高中化学选修三《第三章 晶体结构与性质》全套教案
高中化学 第三章 晶体结构与性质 章末整合教案 新人教版选修3-新人教版高二选修3化学教案
晶体结构与性质章末整合热点专题突破REDIANZHUANTITUPO专题一四种晶体的基本类型与性质专题二物质熔点高低的规律比较判断晶体熔点的高低时,首先分析物质所属的晶体类型,其次抓住决定同一类晶体熔点高低的因素。
1.不同类晶体:一般情况下,原子晶体>离子晶体>分子晶体;金属晶体(除少数外)>分子晶体。
金属晶体的熔点有的很高,如钨、铂等,有的则很低,如汞、铯、镓等。
2.同种类型晶体:构成晶体粒子间的作用力大,则熔点高,反之则低。
(1)离子晶体:离子所带的电荷数越高,离子半径越小,则其熔点就越高。
例如:NaCl>CsCl;MgO>MgCl2。
(2)分子晶体:①组成和结构相似的分子晶体,一般相对分子质量越大,分子间作用力越强,则熔点越高。
如I2>Br2>Cl2>F2。
②其他方面相同时,分子的极性越大,熔点越高。
③同分异构体之间一般支链越多,熔点越低。
④若分子间有氢键,晶体熔点较高。
(3)原子晶体:一般半径越小,键长越短,键能越大,则熔点越高。
例如:金刚石>碳化硅>晶体硅。
(4)金属晶体:金属阳离子所带电荷数越多,离子半径越小,则金属键越强,熔点越高。
例如:Al>Mg>Na 。
第三章 晶体结构与性质专题三 晶体结构中的有关计算(1)根据晶体晶胞的结构特点确定晶体的化学式及晶胞中粒子数目的计算(均摊法)注意:①当晶胞为正六棱柱时,其顶点上的粒子被6个晶胞共用,每个粒子属于该晶胞的部分为16,而不是18。
②审题时一定要注意是“分子结构”还是“晶体结构”,若是分子结构,其化学式由图中所有实际存在的原子个数决定,且原子个数可以不互质(即原子个数比可以不约简)。
(2)根据晶体晶胞的结构特点和有关数据,求算晶体的密度或晶体晶胞的体积或晶胞参数a (晶胞边长)对于立方晶胞,可建立如下求算途径:得关系式:ρ=n ×M a 3×N A(a 表示晶胞边长,ρ表示密度,N A 表示阿伏加德罗常数的数值,n 表示1个晶胞所含基本粒子数,M 表示摩尔质量)。
化学人教版高中选修3 物质结构与性质晶体结构与性质教学设计
第三章晶体结构与性质
第一节晶体的常识
一、教学目标
(一)知识与技能目标
1知道获得晶体的几种途径
2理解晶体的特点和性质及晶体与非晶体的本质区别
3初步学会确定一个晶胞中平均所含粒子数的方法
4掌握晶体和晶胞的概念
5掌握晶体的特征
(二)过程与方法目标
1学生通过观察、实验等方法获取信息
2学会收集信息方法,的运用比较、分类、归纳、概括等方法对获取的信息进行加工
(三)情感态度与价值观目标
1体验科学探究的方法
2保持对生活中化学的好奇心和探知欲,增强学生学习化学的兴趣。
二、教学重点
(一)晶体的特点和性质及晶体与非晶体的本质区别
(二)确定一个晶胞中平均所含粒子数的方法
三、教学难点
确定一个晶胞中平均所含粒子数的方法
四、教学用品
晶胞实物模型、2铁架台、酒精灯、食盐晶体、胆矾晶体、硝酸钾晶体、蒸发皿、圆底烧瓶、碘、水、多媒体
么?
