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1、 2019最新新人教版化學選修 3高中《分子晶體與原子 晶體》教案 教學目標 （ 1）了解原子晶體的特征 ,能描述金剛石、二氧化硅等原子晶體的結構與性質(zhì)的關 系； （ 2）舉例說明分子間作用力對物質(zhì)的狀態(tài)、穩(wěn)定性等方面的影響； （ 3）能說出分子晶體與原子晶體結構基元以及物理性質(zhì)方面的主要區(qū)別； （ 4）進一步形成有關物質(zhì)結構的基本觀念,初步認識物質(zhì)的結構與性質(zhì)之間的關 系。 教學重、難點 教學重點： 了解原子晶體與分子晶體的特征。 教學難點： 能用有關理論解釋兩種

2、晶體的物理性質(zhì)。 教學過程 [導課 ] 咱們在第二章中已學過分子間作用力 ,在必修中也學過離子鍵和共價鍵 ,有誰 總結一下微粒間的作用力有哪些？（討論） [師生共同總結 ] 微粒為分子：分子間作用力（或范德華力）或氫鍵； 微粒為原子：極性共價鍵或非極性共價鍵； 微粒為離子：離子鍵。 [過渡 ] 今天我們開始研究晶體中微粒間的作用力。 [板書 ] 第二節(jié) 分子晶體與原子晶體 一、分子晶體 [講述 ] 只含分子的晶體稱為分子晶體。如碘晶體只含 I2分子 ,屬于分子晶體。在分 子晶體中 ,分子內(nèi)的原子間以共價鍵結合 ,而相鄰分子靠分

3、子間作用力相互吸引。 [板書 ] 1、分子晶體： 由分子構成。相鄰分子靠分子間作用力相互吸引。 [設問 ] 根據(jù)分子間作用力較弱的特點判斷分子晶體的特性有哪些？參照表 3-2。 1 / 5 [板書 ] 2、分子晶體特點： 低熔點、升華、硬度很小等。 [學生閱讀 ] 第二自然段 ,對常見的分子晶體歸類。 [板書 ] 3、常見分子晶體分類： (1)所有非金屬氫化物 (2) 部分非金屬單質(zhì) , (3)部分 非金屬氧化物 (4)幾乎所有的酸 (而堿和鹽則是離子晶體 (5)絕大多數(shù)有機物的晶體。 [投影 ] 圖 3-1

4、0氧和碳 -60是分子晶體： [講解 ] 大多數(shù)分子晶體的結構有如下特征：如果分子間作用力只是范德華力 ,若以 一個分子為中心 ,其周圍通?？梢杂?12個緊鄰的分子 ,如圖 3— 10,分子晶體的這一特征稱 為分子密堆積。 [板書 ] 4、分子晶體結構特點： （ 1） 12個緊鄰的分子密堆積 ,如 O2和 C60。 [講解 ] 然而 ,分子間還有其他作用力的分子晶體 ,如我們最熟悉的冰 ,水分子之間的主 要作用力是氫鍵 (當然也存在范德華力 ),從圖 3— 11可見 ,在冰的晶體中 ,每個水分

5、子周圍 只有 4個緊鄰的水分子。盡管氫鍵比共價鍵弱得多 ,不屬于化學鍵 ,卻跟共價鍵一樣具有 方向性 ,即氫鍵的存在迫使在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 子相互吸引。這一排列使冰晶體中的水分子的空間利用率不高 ,留有相當大的空隙。當 冰剛剛融化為液態(tài)水時 ,熱運動使冰的結構部分解體 ,水分子間的空隙減小 ,密度反而增大 , 超過 4℃時 ,才由于熱運動加劇 ,分子間距離加大 ,密度漸漸減小。 [板書 ]（2）冰的晶體：氫鍵、每個水分子周圍只有 4個緊鄰的水分子、正四面體 形。特點： 4℃密度最大。 [投影 ] 冰和液

6、態(tài)水結構對比： 2 / 5 [講解 ] 有一種晶體叫做干冰 ,是 CO2的晶體 ,干冰的外觀很像冰 ,硬度也跟冰相似 ,而熔點卻比冰低得多 ,在常壓下極易升華。而且 ,由于干冰中的 CO2分子之間只存在范德華力不存在氫鍵 ,一個分子周圍有 12個緊鄰分子 ,密度比冰的高。干冰在工業(yè)上廣泛用作制冷 劑。 [板書 ]（3）干冰： CO2的晶體。分子間存在范德華力 ,熔點低 ,易升華 ,制冷劑。 [閱讀 ] 科學視野：天然氣水合物 — 一種潛在的能源。

