方式是铜型的是
A．Ag B．Fe C．Zn D．Po
6．金属晶体的基本堆积方式中空间利用律最高的是
A．简单立方 B．钾型 C．镁型 D．铜型
7．从严格意义上讲石墨属于
A．分子晶体 B．原子晶体 C．混合晶体 D．金属晶体
8．下列有关金属晶体的判断正确的是
A．简单立方、配位数6、空间利用律68% B．钾型、配位数6、空间利用律68%
C．镁型、配位数8、空间利用律74% D．铜型、配位数12、空间利用律74%
9．下列有关晶体的叙述正确的是
A．金属晶体含有金属阳离子和自由电子 B．原子晶体一定是单质
C．分子晶体一定是化合物 D．金属晶体的硬度>原子晶体的硬度>分子晶体的硬度
10．下列说法正确的是
A．晶体是具有一定几何外观的，所以汞不属于金属晶体
B．金属一般具有较高的硬度，而钠可以用小刀切，但钠属于金属晶体
C．塑料具有一定延展性，所以属于金属晶体
D．金属晶体一般具有较高的硬度，所以金刚石属于金属晶体
11．科学家发现的钇钡铜氧化合物在90K具有超导性，若该化合物晶体的晶胞结构如图所示，则该化合物的化学式可能是
A．YBa2Cu3O4 B．YBa2Cu2O5
C．YBa2Cu3O5 D．YBaCu4O4
12. 金属原子在二维平面里有两种方式为非密置层和密置层,其配位数分别为______和________；
金属晶体可看成金属原子在_________________里堆积而成.金属原子堆积有4种基本模式,分别是_______________,_____________________,_________________,__________________；金属晶体的最密堆积是___________________,配位数是__________。
13.．(1)请描述金属晶体中自由电子的存在状态．
答：_____________________________________________________________．
(2)请说明金属晶体中自由电子所起的作用．
答：___________________________________________________________________．
14. 金属导电靠___________，电解质溶液导电靠_____________;金属导电能力随温度升高而_________, 溶液导电能力随温度升高而____________.
15.有一种金属结构单元是一个“面心立方体”（注：八个顶点和六个面分别有一个金属原子）。该单元平均是由__________个金属原子组成的。
16.石墨片层结构如右图所示，问：
（1）平均多少个碳原子构成一个正六边形？
（2）n g碳原子可构成多少个正六边形？
参考答案：
1．C 2．D 3．B 4．B 5．A 6．CD 7．C 8．D 9．A 10．B 11．C
12、4、6；三维空间，简单立方，钾型、镁型、铜型；镁型和铜型，12
13.．(1)自由电子均匀地分布在整个晶体中，被许多金属离子所共有．
(2)使金属阳离子结合在一起形成晶体; 使金属晶体具有导电性、导热性和延展性．
14. 自由电子；自由离子；减弱；增强
15. 4
16、（1）方法1：利用点与面之间的关系，平均每个正六边形需碳原子数：6×1/3=2；
方法2：利用点、线、面的关系，每个碳原子提供的边数：3×1/2=1.5 (6×1/2)/1.5=2
（2）(n/12)NA/2.第三节 金属晶体（第三课时）
【教学目标】
1．了解金属晶体内原子的几种常见排列方式
2．训练学生的动手能力和空间想象能力。
3． 培养学生的合作意识
【教学重点】金属晶体内原子的空间排列方式
【教学难点】金属晶体内原子的空间排列方式
【教学方法】讲授法、讨论，探究法，归纳总结
流程 教 师 活 动 学 生 活 动 活动目标
引入 上堂课学习了金属原子二维平面的排列及非密置层在三维空间排列的两种情况，请两位同学分别描述一下二维及简单立方和钾型堆积的特点 倾听、回顾、思考、交流代表发言 温故知新
情景设计 非密置层堆积有简单立方和钾型两种，思考密置层的原子按钾型堆积方式堆积，又会得到几种基本堆积方式？ 自己动手把密置层的小球粘合在一起，再一层一层地堆积起来，使上层球填入下层球的空隙中。仔细比较两种类型的不同。交流讨论。 培养分析问题和解决问题的能力，激发学生空间想象能力
巡视 对学生交流进行适当的点拨。
互动 和学生交流，鼓励学生大胆想象踊跃发言 代表发言 总结归纳的能力培养。
课件展示 观看，思考，。 培养观察分析能力
设疑 如图两种堆积方式原子的空间利用率多大，如何计算？ 思考、动手计算，讨论、回答。 培养解决问题的能力
板书讲解算法 首先把堆积方式抽象成晶胞模型均摊法计算晶胞的微粒个数，计算微粒所占的体积计算晶胞的总体积空间利用率等于微粒总体积比晶胞总体积 思考记录 培养思维和计算能力
板书 一、密置层的原子按钾型堆积方式堆积，会得到两种基本堆积方式，（1）镁型如下图左侧，按ABABABAB……的方式堆积;（2）铜型如图右侧,按ABCABCABC……的方式堆积.这两种堆积方式都是金属晶体的最密堆,配位数均为12,空间利用率均为74℅,但所得的晶胞的形式不同. 整理记录 归纳总结能力培养