概念以及源自对晶胞的贡献的计算方法。
考虑到本节课是概念性的知识比较多,比起教师直接传授,教师先提出问题,让学生自己课后查阅相关的资料自己找出答案,上课的时候交流知识要好很多,这充分体现了新课改的理念,让学生成为教学活动中的主体。
对于晶胞中原子的排列和原子对晶胞的贡献,这知识点比较抽象,教师可以根据学生的情况,是否加入学生自学并讨论知识的行列。
使用这种教学方法有利于锻炼学生表达能力、收集信息的能力、合作学习的能力等等,这要求老师要有很好的掌控教学的能力,且比较浪费课时。
概念性、适用性的知识比较适合用这种方法,而比较抽象的、有实验的、计算的不宜用这种方法,因为知识太难了,会打击学生的积极性。
高中化学选修三晶体结构与性质全套教案定稿版
高中化学选修三晶体结构与性质全套教案 HUA system office room 【HUA16H-TTMS2A-HUAS8Q8-第三章晶体结构与性质第一节晶体常识第一课时教学目标设定:1、通过实验探究理解晶体与非晶体的差异。
2、学会分析、理解、归纳和总结的逻辑思维方法,提高发现问题、分析问题和解决问题的能力。
3、了解区别晶体与非晶体的方法,认识化学的实用价值,增强学习化学的兴趣。
教学重难点:1、晶体与非晶体的区别2、晶体的特征教学方法建议:探究法教学过程设计:[新课引入]:前面我们讨论过原子结构、分子结构,对于化学键的形成也有了初步的了解,同时也知道组成千万种物质的质点可以是离子、原子或分子。
又根据物质在不同温度和压强下,物质主要分为三态:气态、液态和固态,下面我们观察一些固态物质的图片。
[投影]:1、蜡状白磷; 2、黄色的硫磺; 3、紫黑色的碘; 4、高锰酸钾[讲述]:像上面这一类固体,有着自己有序的排列,我们把它们称为晶体;而像玻璃这一类固体,本身原子排列杂乱无章,称它为非晶体,今天我们的课题就是一起来探究晶体与非晶体的有关知识。
[板书]:一、晶体与非晶体[板书]:1、晶体与非晶体的本质差异[提问]:在初中化学中,大家已学过晶体与非晶体,你知道它们之间有没有差异?[回答]:学生:晶体有固定熔点,而非晶体无固定熔点。
[讲解]:晶体有固定熔点,而非晶体无固定熔点,这只是晶体与非晶体的表观现象,那么他们在本质上有哪些差异呢?[投影]晶体与非晶体的本质差异[板书]:自范性:晶体能自发性地呈现多面体外形的性质。
[解释]:所谓自范性即“自发”进行,但这里得注意,“自发”过程的实现仍需一定的条件。
例如:水能自发地从高处流向低处,但不打开拦截水流的闸门,水库里的水不能下泻。
[板书]:注意:自范性需要一定的条件,其中最重要的条件是晶体的生长速率适当。
[投影]:通过影片播放出,同样是熔融态的二氧化硅,快速的冷却得到玛瑙,而缓慢冷却得到水晶过程。
高中化学第三章 晶体结构和性质全章教案人教版选修3
第一节晶体的常识教材分析:本节内容是安排在原子结构、分子结构以及结构决定性质的内容之后来学习,对于学生的学习有一定的理论基础。
本节内容主要是通过介绍各种各样的固体为出发点来过渡到本堂课的主题——晶体和非晶体。
而晶体和非晶体的学习是以各自的自范性和微观结构比较为切入点,进而得出得到晶体的一般途径以及晶体的常见性质和区分晶体的方法。
[学习目标]条件之一是____________________________________________________.2.得到晶体一般有三条途径:(1)____________,(2)___________________________,(3)_________________________4. 晶体的熔点较__________,而非晶体的熔点_______________,区分晶体与非晶体最可靠的科学方法是______________________________________________.二、晶胞5._________________________________ _________________是晶胞。
[方法导引]晶胞中粒子数的计算方法:晶体结构类习题最常见的题型就是已知晶胞的结构而求晶体的化学式。
