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2019-2020年高中化學(xué)《晶體的常識(shí)》教案5 新人教版選修3 教學(xué)內(nèi)容分析： 本節(jié)內(nèi)容是安排在原子結(jié)構(gòu)、分子結(jié)構(gòu)以及結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)的內(nèi)容之后來(lái)學(xué)習(xí)，對(duì)于學(xué)生的學(xué)習(xí)有一定的理論基礎(chǔ)。本節(jié)內(nèi)容主要是通過(guò)介紹各種各樣的固體為出發(fā)點(diǎn)來(lái)過(guò)渡到本堂課的主題——晶體和非晶體。而晶體和非晶體的學(xué)習(xí)是以各自的自范性和微觀結(jié)構(gòu)比較為切入點(diǎn)，進(jìn)而得出得到晶體的一般途徑以及晶體的常見(jiàn)性質(zhì)和區(qū)分晶體的方法。 教學(xué)目標(biāo)設(shè)定： 1、通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究理解晶體與非晶體的差異。 2、學(xué)會(huì)分析、理解、歸納和總結(jié)的邏輯思維方法，提高發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。 3、了解區(qū)別晶體與非晶體的方法，認(rèn)識(shí)化學(xué)的實(shí)用價(jià)值，增強(qiáng)學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。 教學(xué)重難點(diǎn)： 1、晶體與非晶體的區(qū)別 2、晶體的特征 教學(xué)方法建議：探究法 教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)： [新課引入]：前面我們討論過(guò)原子結(jié)構(gòu)、分子結(jié)構(gòu)，對(duì)于化學(xué)鍵的形成也有了初步的了解，同時(shí)也知道組成千萬(wàn)種物質(zhì)的質(zhì)點(diǎn)可以是離子、原子或分子。又根據(jù)物質(zhì)在不同溫度和壓強(qiáng)下，物質(zhì)主要分為三態(tài)：氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài)，下面我們觀察一些固態(tài)物質(zhì)的圖片。 [投影]：1、蠟狀白磷； 2、黃色的硫磺； 3、紫黑色的碘； 4、高錳酸鉀 [講述]：像上面這一類固體，有著自己有序的排列，我們把它們稱為晶體；而像玻璃這一類固體，本身原子排列雜亂無(wú)章，稱它為非晶體，今天我們的課題就是一起來(lái)探究晶體與非晶體的有關(guān)知識(shí)。 [板書]：一、晶體與非晶體 [板書]：1、晶體與非晶體的本質(zhì)差異 [提問(wèn)]：在初中化學(xué)中，大家已學(xué)過(guò)晶體與非晶體，你知道它們之間有沒(méi)有差異？ [回答]：學(xué)生：晶體有固定熔點(diǎn)，而非晶體無(wú)固定熔點(diǎn)。 [講解]：晶體有固定熔點(diǎn)，而非晶體無(wú)固定熔點(diǎn)，這只是晶體與非晶體的表觀現(xiàn)象，那么他們?cè)诒举|(zhì)上有哪些差異呢？ [投影] 晶體與非晶體的本質(zhì)差異 自范性 微觀結(jié)構(gòu) 晶體 有 原子在三維空間里呈周期性有序排列 非晶體 沒(méi)有 原子排列相對(duì)無(wú)序 [板書]：自范性：晶體能自發(fā)性地呈現(xiàn)多面體外形的性質(zhì)。 [解釋]：所謂自范性即“自發(fā)”進(jìn)行，但這里得注意，“自發(fā)”過(guò)程的實(shí)現(xiàn)仍需一定的條件。 例如：水能自發(fā)地從高處流向低處，但不打開(kāi)攔截水流的閘門，水庫(kù)里的水不能下瀉。 [板書]：注意：自范性需要一定的條件，其中最重要的條件是晶體的生長(zhǎng)速率適當(dāng)。 [投影]：通過(guò)影片播放出，同樣是熔融態(tài)的二氧化硅，快速的冷卻得到瑪瑙，而緩慢冷卻得到水晶過(guò)程。 [設(shè)問(wèn)]：那么得到晶體的途徑，除了用上述的冷卻的方法，還有沒(méi)有其它途徑呢？你能列舉哪些？ [板書]：2、晶體形成的一段途徑： （1）熔融態(tài)物質(zhì)凝固； （2）氣態(tài)物質(zhì)冷卻不經(jīng)液態(tài)直接凝固（凝華）； （3）溶質(zhì)從溶液中析出。 [投影圖片]： 1、從熔融態(tài)結(jié)晶出來(lái)的硫晶體； 2、凝華得到的碘晶體； 3、從硫酸銅飽和溶液中析出的硫酸銅晶體。 [探究實(shí)驗(yàn)]：完成教材實(shí)驗(yàn)3-1，請(qǐng)同學(xué)們認(rèn)真觀察，并提問(wèn)同學(xué)觀察到什么現(xiàn)象。 [回答]：首先碘升華，然后在表面皿下面出現(xiàn)碘的固體。 [講解]：事實(shí)上，這里提到的固體就是凝華得到的碘晶體。 [過(guò)渡]：許多固體的粉末用肉眼是看不見(jiàn)晶體的，但我們可以借助于顯微鏡觀察，這也證 明固體粉末仍是晶體，只不過(guò)晶粒太小了！ [投影]：晶體二氧化硅和非晶體二氧化硅的示意圖 [提問(wèn)]：小組討論，通過(guò)比較，可以得出什么樣結(jié)論。 [回答]：晶體的原子排列有序，而非晶體則不是。 [講述]：從本質(zhì)上來(lái)說(shuō)，晶體的自范性是晶體中粒子在微觀空間里所呈的現(xiàn)周期性。 [講述]：通過(guò)前面對(duì)晶體與非晶體的討論，現(xiàn)在我們來(lái)總結(jié)一下，晶體有哪些特點(diǎn)： [板書]：3、晶體的特點(diǎn)： （1）有固定的幾何外形； （2）有固定的熔點(diǎn)； （3）有各向異性。 [解析]：對(duì)于同一幅圖案來(lái)說(shuō),從不同的方向?qū)徱?也會(huì)產(chǎn)生不同的感受,那么對(duì)于晶體來(lái)說(shuō),許多物理性質(zhì)：如硬度、導(dǎo)熱性、光學(xué)性質(zhì)等，因研究角度不同而產(chǎn)生差異，即為各向異性。 例如：藍(lán)晶石（Al2O3SiO2）在不同方向上的硬度不同；石墨在與層垂直的方向上的導(dǎo)電率與層平行的方向上的導(dǎo)電率1∕104。 [小結(jié)]：可以根據(jù)晶體特點(diǎn)區(qū)別某一固體屬于晶體還是非晶體。然而，得出區(qū)別晶體與非晶體最可靠的方法是利用x-射線衍射實(shí)驗(yàn)。 [提問(wèn)]：通過(guò)這節(jié)課的學(xué)習(xí)，現(xiàn)在請(qǐng)你用一句話來(lái)定義晶體，應(yīng)該怎么說(shuō)？ [回答]：學(xué)生1、內(nèi)部原子有規(guī)律的排列的物質(zhì)； 學(xué)生2、內(nèi)部原子有規(guī)律的排列，且外觀為多面體的固體物質(zhì)。 [板書]：4、晶體的定義： 質(zhì)點(diǎn)（分子、離子、原子）在空間有規(guī)則地排列成的，具有整齊外型，以多面體出 現(xiàn)的固體物質(zhì)。 