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2019-2020年高中化學(xué)《分子晶體與原子晶體》教案7 新人教版選修3 [教材內(nèi)容分析] 晶體具有的規(guī)則的幾何外形源于組成晶體的微粒按一定規(guī)律周期性的重復(fù)排列。本節(jié)延續(xù)前面一節(jié)離子晶體，以“構(gòu)成微粒---晶體類型---晶體性質(zhì)”的認知模式為主線，著重探究了典型分子晶體冰和干冰的晶體結(jié)構(gòu)特點。并談到了分子間作用力和氫鍵對物質(zhì)性質(zhì)的影響。使學(xué)生對分子晶體的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)特點有里一個大致的了解。并為后面學(xué)習(xí)原子晶體做好了知識準(zhǔn)備，以形成比較。 [教學(xué)目標(biāo)設(shè)定] 1． 使學(xué)生了解分子晶體的組成粒子、結(jié)構(gòu)模型和結(jié)構(gòu)特點及其性質(zhì)的一般特點。 2． 使學(xué)生了解晶體類型與性質(zhì)的關(guān)系。 3． 使學(xué)生理解分子間作用力和氫鍵對物質(zhì)物理性質(zhì)的影響。 4． 知道一些常見的屬于分子晶體的物質(zhì)類別。 5． 使學(xué)生主動參與科學(xué)探究，體驗研究過程，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣。 [教學(xué)重點難點] 重點掌握分子晶體的結(jié)構(gòu)特點和性質(zhì)特點 難點是氫鍵的方向性和氫鍵對物體物理性質(zhì)的影響 從三維空間結(jié)構(gòu)認識晶胞的組成結(jié)構(gòu) [教學(xué)方法建議] 運用模型和類比方法誘導(dǎo)分析歸納 [教學(xué)過程設(shè)計] 復(fù)問：什么是離子晶體？哪幾類物質(zhì)屬于離子晶體？ （離子化合物為固態(tài)時均屬于離子晶體，如大部分鹽、堿、金屬氧化物屬于離子晶體） 投影 晶體類型 離子晶體 結(jié)構(gòu) 構(gòu)成晶體的類型 粒子間的相互作用力 性質(zhì) 硬度 熔沸點 導(dǎo)電性 溶解性 展示實物：冰、干冰、碘晶體 教師誘導(dǎo)：這些物質(zhì)屬于離子晶體嗎？構(gòu)成它們的基本粒子是什么？這些粒子間通過什么作用結(jié)合而成的？ 學(xué)生分組討論回答 板書 分子通過分子間作用力形成分子晶體 二、分子晶體 1．定義：含分子的晶體稱為分子晶體 也就是說：分子間以分子間作用力相結(jié)合的晶體叫做分子晶體 看圖3-9，如：碘晶體中只含有I2分子，就屬于分子晶體 問：還有哪些屬于分子晶體？ 2．較典型的分子晶體有非金屬氫化物，部分非金屬單質(zhì)，部分非金屬氧化物，幾乎所有的酸，絕大多數(shù)有機物的晶體。 3．分子間作用力和氫鍵 過度：首先讓我們回憶一下分子間作用力的有關(guān)知識 閱讀必修2P22科學(xué)視眼 教師誘導(dǎo)：分子間存在著一種把分子聚集在一起的作用力叫做分子間作用力，也叫范徳華力。分子間作用力對物質(zhì)的性質(zhì)有怎么樣的影響。 學(xué)生回答：一般來說，對與組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)，相對分子量越大分子間作用力越大，物質(zhì)的熔沸點也越高。 教師誘導(dǎo)：但是有些氫化物的熔點和沸點的遞變卻與此不完全符合，如：NH3，H2O和HF的沸點就出現(xiàn)反常。 指導(dǎo)學(xué)生自學(xué)：教材中有些氫鍵形成的條件，氫鍵的定義，氫鍵對物質(zhì)物理性質(zhì)的影響。 多媒體動畫片 氫鍵形成的過程： （1） 氫鍵形成的條件：半徑小，吸引電子能力強的原子（N，O，F(xiàn)）與H核 （2） 氫鍵的定義：半徑小、吸引電子能力強的原子與H核之間的靜電吸引作用。氫鍵可看作是一種比較強的分子間作用力。 （3） 氫鍵對物質(zhì)性質(zhì)的影響：氫鍵使物質(zhì)的熔沸點升高。 （4） 投影 氫鍵的表示 如：冰一個水分子能和周圍4個水分子從氫鍵相結(jié)合組成一個正四面體 見圖3-11 教師誘導(dǎo)：在分子晶體中，分子內(nèi)的原子以共價鍵相結(jié)合，而相鄰分子通過分子間作用力相互吸引。分子晶體有哪些特性呢？學(xué)生回答 4．分子晶體的物理特性：熔沸點較低、易升華、硬度小。固態(tài)和熔融狀態(tài)下都不導(dǎo)電。教師誘導(dǎo)：大多數(shù)分子晶體結(jié)構(gòu)有如下特征：如果分子間作用力只是范德華力。以一個分子為中心，其周圍通?？梢杂袔讉€緊鄰的分子。如圖3-10的O2，C60，我們把這一特征叫做分子緊密堆積。如果分子間除范德華力外還有其他作用力（如氫鍵），如果分子間存在著氫鍵，分子就不會采取緊密堆積的方式 學(xué)生討論回答：在冰的晶體中，每個水分子周圍只有4個緊鄰的水分子，形成正四面體。氫鍵不是化學(xué)鍵，比共價鍵弱得多卻跟共價鍵一樣具有方向性，而氫鍵的存在迫使四面體中心的每個水分子與四面體頂角方向的4個相鄰水分子的相互吸引，這一排列使冰晶體中空間利用率不高，皆有相當(dāng)大的空隙使得冰的密度減小。 教師誘導(dǎo)，還有一種晶體叫做干冰，它是固體的CO2的晶體。干冰外觀像冰，干冰不是冰。其熔點比冰低的多，易升華。 出示干冰的晶體結(jié)構(gòu)晶胞模型。 教師講解：干冰晶體中CO2分子之間只存在分子間力不存在氫鍵，因此干冰中CO2分子緊密堆積，每個CO2分子周圍，最近且等距離的CO2分子數(shù)目有幾個？ 一個CO2分子處于三個相互垂直的面的中心，在每個面上，處于四個對角線上各有一個CO2分子周圍，所以每個CO2分子周圍最近且等距離的CO2分子數(shù)目是12個。 投影小結(jié)完成表格 晶體類型 分子晶體 結(jié)構(gòu) 構(gòu)成晶體的粒子 分子 粒子間的相互作用力 分子間作用力 性質(zhì) 硬度 小 熔沸點 較低 導(dǎo)電性 固態(tài)熔融狀態(tài)不導(dǎo)電 溶解性 相似相溶 課堂鞏固練習(xí) 1． 下列屬于分子晶體的一組物質(zhì)是 A CaO、NO、CO B CCl4、H2O2、He C CO2、SO2、NaCl D CH4、O2、Na2O 2．下列性質(zhì)符合分子晶體的是 A 熔點1070℃，易熔于水，水溶液能導(dǎo)電 B 熔點是10.31℃，液體不導(dǎo)電，水溶液能導(dǎo)電 C 熔點97.81℃，質(zhì)軟，能導(dǎo)電，密度是0.97g/cm3 D 熔點，熔化時能導(dǎo)電，水溶液也能導(dǎo)電 3．下列物質(zhì)的液體中，不存在分子是 A 二氧化硅B 二氧化硫 C 二氧化碳 D二硫化碳 4．下列說法正確的是 A離子化合物中可能含有共價鍵 B分子晶體中的分子內(nèi)不含有共價鍵 C分子晶體中一定有非極性共價鍵 D分子晶體中分子一定緊密堆積 5．干冰汽化時，下列所述內(nèi)容發(fā)生變化的是 A分子內(nèi)共價鍵 B分子間作用力 C分子間距離 D分子間的氫鍵 課后鞏固訓(xùn)練 6．“可燃冰”是深藏在海底的白色晶體，存儲量巨大，是人類未來極具潛在優(yōu)勢的潔凈能源。在高壓低溫條件下,由水分子形成空間籠狀結(jié)構(gòu)，籠中“關(guān)”甲烷而形成，如某種可燃冰的存在形式為CH45.75H2O。 （1）“可燃冰” CH45.75H2O的分子中，m（CH4）：m（H2O）= （2）若要從“可燃冰”中分離出甲烷，可用下列兩中方法：①在一定溫度下， 使氣體從水合物中分離出來，在一定壓力下， 使氣體從水合物中分離出來。 7．選擇以下物體填寫下列空白 A干冰 B氯化銨 C燒堿 D固體碘 ⑴晶體中存在分子的是 (填寫序號，下同) ⑵晶體中既有離子鍵又有共價鍵的是 ⑶熔化時不需要破壞共價鍵的是 ⑷常況下能升華的是 8．四氯化硅的分子結(jié)構(gòu)與四氯化碳類似，對其作出如下推測 ①四氯化硅晶體是分子晶體。②常溫常壓四氯化硅下是液體。③四氯化硅分子是由極性鍵形成的分子。④四氯化硅熔點高于四氯化碳。 其中正確的是 A只有① B只有①② C只有②③ D①②③④