原子晶体教案(公开课).docx

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1、【考纲要求】专题 3 第三单元 原子晶体 导学案1、 了解原子晶体的特征；2、 能描述金刚石、二氧化硅等原子晶体的构造与性质的关系。【学习目标】1、了解原子晶体的特征；2、学会比较原子晶体熔沸点凹凸、硬度大小；3、把握金刚石、二氧化硅原子晶体的构造；4、了解推断原子晶体的方法。【学习重难点】原子晶体的特征、原子晶体熔沸点凹凸的影响因素、金刚石、二氧化硅原子晶体的构造【导学过程】引言：同学们好，很愉快有时间能与同学们共同学习。高二2班班风正、学风浓，今日我们将以小组为单位，实行组内合作、组间竞争的方式开放学习，信任同学定能勇于提出答复以下问题，呈现高二2班的学生风采，你们有信念吗？学生：有让我们

2、先来看两幅图片： 投影幻灯片 1：图片 1：在象征最高权利的英王权杖上，镶嵌着世界上最大的一颗钻石，无瑕中透着淡蓝，形似水滴， 重 530.2 克拉。图片 2：世界上最大的有色钻石，原石 890 克拉，切磨出了 407.48 克拉81.50 克的梨形钻，在 1988年拍卖会中以 1250 万美元成交。教师：钻石莹剔透，光线四射，一句话“钻石恒长远，一颗永流传”的已深入人心。教师边说边投影投影幻灯片 2：金刚石图片、项链、钻头和玻璃刀：纯洁的金刚石是无色透亮、正八面体外形的固体。自然采集到的金刚石经过认真琢磨后，可以成为绚烂夺目的装饰品钻石，可制成项 链。这是用金刚石制成的钻头和玻璃刀。质疑：（

3、1） 通过刚刚的图片，结合已有的学问，谈谈金刚石有哪些用途以及这些用途反映了金刚石的什么性质？金刚石钻头和切具、砂轮和石英都很结实，硅太阳能电池中的硅板历经风吹雨淋日晒，不改其性等熔点和沸点高、硬度大、难溶于一些常见的溶剂 追问：为什么金刚石具有这些物理特性呢？构造打算性质。事实上，金刚石具有很高的熔点、沸点和很大的硬度， 你能结合金刚石晶体构造示意图图示和桌上模型，解释其中的缘由吗？提示：构造的特点是什么？共价键的特点是什么？学生：由于金刚石晶体中全部原子都是通过共价键结合的，而共价键的键能大，如CC 键的键能为348kJmol-1。所以金刚石晶体熔、沸点很高，硬度很大。1引言：金刚石属于原

4、子晶体，那么：问题探究一：阅读课本 51 页第一自然段，请思考1. 什么是原子晶体?2. 原子晶体有哪些物理特性？3. 常见的原子晶体有哪些？学生抢答，填空一. 原子晶体1、概念：相邻原子 间以共价键结合形成具有空间立体网状 构造的晶体。2、构成微粒：原子微粒间作用力：共价键原子晶体熔化时需抑制 共价键 3、构造特点： 空间立体网状4、晶体中没有单个 分子 存在； 化学式只代表 原子个数比 。原子晶体金刚石碳化硅石英硅锗熔点35502600171014151211摩氏硬度10976.56.0从下面表格中你能猎取哪些信息？ 表 1 某些原子晶体的熔点和硬度5. 原子晶体的物理特性（1） 熔点和沸

5、点 很高 耐高温（2） 硬度 很大（3） 一般不导电6. 常见的原子晶体（1） 某些非金属单质：、晶体硼B等（2） 某些非金属化合物：、氮化硼BN晶体（3） 某些氧化物：、Al2O3 等【练 一 练】1. 以下晶体中不属于原子晶体的是 AA、食盐 B、金刚砂 C、金刚石 D、水晶 2金刚石是典型的原子晶体，以下关于金刚石的说法中错误的选项是(D)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响引言：原子晶体的溶、沸点很高，硬度很大，但不同的原子晶体其熔、沸点是不同的，你能推想影响原子晶体熔沸点的因素是什么？你的依据

6、是什么？键能，由于原子晶体是由共价键构成的，晶体熔化需要破坏共价键 请思考：问题探究二：影响原子晶体熔沸点凹凸、硬度大小的因素晶体硅Si 、金刚砂SiC都是与金刚石相像的原子晶体， 请依据表 2 中数据分析其熔点、硬度的大小与其构造之间的关系。2表 2 局部原子晶体的键能、键长、熔点和硬度原子晶体键能KJmol键长pm熔点摩氏硬度金刚石CC348154355010碳化硅CSi30218426009晶体硅SiSi22623414157二. 影响原子晶体熔沸点凹凸、硬度大小的因素：构造相像的原子晶体 ，成键原子的，共价键的键长，键能，原子晶体的熔、沸点，硬度。【练 一 练】3.1碳化硅SiC具有类

