2022年晶体结构与性质教案.docx
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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀教案第三章 晶体结构与性质第一节 晶体常识第一课时教学目标:1、通过试验探究懂得晶体与非晶体的差异;2、学会分析、懂得、归纳和总结的规律思维方法,提高发觉问题、分析问题和解决问题的 才能;3、明白区分晶体与非晶体的方法,熟识化学的有用价值,增强学习化学的爱好;教学重难点:1、晶体与非晶体的区分 2、晶体的特点 教学方法建议:探究法 教学过程设计: 新课引入 :前面我们争论过原子结构、分子结构,对于化学键的形成也有了初步的明白,同时也知道组成千万种物质的质点可以是离子、原子或分子; 又依据物质在不同温度和压强 下,物质主要分为三态:
2、气态、液态和固态,下面我们观看一些固态物质的图片; 3 、紫黑色的碘; 4 、高锰酸钾 投影 :1、蜡状白磷; 2 、黄色的硫磺; 表达 :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,体的有关学问; 板书 :一、晶体与非晶体称它为非晶体, 今日我们的课题就是一起来探究晶体与非晶 板书 :1、晶体与非晶体的本质差异 提问 :在中学化学中,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 :同学: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,们在本质上有哪些差异呢?这只是晶体与非晶体的表观现象,那
3、么他 投影 自范性晶体与非晶体的本质差异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 板书 :自范性:晶体能自发性地出现多面体形状的性质; 说明 :所谓自范性即“ 自发” 进行,但这里得留意, “ 自发” 过程的实现仍需肯定的条件;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; 板书 :留意:自范性需要肯定的条件,其中最重要的条件是晶体的生长速率适当; 投影 :通过影片播放出,同样是熔融态的二氧化硅,快速的冷却得到玛瑙,而缓慢冷却得 到水晶过程; 设问 :那么得到晶体的途径,除了用上述的冷却的方法,仍有没有其它途径呢?你能列举哪些? 板
4、书 :2、晶体形成的一段途径:名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀教案( 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; 投影图片 :1、从熔融态结晶出来的硫晶体;2、凝华得到的碘晶体;3、从硫酸铜饱和溶液中析出的硫酸铜晶体; 探究试验 :完成教材试验3-1 ,请同学们仔细观看,并提问同学观看到什么现象; 回答 :第一碘升华,然后在表面皿下面显现碘的固体; 讲解 :事实上,这里提到的固体就是凝华得到的碘晶体; 过渡 :很多固体的粉末用肉眼是看不见晶体的,但我
5、们可以借助于显微镜观看,这也证 明固体粉末仍是晶体,只不过晶粒太小了! 投影 :晶体二氧化硅和非晶体二氧化硅的示意图 提问 :小组争论,通过比较,可以得出什么样结论; 回答 :晶体的原子排列有序,而非晶体就不是; 表达 :从本质上来说,晶体的自范性是晶体中粒子在微观空间里所呈的现周期性; 表达 :通过前面对晶体与非晶体的争论,现在我们来总结一下,晶体有哪些特点: 板书 :3、晶体的特点:(1)有固定的几何形状;(2)有固定的熔点;(3)有各向异性; 解析 :对于同一幅图案来说 , 从不同的方向注视 , 也会产生不同的感受 , 那么对于晶体来说 ,很多物理性质: 如硬度、 导热性、 光学性质等,
6、 因争论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1104; 小结 :可以依据晶体特点区分某一固体属于晶体仍是非晶体;体最牢靠的方法是利用 x- 射线衍射试验;然而, 得出区分晶体与非晶 提问 :通过这节课的学习,现在请你用一句话来定义晶体,应当怎么说? 回答 :同学 1、内部原子有规律的排列的物质;同学 2、内部原子有规律的排列,且外观为多面体的固体物质; 板书 :4、晶体的定义:质点(分子、离子、原子)在空间有规章地排列成的,具有整齐外型,以多面体出 现的固体物质;其次课时 一、晶胞
7、 定义:晶体结构中的基本单元叫晶胞 二、晶胞中原子个数的运算方法:名师归纳总结 位于晶胞顶点的微粒,实际供应应晶胞的只有1/8 ;第 2 页,共 14 页位于晶胞棱边的微粒,实际供应应晶胞的只有1/4 ;位于晶胞面心的微粒,实际供应应晶胞的只有1/2 ;位于晶胞中心的微粒,实际供应应晶胞的只有1;- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀教案练习:1、现有甲、乙、丙、丁四种晶胞(如图 2-8 所示),可推知:甲晶体中 A与 B 的离子个数比为;乙晶体的化学式为;丙晶体的化学式为 _;丁晶体的化学式为 _;2、钙 - 钛矿晶胞结构如图 2-9 所示
8、;观看钙 - 钛矿晶胞结构,求该晶体中,钙、钛、氧的微粒个数比为多少?3、晶体硼的基本结构单元都是由硼原子组成的正二十面体,其中含有 20 个等边三角形的面名师归纳总结 和肯定数目的顶角,每个顶角各有一个硼原子;如图 2-10 所示,回答:(1)键角 _;( 2)第 3 页,共 14 页晶体硼中的硼原子数_个; BB 键_条?- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀教案4、在碳单质的成员中仍有一种混合型晶体石墨,如图2-11 所示;它是层状结构,层与层之间依靠作用力相结合;每层内部碳原子与碳原子之间靠作用力相结合,其键角; 分析图中每个六边形含
9、有个碳原子;5、C70 分子是形如椭球状的多面体,该结构的建立基于以下考虑:(1)C70分子中每个碳原子只跟相邻的 3 个碳原子形成化学键;(2)C70分子中只含有五边形和六边形;(3)多面体的顶点数、面数和棱边数的关系遵循欧拉定理:顶点数+面数 - 棱边数 =2;依据以上所述确定:(1)C70 分子中所含的单键数和双键数;(2)C70 分子中的五边形和六边形各有多少?教学目标:其次节分子晶体与原子晶体第一课时分子晶体1、使同学明白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、使同学明白晶体类型与性质的关系;3、使同学懂得分子间作用力和氢键对物质物理性质的影响;4、知道一些常见