解答这类习题首先要明确一个概念:由晶胞构成的晶体,其化学式不一定是表示一个分子中含有多少个原子,而是表示每个晶胞中平均含有各类原子的个数,即各类原子的最简个数比。
解答这类习题,通常采用分摊法。
在一个晶胞结构中出现的多个原子,这些原子并不是只为这个晶胞所独立占有,而是为多个晶胞所共有,那么,在一个晶胞结构中出现的每个原子,这个晶体能分摊到多少比例呢。
这就是分摊法。
分摊法的根本目的就是算出一个晶胞单独占有的各类原子的个数。
分摊法的根本原则是:晶胞任意位置上的一个原子如果是被x个晶胞所共有,那么,每个晶胞对这个原子分得的份额就是1/x。
下面对立体晶胞进行详细分析。
高中化学人教版选修3教案:第三章晶体结构与性质--认识晶体结构 Word版含解析
教学过程一、课堂导入1.食盐、冰、金属、宝石、水晶、大部分矿石等都是晶体,那么什么样的物质才能称为晶体?2.晶体与玻璃、橡胶等非晶体有什么不同?3.为什么晶体具有明显不同于非晶体的特性?二、复习预习1.在初中化学中,大家已学过晶体与非晶体,你知道它们之间有没有差异?2.那么晶体具有何种特性?三、知识讲解考点1:晶体1.晶体的概念内部微粒(原子、离子或分子)在空间按一定规律做周期性重复排列构成的固体物质。
2.晶体的特性(1)晶体的自范性:在适宜的条件下,晶体能够自发地呈现封闭的、规则的多面体外形。
(2)晶体的各向异性:晶体在不同方向上表现出不同的物理性质。
(3)晶体有特定的对称性:晶体具有规则的几何外形。
3.晶体的分类1.分类标准:根据晶体内部微粒的种类和微粒间相互作用的不同。
2.分类考点2:晶体结构的堆积模型1.等径圆球的密堆积——金属晶体2.配位数:在密堆积中,一个原子或离子周围所邻接的原子或离子的数目。
3.非等径圆球的密堆积考点3:晶:体结构的最小重复单元——晶胞1.晶胞的常见类型及均摊法2.晶胞计算均摊法1.平行六面体晶胞中不同位置的粒子数的计算某个粒子为n 个晶胞所共有,则该粒子有1n 属于这个晶胞。
2.非平行六面体晶胞晶胞中粒子对晶胞的贡献视具体情况而定,如正六棱柱形晶胞,顶点上的每个微粒对晶胞的贡献为16,水平棱边为14,竖直棱边为13,面为12,内部为1。
如石墨晶胞每一层内碳原子排成六边形,其顶点(1个碳原子)被三个六边形共有,每个六边形占该粒子的1/3。
3.气态团簇分子不能用均摊法如图所示,由金属原子M 和非金属原子N 构成的气态团簇分子,顶角和面上的原子是M 原子,棱中心和体心的原子是N 原子,则分子式可表示为M 14N 13或N 13M 14。
四、例题精析【例题1】1.下列不属于晶体的特点的是( )A .一定有固定的几何外形B .一定有各向异性C .一定有固定的熔点D .一定是无色透明的固体【答案】D【解析】晶体的特点有:有规则的几何外形(由晶体的自范性决定)、固定的熔点及各向异性,但不一定是无色透明的固体,如紫黑色的碘晶体、蓝色的硫酸铜晶体。
高中-化学选修三《第三章 晶体结构与性质》全套教案
第三章晶体结构与性质第一节晶体常识第一课时教学目标设定:1、通过实验探究理解晶体与非晶体的差异。
2、学会分析、理解、归纳和总结的逻辑思维方法,提高发现问题、分析问题和解决问题的能力。
3、了解区别晶体与非晶体的方法,认识化学的实用价值,增强学习化学的兴趣。
教学重难点:1、晶体与非晶体的区别2、晶体的特征教学方法建议:探究法教学过程设计:[新课引入]:前面我们讨论过原子结构、分子结构,对于化学键的形成也有了初步的了解,同时也知道组成千万种物质的质点可以是离子、原子或分子。
又根据物质在不同温度和压强下,物质主要分为三态:气态、液态和固态,下面我们观察一些固态物质的图片。
[投影]:1、蜡状白磷;2、黄色的硫磺;3、紫黑色的碘;4、高锰酸钾[讲述]:像上面这一类固体,有着自己有序的排列,我们把它们称为晶体;而像玻璃这一类固体,本身原子排列杂乱无章,称它为非晶体,今天我们的课题就是一起来探究晶体与非晶体的有关知识。
[板书]:一、晶体与非晶体[板书]:1、晶体与非晶体的本质差异[提问]:在初中化学中,大家已学过晶体与非晶体,你知道它们之间有没有差异?[回答]:学生:晶体有固定熔点,而非晶体无固定熔点。
