《离子晶体分子晶体原子晶体》教案

1《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）2[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=4Cl—: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.3[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4[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、25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？6[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。