7、似金刚石的构造，其中碳原子和硅原子的位置是交替的。在以下三种晶体金刚石晶体硅碳化硅中，它们的熔点从高到低的挨次是 AA. B. C. D. 2磷化硼BP和氮化硼BN是受到高度关注的耐磨涂料，它们的构造相像，但氮化硼晶体的熔点 要比磷化硼晶体高，其缘由是 二者均为原子晶体，N 的原子半径比 P 小，BN 的键长比 BP 小， BN 键能较大。质疑：1OSi 键和CSi 键相比，谁的键长短？确定是OSi，由于氧原子的半径比碳原子的半径小2SiO2和SiC 均是原子晶体，谁的熔点高？ 推想：二氧化硅实际：二氧化硅1710、碳化硅2600为什么呢？可能是构造不相像，二者的构造怎么样？让我们来探究问题探

8、究三金刚石的晶体构造模型引言：这是金刚石的空间立体网状构造示意图，从该图中你能得出哪些结论？提示：1从一个原子分析，你能得出什么结论？2从相关联的多个原子分析，你能找出构造中的特别构造吗？让学生充分发挥空间想象力，争论后让学生填空，然后分析讲解三. 金刚石的晶体构造每个C 原子与个 C 原子相连；个 C 原子形成一个元环；晶体中C 原子数与CC 键数之比；引言：这是金刚石的晶胞构造，从晶胞构造中你能得出哪些结论？你能用不同颜色的笔划出处于不同位置的碳原子？每个金刚石晶胞中所含的C 原子数：。均摊法3表达：这是碳化硅的晶体构造，构造与金刚石是一样的空间网状构造。每个碳原子与 4 个硅原子以共价键

9、相连，每个硅原子也与 4 个碳原子以碳硅单键相连。 而晶体硅的构造和金刚石的构造相像，只是 SiSi 的键长比 CC 的键长短而已。引言：二氧化硅的晶体构造是什么的呢？问题探究四二氧化硅的晶体构造模型教师：看明白了吗？请同学们说说自己的收获。四二氧化硅的晶体构造在 SiO2 晶体中，每个Si 原子与个 O 原子结合； 每个O 原子与个 Si 原子结合；在 SiO2 晶体中Si 原子与O 原子个数之比是。引言：事实上 SiO2 晶体构造中相当于是晶体硅的构造SiS i 中间参与一个 O，形成 SiOSi。在 SiO2 晶体中，每个Si 原子形成个共价键；每个O 原子形成个共价键；Si 原子个数与

10、SiO 共价键个数之比是；O 原子个数与SiO 共价键个数之是。SiO2 空间构造中最小的环含有个原子。结论：碳化硅(与金刚石相像)晶体中,每个原子都能过 4 个共价键与其他原子相连接，而在 SiO2 晶体中,每个 O 原子只通过 2 个共价键与其他原子相连接，其构造不相像，不能简洁相比较【练 一 练】4推断以下说法是否正确？A1含 1mol 硅原子的SiO2 晶体中Si-O 键的数目为N 。 否A212g 金刚石中所含有的共价键的数目为N 。 否五. 推断原子晶体的方法1. 记住常见的 5 种原子晶体；42. 依据构造：3. 依据物理特性：【练 一 练】5. 氮化硅是一种高温陶瓷材料，它的硬

11、度大、熔点高、化学性质稳定，工业上曾普遍承受高纯硅与纯氮在1300反响获得。(1) 氮化硅晶体属于晶体。(2) 氮化硅的晶体构造中，原子间都以单键相连，且N 原子和N 原子，Si 原子与Si 原子不直接相连，同时每个原子都满足 8 电子稳定构造，请写出氮化硅的化学式.6. C3N4 晶体具有比金刚石还大的硬度，且构成该晶体的微粒间只以单键结合。以下关于C3N4 晶体的说法错误的选项是A、该晶体属于原子晶体，其化学键比金刚石中的碳碳键更结实B、该晶体中每个碳原子连接 4 个氮原子、每个氮原子连接 3 个碳原子C、该晶体中碳原子和氮原子的最外层都满足8 电子构造D、该晶体与金刚石相像，都是原子间以非极性键形成空间网状构造【小 结】一、原子晶体：1、原子晶体的概念2、原子晶体的物理特性3、常见的原子晶体二、原子晶体熔沸点、硬度的影响因素三、金刚石的晶体构造四、二氧化硅的晶体构造五、原子晶体的推断方法【学问拓展】 石墨 混合晶体(1)层状构造,最小碳环为平面正六边形,即为六元环(在同一平面上)。 (2)每个碳原子为 3 个六元环所共有,每个C-C 键为 2 个六元环所共有。(3)每个六元环中平均含有碳原子每个六元环中平均含有C-C 键即碳原子数:C-C 键键数=【作业布置】1、课本P52 页：8、9【课后反思】通过本节课的学习，你有哪些收获？还有哪些疑问？5