7、 許多氣體可以與水形成水合物晶體。最早發(fā)現(xiàn)這類水合物晶體的是 19世紀初的英 國化學家戴維 ,他發(fā)現(xiàn)氯可形成化學式為 Cl2 8H20的水合物晶體。 20世紀末 ,科學家發(fā) 現(xiàn)海底存在大量天然氣水合物晶體。這種晶體的主要氣體成分是甲烷 , 因而又稱甲烷水 合物。它的外形像冰 ,而且在常溫常壓下會迅速分解釋放出可燃的甲烷 ,因而又稱“可燃 冰”??? 第二節(jié) 分子晶體與原子晶體（第二課時） 教學目標 （ 1）了解原子晶體的特征 ,能描述金剛石、二氧化硅等原子晶體的結構與性質(zhì)的關 系； （ 2）舉例說明分子間

8、作用力對物質(zhì)的狀態(tài)、穩(wěn)定性等方面的影響； （ 3）能說出分子晶體與原子晶體結構基元以及物理性質(zhì)方面的主要區(qū)別； （ 4）進一步形成有關物質(zhì)結構的基本觀念,初步認識物質(zhì)的結構與性質(zhì)之間的關 系。 教學重、難點 教學重點： 了解原子晶體與分子晶體的特征。 教學難點： 能用有關理論解釋兩種晶體的物理性質(zhì)。 教學過程 [復習 ] 分子晶體的有關內(nèi)容。 [過渡 ] 下面我們學習微觀空間里沒有分子的晶體 —原子晶體。 3 / 5 [板書 ] 二、原子晶體 [講解 ] 有的晶體的微觀

9、空間里沒有分子 ,原子晶體就是其中之一。在原子晶體里 ,所有原子都以共價鍵相互結合 ,整塊晶體是一個三維的共價鍵網(wǎng)狀結構 ,是一個“巨分子” , 又稱共價晶體。 [板書 ] 1、原子晶體： 原子都以共價鍵相結合 ,是三維的共價鍵網(wǎng)狀結構。 [投影 ] 圖 3-14金剛石的多面體外型、晶體結構、晶胞示意圖： [講解 ] 金剛石是典型的原子晶體。天然金剛石的單一晶體經(jīng)常呈現(xiàn)規(guī)則多面體的 外形 ,在金剛石晶體中 ,每個碳原子以四個共價單鍵對稱地與相鄰的 4個碳原子結合 ,C--C- -C夾角為 109 28′ ,

10、即金剛石中的碳取 sp3雜化軌道形成共價鍵。 [板書 ] 2、金剛石結構： 正四面體網(wǎng)狀空間結構 ,C--C--C 夾角為 10928′ ,sp3雜 化。 [設問 ] 金剛石的物理性質(zhì)與 C--C共價鍵參數(shù)有什么關系？ [講解 ] 金剛石里的 C--C共價鍵的鍵長 (154 pm)很短 ,鍵能 (347．7kJ／ mo1)很大 ,這一 結構使金剛石在所有已知晶體中硬度最大 ,而且熔點 (>3 550℃)也很高。高硬度、高熔點 是原子晶體的特性。 [板書 ] 特點： 硬度最大、熔點高。 [講述 ] 自然界里有許多礦物和巖石 ,化學式都是 Si02,

11、也是典型的原子晶體。 SiO2具 有許多重要用途 ,是制造水泥、玻璃、人造寶石、單晶硅、硅光電池、芯片和光導纖維 的原料。 [板書 ] 3、 SiO2原子晶體： 制水泥、玻璃、寶石、單晶硅、硅光電池、芯片和光導 纖維等。 [講述 ] 常見的原子晶體。 [板書 ] 4 、（ 1）某些非金屬單質(zhì) ,如硼 (B) 、硅 (Si) 和鍺 (Ge)等；（ 2）某些非金屬化 合物 ,如碳化硅 (SiC,俗稱金剛砂 )、氮化硼 (BN) 等；（ 3）某些氧化物 ,如氧化鋁 (A1 2O3) 等。 [探究思考 ] 1、怎樣從原子結構的角度理解金剛石、硅和鍺的熔點和硬度依次下降 ? 4 / 5 2．“具有共價鍵的晶體叫做原子晶體”。這種說法對嗎 ?為什么 ? 5 / 5