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视频标签：分子晶体,原子晶体
所属栏目：高中化学优质课视频
视频课题：人教版选修3物质结构与性质第二节《分子晶体与原子晶体》辽宁省国家级优质课
教学设计、课堂实录及教案：人教版选修3物质结构与性质第二节《分子晶体与原子晶体》-辽宁
教学目标
1、使学生了解分子晶体、原子晶体的组成粒子、结构模型和结构特点及其性质
2、使学生了解晶体类型与性质的关系。
3、使学生理解分子间作用力和氢键对物质物理性质的影响。
4、知道一些常见的属于分子晶体、原子晶体的物质类别。
5、使学生主动参与科学探究,体验研究过程,激发他们的学习兴趣。
2学情分析
学生已经简单接触晶胞并且会应用简单计算
3重点难点
重点掌握分子晶体、原子晶体的结构特点和性质特点
难点是氢键的方向性和氢键对物体物理性质的影响
4教学过程
4.1第一学时
4.1.1教学活动
活动1【导入】引入新课
展示实物:冰、干冰、碘晶体
学生分组讨论回答
板书 :分子通过分子间作用力形成分子晶体
活动2【讲授】讲授新课
一、分子晶体
1、定义:分子间通过分子间作用力结合形成的晶体
构成微粒、作用力
过度:首先让我们回忆一下分子间作用力的有关知识
教师诱导:分子间存在着一种把分子聚集在一起的作用力叫做分子间作用力,也叫范徳华力。分子间作用力对物质的性质有怎么样的影响。
学生回答:一般来说,对与组成和结构相似的物质,相对分子量越大分子间作用力越大,物质的熔沸点也越高。
教师诱导:但是有些氢化物的熔点和沸点的递变却与此不完全符合,如:NH3,H2O和HF的沸点就出现反常。
指导学生自学:教材中有些氢键形成的条件,氢键的定义,氢键对物质物理性质的影响。
教师诱导:在分子晶体中,分子内的原子以共价键相结合,而相邻分子通过分子间作用力相互吸引。分子晶体有哪些特性呢?学生回答
活动3【讲授】讲授新课
2、物理性质:(1)较低的熔点和沸点,易挥发;
(2)较小的硬度;
(3)固态、熔融态不导电;
(4)分子晶体适用相似相溶原理
教师诱导:大多数分子晶体结构有如下特征:如果分子间作用力只是范德华力。以一个分子为中心,其周围通常可以有几个紧邻的分子。如图3-10的O2,C60,我们把这一特征叫做分子紧密堆积。如果分子间除范德华力外还有其他作用力(如氢键),如果分子间存在着氢键,分子就不会采取紧密堆积的方式
活动4【讲授】讲授新课
3、分子晶体类别(固态):(1)部分非金属单质:
(2)非金属氢化物、氧化物:
(3)酸:
(4)绝大多数有机物:
4、分子结构特点:分子晶体内有分子存在,化学式也叫分子式,能表示其组成结构
5、典型分子晶体
(1)CO2(2)冰 出示干冰的晶体结构晶胞模型。
教师讲解:干冰晶体中CO2分子之间只存在分子间力不存在氢键,因此干冰中CO2分子紧密堆积,每个CO2分子周围,最近且等距离的CO2分子数目有几个?
一个CO2分子处于三个相互垂直的面的中心,在每个面上,处于四个对角线上各有一个CO2分子周围,所以每个CO2分子周围最近且等距离的CO2分子数目是12个。
学生讨论回答:在冰的晶体中,每个水分子周围只有4个紧邻的水分子,形成正四面体。氢键不是化学键,比共价键弱得多却跟共价键一样具有方向性,而氢键的存在迫使四面体中心的每个水分子与四面体顶角方向的4个相邻水分子的相互吸引,这一排列使冰晶体中空间利用率不高,皆有相当大的空隙使得冰的密度减小。
比较:CO2与SiO2晶体的物理性质
推断:SiO2晶体与CO2晶体性质相差很大,SiO2晶体不属于分子晶体
活动5【讲授】讲授新课
二、原子晶体
1、定义:相邻原子间以共价键相结合而形成的空间网状结构的晶体。
构成微粒、作用力
2、物理性质:(1)一般不导电、无延展性;
(2)熔沸点高,硬度大;
3、分子晶体类别(固态):(1)某些单质
(2)某些化合物
4、原子晶体结构特征
5、典型原子晶体
(1)金刚石(2)二氧化硅
合作探究:
(1)在金刚石晶体中,每个C与多少个C成键?形成怎样的空间结构?最小碳环由多少个C?它们是否在同一平面内?
(2)在金刚石晶体中,C原子个数与C—C键数之比为多少?
(3)12克金刚石C—C键数为多少NA?
活动6【活动】探究
展示:展示SiO2的晶体结构模型,分析其结构特点。
引导探究:在SiO2晶体中,1个Si原子和4个O原子形成4个共价键,每个Si原子周围结合4个O原子;同时,每个O原子跟2个Si原子相结合。实际上,SiO2晶体是由Si原子和O原子按1:2的比例所组成的立体网状的晶体。
活动7【讲授】讲授新课
归纳:晶体熔沸点的高低比较
①对于分子晶体,一般来说,对于组成和结构相似的物质,相对分子质量越大,分子间作用力越大,物质的熔沸点也越高。
②对于原子晶体,一般来说,原子间键长越短,键能越大,共价键越稳定,物质的熔沸点越高,硬度越大。
归纳:判断晶体类型的依据
(1)看构成晶体的微粒种类及微粒间的相互作用。
对分子晶体,构成晶体的微粒是______________,微粒间的相互作用是_____ ______;
对于原子晶体,构成晶体的微粒是__ _____,微粒间的相互作用是___________键。
(2)看物质的物理性质(如:熔、沸点或硬度)。
一般情况下,不同类晶体熔点高低顺序是原子晶体比分子晶体的熔、沸点高得多
活动8【练习】随堂练习
〖练习〗
1、下列物质属于分子晶体的化合物是( )
A、石英 B、硫磺
C、干冰 D、食盐
2、干冰气化时,下列所述内容发生变化的是( )
A、分子内共价键 B、分子间作用力
C、分子键距离 D、分子间的氢键
3、冰醋酸固体中不存在的作用力是( )
A、离子键 B、极性键
C、非极性键 D、范德华力
4、已知氯化铝易溶于苯和乙醚,其熔点为190 ℃,则下列结论不正确的是( )
A.氯化铝是电解质
B.固态氯化铝是分子晶体
C.固态氯化铝是离子晶体
D.氯化铝为非极性分子
5、X和Y两种元素的核电荷数之和为22,X的原子核外电子数比Y的少6个。下列说法中不正确的是
( )
A.X的单质固态时为分子晶体
B.Y的单质为原子晶体
C.X与Y形成的化合物固态时为分子晶体
D.X与碳形成的化合物为分子晶体
6、干冰和二氧化硅晶体同属ⅣA元素的最高价氧化物,它们的熔沸点差别很大的原因是( )
A.二氧化硅分子量大于二氧化碳分子量
B.C、O键键能比Si、O键键能小
C.干冰为分子晶体,二氧化硅为原子晶体
D.干冰易升华,二氧化硅不能
7、分析下列物质的物理性质,判断其晶体类型:
A、碳化铝,黄色晶体,熔点2200℃,熔融态不导电;________________
B、溴化铝,无色晶体,熔点98 ℃,熔融态不导电;________________
C、五氟化钒,无色晶体,熔点19.5℃,易溶于乙醇、氯仿、丙酮中;_______________
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