投影总结 堆积模型采用这种堆积的典型代表空间利用率配位数晶胞简单立方Po52℅6钾型Na K Fe68℅8镁型Mg Zn Ti12铜型Cu Ag Au74℅12 记录整理 分析归纳能力的培养。
阅读讨论 指导学生阅读教材P76 2.混合晶体。强调堆积方式和成键类型，注意与其它类型晶体的比较 阅读讨论 培养阅读理解的能力
提问 石墨晶体有啥特点，和其它晶体有什么不同？ 代表发言。 培养交流能力。
教师总结 二、混合晶体石墨不同于金刚石,这的碳原子不像金刚石的碳原子那样呈sp3杂化.而是呈sp2杂化,形成平面六元并环结构,因此石墨晶体是层状结构的,层内的碳原子的核间距为142pm层间距离为335pm，说明层间没有化学键相连，是靠范德华力维系的；石墨的二维结构内，每一个碳原子的配位数为3，有一个末参与杂化的2p电子，它的原子轨道垂直于碳原子平面。石墨晶体中，既有共价键，又有金属键，还有范德华力，不能简单地归属于其中任何一种晶体，是一种混合晶体。 倾听思考 分析总结能力的培养
总结 本节课通过探究密置层的堆积，学会了镁型和铜型的堆积方式并且探究了两种堆积模型的空间利用率，这也是本节课的重点内容。希望同学们课后复习巩固。 倾听、记录。 分析总结
.k.s.5.u.c.o.m
www.第二节 分子晶体与原子晶体
第二课时
〖教学目标设定〗
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，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
〖教学过程设计〗
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：
分析下表数据，判断金刚石是否属于分子晶体
项目/物质 干冰 金刚石
熔点 很低 3550℃
沸点 很低 4827℃
展示：金刚石晶体
阅读：P71 ，明确金刚石的晶型与结构
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。
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：（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：P72 ，讨论“学与问 1 ”
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：P72 ，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
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C02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。
6．各类晶体主要特征
类型 比较 分子晶体 原子晶体
构成晶体微粒 分子 原子
形成晶体作用力 分子间作用力 共价键
物理性质 熔沸点
硬度
导电性
传热性
延展性
溶解性
典型实例 P4、干冰、硫 金刚石、二氧化硅
阅读：P72 ，讨论“学与问 2 ”
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_ 分子_____________，微粒间的相互作用是_分子间作用力____ ______；
对于原子晶体，构成晶体的微粒是__ 原子 _____，微粒间的相互作用是__共价键_________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
课堂总结：
〖随堂练习〗
1、下列的晶体中，化学键种类相同，晶体类型也相同的是 （ ）
（A）SO2与SiO2 B.C02与H2O （C）C与HCl （D）CCl4与SiC
2、碳化硅SiC的一种晶体具有类似金刚石的结构，其中C原子和S原子的位置是交替的。在下列三种晶体①金刚石 ②晶体硅 ③碳化硅中，它们的熔点从高到低的顺序是（ ）
（A）①③② （B）②③① （C）③①② （D）②①③
3、1999年美国《科学》杂志报道：在40GPa高压下，用激光器加热到1800K，人们成功制得了原子晶体干冰，下列推断中不正确的是 （ ）
（A）原子晶体干冰有很高的熔点、沸点，有很大的硬度
（B）原子晶体干冰易气化，可用作制冷材料
（C）原子晶体干冰的硬度大，可用作耐磨材料
（D）每摩尔原子晶体干冰中含4molC—O键
4、①在SiO2晶体中，每个Si原子与( )个O原子结合，构成( )结构，
②在SiO2晶体中，Si原子与O原子个数比为( )
③在SiO2晶体中，最小的环为( )个Si和( )个O组成的( )环。
答案：
B
A
B
（1）4、4、空间网状 （2）6、6、十二元
