視頻簡介：
視頻標簽：分子晶體,原子晶體
所屬欄目：高中化學優質課視頻
視頻課題：人教版選修3物質結構與性質第二節《分子晶體與原子晶體》遼寧省國家級優質課
教學設計、課堂實錄及教案：人教版選修3物質結構與性質第二節《分子晶體與原子晶體》-遼寧
教學目標
1、使學生了解分子晶體、原子晶體的組成粒子、結構模型和結構特點及其性質
2、使學生了解晶體類型與性質的關系。
3、使學生理解分子間作用力和氫鍵對物質物理性質的影響。
4、知道一些常見的屬于分子晶體、原子晶體的物質類別。
5、使學生主動參與科學探究,體驗研究過程,激發他們的學習興趣。
2學情分析
學生已經簡單接觸晶胞并且會應用簡單計算
3重點難點
重點掌握分子晶體、原子晶體的結構特點和性質特點
難點是氫鍵的方向性和氫鍵對物體物理性質的影響
4教學過程
4.1第一學時
4.1.1教學活動
活動1【導入】引入新課
展示實物:冰、干冰、碘晶體
學生分組討論回答
板書 :分子通過分子間作用力形成分子晶體
活動2【講授】講授新課
一、分子晶體
1、定義:分子間通過分子間作用力結合形成的晶體
構成微粒、作用力
過度:首先讓我們回憶一下分子間作用力的有關知識
教師誘導: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的性質有怎么樣的影響。
學生回答:一般來說,對與組成和結構相似的物質,相對分子量越大分子間作用力越大,物質的熔沸點也越高。
教師誘導: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的沸點就出現反常。
指導學生自學:教材中有些氫鍵形成的條件,氫鍵的定義,氫鍵對物質物理性質的影響。
教師誘導:在分子晶體中,分子內的原子以共價鍵相結合,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?學生回答
活動3【講授】講授新課
2、物理性質:(1)較低的熔點和沸點,易揮發;
(2)較小的硬度;
(3)固態、熔融態不導電;
(4)分子晶體適用相似相溶原理
教師誘導:大多數分子晶體結構有如下特征:如果分子間作用力只是范德華力。以一個分子為中心,其周圍通常可以有幾個緊鄰的分子。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
活動4【講授】講授新課
3、分子晶體類別(固態):(1)部分非金屬單質:
(2)非金屬氫化物、氧化物:
(3)酸:
(4)絕大多數有機物:
4、分子結構特點:分子晶體內有分子存在,化學式也叫分子式,能表示其組成結構
5、典型分子晶體
(1)CO2(2)冰 出示干冰的晶體結構晶胞模型。
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分子數目是12個。
學生討論回答: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,皆有相當大的空隙使得冰的密度減小。
比較:CO2與SiO2晶體的物理性質
推斷:SiO2晶體與CO2晶體性質相差很大,SiO2晶體不屬于分子晶體
活動5【講授】講授新課
二、原子晶體
1、定義:相鄰原子間以共價鍵相結合而形成的空間網狀結構的晶體。
構成微粒、作用力
2、物理性質:(1)一般不導電、無延展性;
(2)熔沸點高,硬度大;
3、分子晶體類別(固態):(1)某些單質
(2)某些化合物
4、原子晶體結構特征
5、典型原子晶體
(1)金剛石(2)二氧化硅
合作探究:
(1)在金剛石晶體中,每個C與多少個C成鍵?形成怎樣的空間結構?最小碳環由多少個C?它們是否在同一平面內?
(2)在金剛石晶體中,C原子個數與C—C鍵數之比為多少?
(3)12克金剛石C—C鍵數為多少NA?
活動6【活動】探究
展示:展示SiO2的晶體結構模型,分析其結構特點。
引導探究:在SiO2晶體中,1個Si原子和4個O原子形成4個共價鍵,每個Si原子周圍結合4個O原子;同時,每個O原子跟2個Si原子相結合。實際上,SiO2晶體是由Si原子和O原子按1:2的比例所組成的立體網狀的晶體。
活動7【講授】講授新課
歸納:晶體熔沸點的高低比較
①對于分子晶體,一般來說,對于組成和結構相似的物質,相對分子質量越大,分子間作用力越大,物質的熔沸點也越高。
②對于原子晶體,一般來說,原子間鍵長越短,鍵能越大,共價鍵越穩定,物質的熔沸點越高,硬度越大。
歸納:判斷晶體類型的依據
(1)看構成晶體的微粒種類及微粒間的相互作用。
對分子晶體,構成晶體的微粒是______________,微粒間的相互作用是_____ ______;
對于原子晶體,構成晶體的微粒是__ _____,微粒間的相互作用是___________鍵。
(2)看物質的物理性質(如:熔、沸點或硬度)。
一般情況下,不同類晶體熔點高低順序是原子晶體比分子晶體的熔、沸點高得多
活動8【練習】隨堂練習
〖練習〗
1、下列物質屬于分子晶體的化合物是( )
A、石英 B、硫磺
C、干冰 D、食鹽
2、干冰氣化時,下列所述內容發生變化的是( )
A、分子內共價鍵 B、分子間作用力
C、分子鍵距離 D、分子間的氫鍵
3、冰醋酸固體中不存在的作用力是( )
A、離子鍵 B、極性鍵
C、非極性鍵 D、范德華力
4、已知氯化鋁易溶于苯和乙醚,其熔點為190 ℃,則下列結論不正確的是( )
A.氯化鋁是電解質
B.固態氯化鋁是分子晶體
C.固態氯化鋁是離子晶體
D.氯化鋁為非極性分子
5、X和Y兩種元素的核電荷數之和為22,X的原子核外電子數比Y的少6個。下列說法中不正確的是
( )
A.X的單質固態時為分子晶體
B.Y的單質為原子晶體
C.X與Y形成的化合物固態時為分子晶體
D.X與碳形成的化合物為分子晶體
6、干冰和二氧化硅晶體同屬ⅣA元素的最高價氧化物,它們的熔沸點差別很大的原因是( )
A.二氧化硅分子量大于二氧化碳分子量
B.C、O鍵鍵能比Si、O鍵鍵能小
C.干冰為分子晶體,二氧化硅為原子晶體
D.干冰易升華,二氧化硅不能
7、分析下列物質的物理性質,判斷其晶體類型:
A、碳化鋁,黃色晶體,熔點2200℃,熔融態不導電;________________
B、溴化鋁,無色晶體,熔點98 ℃,熔融態不導電;________________
C、五氟化釩,無色晶體,熔點19.5℃,易溶于乙醇、氯仿、丙酮中;_______________
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