[讲解]:晶体有固定熔点,而非晶体无固定熔点,这只是晶体与非晶体的表观现象,那么他们在本质上有哪些差异呢?[投影]晶体与非晶体的本质差异[板书]:自范性:晶体能自发性地呈现多面体外形的性质。
[解释]:所谓自范性即“自发”进行,但这里得注意,“自发”过程的实现仍需一定的条件。
例如:水能自发地从高处流向低处,但不打开拦截水流的闸门,水库里的水不能下泻。
[板书]:注意:自范性需要一定的条件,其中最重要的条件是晶体的生长速率适当。
[投影]:通过影片播放出,同样是熔融态的二氧化硅,快速的冷却得到玛瑙,而缓慢冷却得到水晶过程。
[设问]:那么得到晶体的途径,除了用上述的冷却的方法,还有没有其它途径呢?你能列举哪些?[板书]:2、晶体形成的一段途径:(1)熔融态物质凝固;(2)气态物质冷却不经液态直接凝固(凝华);(3)溶质从溶液中析出。
人教版高中化学选修三 第三章晶体结构与性质 归纳与整理_教案
常见晶胞中微粒间最近距离一、教学目标【知识与技能】1掌握各类代表晶体的晶胞结构2能计算常见晶胞中微粒间最近距离【过程与方法】1探究晶体结构中培养学生观察能力和空间想象能力。
2化学知识与数学知识相结合分析晶胞结构,提高学生分析问题、解决问题能力3由金刚石晶胞结构演变出其它晶胞结构,让学生掌握几种典型晶胞的区别与联系,培养学生归纳推理能力【情感态度与价值观】1学生通过自己动手制作晶胞模型,及课上播放晶体图片,激发学生学习化学的兴趣。
2学生通过观察模型,解决问题,培养学生勤于思考,积极实践的科学态度。
二、学情分析在知识方面,学生已学习了分子晶体、原子晶体、金属晶体、离子晶体的相关内容,已经了解各类代表晶体的结构。
在能力方面,学生空间想象能力不够,在教师的引导下,由金刚石的晶胞结构演变出CaF2晶胞,Cu晶胞,CO2晶胞等,通过学生亲手制作模型和小组合作学习的方法,促使学生动眼看,动手做,动口说,动脑想,变被动学习为主动探索。
三、重点难点重点:晶胞的结构难点:晶胞中微粒间距离的比较。
四、教学过程【导入】播放一组图片多媒体展示晶体世界的美丽,用以调动学生的学习热情【提问】它们是我们化学上学习的哪类物质?回顾所学内容,根据构成微粒和作用力的不同,晶体分哪几类?【板书】求晶胞中的最近距离活动1、展示一些晶胞图片,让学生结合书上的图,判断是什么晶体。
学生看书后,集体回答。
活动2、学生动手用所给的乒乓球做一个体心细胞。
【思考】微粒在晶胞什么位置?微粒间距离一样吗?哪两个最近?结合教学知识,对比判断。
由一个小组代表展示成果,并回答分析结果,然后动画展示。
【提问】所学的晶胞中,体心晶胞有哪些?归纳:播放投影【板书】体心:最近距离等于体对角线的一半根据题图推测,CuCl晶体中两距离最近的Cu+间距离为a,则每个Cu+与Cu+周围距离相等且次近的距离为________,每个Cu+周围距离相等且第三近的距离为________,两距离最近的Cu+间距离为a的数目为________,Cu+周围紧邻且等距的Cl-数目为________。
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选修3第三章《晶体结构与性质》章教学设计东莞市第一中学刘国强一、本章教材体现的课标内容1、主题:第一节晶体的常识了解晶胞的概念,会计算晶胞中原子占有个数,并由此推导出晶体的化学式.2、主题:第二节分子晶体与原子晶体知道分子晶体与原子晶体的结构微粒、微粒间作用力的区别.了解原子晶体的特征,能描述金刚石、二氧化硅等原子晶体的结构与性质的关系。
3、主题:第三节金属晶体知道金属键的涵义,能用金属键理论解释金属的一些物理性质。
能列举金属晶体的基本堆积模型。
高中化学选修三晶体教案
高中化学选修三晶体教案
教学目标:
1. 理解晶体的定义和结构特点;
2. 掌握晶体的分类方法;
3. 熟悉晶体在化学中的应用。
教学重点:
1. 晶体的结构特点;
2. 晶体的分类方法;
3. 晶体在化学中的应用。
教学难点:
1. 理解晶体结构的复杂性;
2. 掌握晶体的分类方法;
3. 理解晶体的应用原理。
教学过程:
一、导入(5分钟)
请学生回顾一下晶体的概念和结构特点,并简单介绍晶体在日常生活中的应用。
二、知识讲解(15分钟)
1. 什么是晶体?