練習(xí)： 1、下列關(guān)于晶體與非晶體的說(shuō)法正確的是： 晶體一定比非晶體的熔點(diǎn)高 晶體有自范性但排列無(wú)序 非晶體無(wú)自范性而且排列無(wú)序 固體SiO2一定是晶體 2、區(qū)別晶體與非晶體最可靠的科學(xué)方法是： 熔沸點(diǎn) 硬度 顏色 x-射線衍射實(shí)驗(yàn) 3、在我們的生活中遇到許多固體，通過(guò)今天這節(jié)課的學(xué)習(xí)，我們知道固體可以分為晶體與非晶體。請(qǐng)你舉出常見(jiàn)的晶體與非晶體的實(shí)例。 答案：1、C；2、D；3、晶體：瑪瑙、水晶、硫晶體等等；非晶體玻璃、水泥等等。 4、下列不屬于晶體的特點(diǎn)是： 一定有固定的幾何外形 一定有各向異性 一定有固定的熔點(diǎn) 一定是無(wú)色透明的固體 5、下列過(guò)程可以得到晶體的有： 對(duì)NaCl飽和溶液降溫，所得到的固體 氣態(tài)H2O冷卻為液態(tài)，然后再冷卻成的固態(tài) 熔融的KNO3冷卻后所得的固體 將液態(tài)的玻璃冷卻成所得到的固體 6、晶體具有各向異性。如藍(lán)晶石（Al2O3SiO2）在不同方向上的硬度不同；又如石墨在與層垂直的方向上的導(dǎo)電率與層平行的方向上的導(dǎo)電率1∕104。晶體的各向異性主要表現(xiàn)在是： ①硬度 ②導(dǎo)熱性 ③導(dǎo)電性 ④光學(xué)性質(zhì) A、①③ B、②④ C、①②③ D、①②③④ 7、一些不法商人制造假寶石來(lái)牟取暴利，你能否根據(jù)晶體物理性質(zhì)的各向異性的特點(diǎn)，列舉出一些可能有效鑒別假寶石的方法？ 第二課時(shí) 一、晶胞 定義：晶體結(jié)構(gòu)中的基本單元叫晶胞 二、晶胞中原子個(gè)數(shù)的計(jì)算方法： 位于晶胞頂點(diǎn)的微粒，實(shí)際提供給晶胞的只有1/8； 位于晶胞棱邊的微粒，實(shí)際提供給晶胞的只有1/4； 位于晶胞面心的微粒，實(shí)際提供給晶胞的只有1/2； 位于晶胞中心的微粒，實(shí)際提供給晶胞的只有1。 練習(xí)： 1、現(xiàn)有甲、乙、丙、丁四種晶胞（如圖2-8所示），可推知：甲晶體中A與B的離子個(gè)數(shù)比為；乙晶體的化學(xué)式為；丙晶體的化學(xué)式為_(kāi)_____；丁晶體的化學(xué)式為_(kāi)_____。 2、鈣-鈦礦晶胞結(jié)構(gòu)如圖2-9所示。觀察鈣-鈦礦晶胞結(jié)構(gòu)，求該晶體中，鈣、鈦、氧的微粒個(gè)數(shù)比為多少？ 3、晶體硼的基本結(jié)構(gòu)單元都是由硼原子組成的正二十面體，其中含有20個(gè)等邊三角形的面和一定數(shù)目的頂角，每個(gè)頂角各有一個(gè)硼原子。如圖2-10所示，回答：（1）鍵角____；（2）晶體硼中的硼原子數(shù)____個(gè)；B—B鍵____條？ 4、在碳單質(zhì)的成員中還有一種混合型晶體——石墨，如圖2-11所示。它是層狀結(jié)構(gòu)，層與層之間依靠作用力相結(jié)合。每層內(nèi)部碳原子與碳原子之間靠作用力相結(jié)合，其鍵角。分析圖中每個(gè)六邊形含有個(gè)碳原子。 5、C70分子是形如橢球狀的多面體，該結(jié)構(gòu)的建立基于以下考慮： （1）C70分子中每個(gè)碳原子只跟相鄰的3個(gè)碳原子形成化學(xué)鍵； （2）C70分子中只含有五邊形和六邊形； （3）多面體的頂點(diǎn)數(shù)、面數(shù)和棱邊數(shù)的關(guān)系遵循歐拉定理：頂點(diǎn)數(shù)+面數(shù)-棱邊數(shù)=2。 根據(jù)以上所述確定：（1）C70分子中所含的單鍵數(shù)和雙鍵數(shù)；（2）C70分子中的五邊形和六邊形各有多少？