10、的属于分子晶体的物质类别;5、使同学主动参加科学探究,体验争论过程,激发他们的学习爱好;教学重点难点:重点把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 从三维空间结构熟识晶胞的组成结构 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:复问:什么是离子晶体?哪几类物质属于离子晶体?(离子化合物为固态时均属于离子晶体,如大部分盐、碱、金属氧化物属于离子晶体)投影名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀教案晶体类型 离子晶体结构构成晶体的类型 粒子间的相互作用力硬度性
11、质熔沸点 导电性溶解性展现实物:冰、干冰、碘晶体 老师诱导:这些物质属于离子晶体吗?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?同学分组争论回答 板书:分子通过分子间作用力形成分子晶体 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I 2分子,就属于分子晶体问:仍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,几乎全部的 酸,绝大多数有机物的晶体;3、分子间作用力和氢键 过度:第一让我们回忆一下分子间作用力的有关学问 阅读必修 2P22科学视眼
12、 老师诱导:分子间存在着一种把分子集合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;同学回答:一般来说,对与组成和结构相像的物质,相对分子量越大分子间作用力越大,物 质的熔沸点也越高;老师诱导: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 沸点就显现反常;指导同学自学: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,吸引电子才能强的原子(N,O,F)与 H核氢键可看作是氢键的定义: 半径小、 吸引电子才能强的原子与H核之间的静电吸引作用;一种比较强的
13、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上升;投影氢键的表示如:冰一个水分子能和四周4 个水分子从氢键相结合组成一个正四周体见图 3-11 老师诱导: 在分子晶体中, 分子内的原子以共价键相结合,互吸引;分子晶体有哪些特性呢?同学回答而相邻分子通过分子间作用力相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;老师诱导: 大多数分子晶体结构有如下特点:假如分子间作用力只是范德华力;以一个分子为中心,其四周通常可以有几个紧邻的分子;如图3-10 的 O2,C60,我们把这一特点叫做名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 14 页精选学习资料
14、 - - - - - - - - - 名师精编 优秀教案分子紧密积累;假如分子间除范德华力外仍有其他作用力(如氢键),假如分子间存在着氢键,分子就不会实行紧密积累的方式同学争论回答:在冰的晶体中,每个水分子四周只有4 个紧邻的水分子,形成正四周体;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周体中心的每个水分子与四周体顶角方向的 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,皆有相当大的间隙使得冰的密度减小;老师诱导,仍有一种晶体叫做干冰,它是固体的 其熔点比冰低的多,易升华;出示干冰的晶体结构晶胞模型;CO2的晶体;干冰外观像冰,干冰不是冰;老
15、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 积累,每个 CO2 分子四周,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 CO 分子四周,所以每个 CO2分子四周最近且等距离的 CO2分子数目是 12 个;投影小结完成表格晶体类型构成晶体的粒子分子晶体结构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像相溶其次课时教学目标设定1、把握原子晶体的概念,能够区分原子晶体和分子晶体;2、明白金刚石等典型原子晶体的结构特点,能描述金刚石、二氧化
16、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,判定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展现:金刚石晶体 阅读: P71 ,明确金刚石的晶型与结构 归纳:名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀教案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;展现:金刚石晶体结构
17、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;摸索:(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 ,争论“ 学与问 1 ”归纳:晶体熔沸点的高低比较对于分子晶体,一般来说,对于组成和结构相像的物质,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;对于原子晶体,一般来说,原子间键长越短,键能越大,共价键越稳固,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
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- 2022 晶体结构 性质 教案
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