2. 晶体的结构特点是什么?
3. 晶体的分类方法有哪些?
三、案例分析(15分钟)
介绍几个晶体在化学中的应用案例,让学生分析晶体在这些案例中的作用和原理。
四、实验操作(20分钟)
设计一个简单的实验,让学生观察不同晶体的结构特点,并比较它们的性质。
五、课堂讨论(15分钟)
组织学生讨论晶体的应用领域和未来发展趋势。
六、总结复习(10分钟)
总结本节课的重点知识,并布置相关作业。
七、作业布置
1. 阅读相关文献,了解晶体的近期研究进展;
2. 撰写一篇关于晶体在化学中应用的文章。
教学反思:
本节课通过案例分析和实验操作,帮助学生更深入地理解晶体的结构和应用,激发了他们对化学学科的兴趣和热情。
在以后的教学过程中,应进一步拓展晶体的应用领域,引导学生深入思考晶体在现代化学中的重要性和作用。
人教版高中化学选修三教案 第三章 晶体的结构与性质
Y 位于立方体的中心,晶体中距离最近的两个 X 与一个 Y
形成的夹角∠XYX 的角度为:( )
A. 90° B. 60° C. 120° D. 109°28′
3、右面图形是石墨晶体的层面结构图,
试分析图形推测层面上每个正六边型拥有的
共价键数和碳原子数是分别:( )
A、6,6 B、2,4 C、2,3 D、3,2
4、图是超导化合物一钙钛矿晶体中最小重复单元(晶胞)的结构.请回答:
(1)该化合物的化学式为_______. (2)在该化 合物 晶体 中,与某 个钛 离子距 离最近且 相等 的其他 钛离子共有 __________个. (3)设该化合物的摩尔质量为 M,密度为 ag / cm3 ,阿伏加德罗常数为 N A ,则晶 体中钙离子与钛离子之间的最短距离为_______.
(4) 投影 氢键的表示 如:冰一个水分子能和周围 4 个水分子从氢键相结
合组成一个正四面体 见图 3-11 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
4.分子晶体的物理特性:熔沸点较低、易升华、硬度小。固态和熔融状态
下都不导电。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
一、分子晶体 1.定义:含分子的晶体称为分子晶体 也就是说:分子间以分子间作用力相结合的晶体叫做分子晶体 看图 3-9,如:碘晶体中只含有 I2 分子,就属于分子晶体 问:还有哪些属于分 子晶体? 2.较典型的分子晶体有非金属氢化物,部分非金属单质,部分非金属氧化物, 几乎所有的酸,绝大多数有机物的晶体。
投影小结完成表格
晶体类型
分子晶体
结构
构成晶体的粒子 粒子间的相互作用力
高中化学 第三章 晶体结构与性质 3.1 晶体常识(第2课
第三章第一节晶体常识(2)
讲]为了描述晶体在微观空间里原子的排列,无须画出千千万万个原子,只需在晶体微观空间里取出一个基本单元即可。
这种描述晶体结构的基本单元叫做
面心立方
2、下图依次是金属钠(Na)、金属锌(Zn)、碘(12)
数一数,它们分别平均含几个原子?
钛矿晶胞结构如右图所示。
观察钙-钛矿晶胞结构,求该晶体中,钙、
4、在碳单质的成员中还有一种混合型晶体——石墨,如图所示。
它是层状结构,层与层之间依靠作用力相结合。
原子与碳原子之间靠作用力相结合,其键角为
¯的个数比是多少?
6、右图是CO2分子晶体的晶胞结构示意图,其中有多少个原子?。
选修3第三章《晶体结构与性质》全章教学设计
选修3第三章《晶体结构与性质》章教学设计东莞市第一中学刘国强一、本章教材体现的课标内容1、主题:第一节晶体的常识了解晶胞的概念,会计算晶胞中原子占有个数,并由此推导出晶体的化学式。
2、主题:第二节分子晶体与原子晶体知道分子晶体与原子晶体的结构微粒、微粒间作用力的区别。
了解原子晶体的特征,能描述金刚石、二氧化硅等原子晶体的结构与性质的关系。
3、主题:第三节金属晶体知道金属键的涵义,能用金属键理论解释金属的一些物理性质。
能列举金属晶体的基本堆积模型。
知道金属晶体的结构微粒、微粒间作用力与分子晶体、原子晶体的区别。
4、主题:第四节离子晶体能说明离子键的形成,能根据离子化合物的结构特征解释其物理性质。
知道离子晶体的结构微粒、微粒间作用力与分子晶体。
原子晶体、金属晶体的区别。
了解晶格能的应用,知道晶格能的大小可以衡量离子晶体中离子键的强弱。
二、本章教材整体分析(一)教材地位本单元知识是在原子结构和元素周期律以及化学键等知识的基础上介绍的,是原子结构和化学键知识的延伸和提高;本单元知识围绕晶体作了详尽的介绍,晶体与玻璃体的不同,分子晶体、原子晶体、金属晶体、离子晶体,从构成晶体的微粒、晶胞、微粒间的作用力,熔沸点比较等物理性质做了比较,结合许多彩图及详尽的事例,对四大晶体做了阐述;同时,本单元结合数学立体几何知识,充分认识和挖掘典型晶胞的结构,去形象、直观地认识四种晶体,在学习本单元知识时,应多联系生活中的晶体化学,去感受生活中的晶体美,去感受环境生命科学、材料中的晶体知识。
“本章比较全面而系统地介绍了晶体结构和性质,作为本书的结尾章,与前两章一起构成“原子结构与性质、分子结构与性质、晶体结构与性质”三位一体的“物质结构与性质”模块的基本内容。
”“通过本章的学习,结合前两章已学过的有关物质结构知识,学生能够比较全面地认识物质的结构及结构对物质性质的影响,提高分析问题和解决问题的能力。
”(二)内容体系本单元知识内容分为两大部分,第一节简单介绍晶体的常识,区别晶体与非晶体,认识什么是晶胞:第二部分分为三节内容,第二节“分子晶体和原子晶体”分别介绍了分子晶体和原子晶体的结构特征及晶体特性,在陈述分子晶体的结构特征时,以干冰为例,介绍了如果分子晶体中分子问作用力只是范德华力时,分子晶体具有分子密堆积特征;同时,教科书以冰为例,介绍了冰晶体里由于存在氢键而使冰晶体的结构具有其特殊性。
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第三章晶体结构与性质第一节晶体常识第一课时教学目标设定:1、通过实验探究理解晶体与非晶体的差异。
2、学会分析、理解、归纳和总结的逻辑思维方法,提高发现问题、分析问题和解决问题的能力。
3、了解区别晶体与非晶体的方法,认识化学的实用价值,增强学习化学的兴趣。
教学重难点:1、晶体与非晶体的区别2、晶体的特征教学方法建议:探究法教学过程设计:[新课引入]:前面我们讨论过原子结构、分子结构,对于化学键的形成也有了初步的了解,同时也知道组成千万种物质的质点可以是离子、原子或分子。
又根据物质在不同温度和压强下,物质主要分为三态:气态、液态和固态,下面我们观察一些固态物质的图片。
[投影]:1、蜡状白磷; 2、黄色的硫磺; 3、紫黑色的碘; 4、高锰酸钾[讲述]:像上面这一类固体,有着自己有序的排列,我们把它们称为晶体;而像玻璃这一类固体,本身原子排列杂乱无章,称它为非晶体,今天我们的课题就是一起来探究晶体与非晶体的有关知识。
[板书]:一、晶体与非晶体[板书]:1、晶体与非晶体的本质差异[提问]:在初中化学中,大家已学过晶体与非晶体,你知道它们之间有没有差异?[回答]:学生:晶体有固定熔点,而非晶体无固定熔点。
[讲解]:晶体有固定熔点,而非晶体无固定熔点,这只是晶体与非晶体的表观现象,那么他们在本质上有哪些差异呢?[投影]晶体与非晶体的本质差异自范性微观结构晶体有原子在三维空间里呈周期性有序排列非晶体没有原子排列相对无序[板书]:自范性:晶体能自发性地呈现多面体外形的性质。
[解释]:所谓自范性即“自发”进行,但这里得注意,“自发”过程的实现仍需一定的条件。
例如:水能自发地从高处流向低处,但不打开拦截水流的闸门,水库里的水不能下泻。
[板书]:注意:自范性需要一定的条件,其中最重要的条件是晶体的生长速率适当。
[投影]:通过影片播放出,同样是熔融态的二氧化硅,快速的冷却得到玛瑙,而缓慢冷却得到水晶过程。
[设问]:那么得到晶体的途径,除了用上述的冷却的方法,还有没有其它途径呢?你能列举哪些?[板书]:2、晶体形成的一段途径:(1)熔融态物质凝固;(2)气态物质冷却不经液态直接凝固(凝华);(3)溶质从溶液中析出。
[投影图片]:1、从熔融态结晶出来的硫晶体;2、凝华得到的碘晶体;3、从硫酸铜饱和溶液中析出的硫酸铜晶体。
[探究实验]:完成教材实验3-1,请同学们认真观察,并提问同学观察到什么现象。
[回答]:首先碘升华,然后在表面皿下面出现碘的固体。
[讲解]:事实上,这里提到的固体就是凝华得到的碘晶体。
[过渡]:许多固体的粉末用肉眼是看不见晶体的,但我们可以借助于显微镜观察,这也证明固体粉末仍是晶体,只不过晶粒太小了![投影]:晶体二氧化硅和非晶体二氧化硅的示意图[提问]:小组讨论,通过比较,可以得出什么样结论。
[回答]:晶体的原子排列有序,而非晶体则不是。
[讲述]:从本质上来说,晶体的自范性是晶体中粒子在微观空间里所呈的现周期性。
[讲述]:通过前面对晶体与非晶体的讨论,现在我们来总结一下,晶体有哪些特点:[板书]:3、晶体的特点:(1)有固定的几何外形;(2)有固定的熔点;(3)有各向异性。
[解析]:对于同一幅图案来说,从不同的方向审视,也会产生不同的感受,那么对于晶体来说,许多物理性质:如硬度、导热性、光学性质等,因研究角度不同而产生差异,即为各向异性。
例如:蓝晶石(Al2O3·SiO2)在不同方向上的硬度不同;石墨在与层垂直的方向上的导电率与层平行的方向上的导电率1∕104。
[小结]:可以根据晶体特点区别某一固体属于晶体还是非晶体。
然而,得出区别晶体与非晶体最可靠的方法是利用x-射线衍射实验。
[提问]:通过这节课的学习,现在请你用一句话来定义晶体,应该怎么说?[回答]:学生1、内部原子有规律的排列的物质;学生2、内部原子有规律的排列,且外观为多面体的固体物质。
[板书]:4、晶体的定义:质点(分子、离子、原子)在空间有规则地排列成的,具有整齐外型,以多面体出现的固体物质。
练习:1、下列关于晶体与非晶体的说法正确的是:A、晶体一定比非晶体的熔点高B、晶体有自范性但排列无序C、非晶体无自范性而且排列无序D、固体SiO2一定是晶体2、区别晶体与非晶体最可靠的科学方法是:A、熔沸点B、硬度C、颜色D、x-射线衍射实验3、在我们的生活中遇到许多固体,通过今天这节课的学习,我们知道固体可以分为晶体与非晶体。
请你举出常见的晶体与非晶体的实例。
答案:1、C;2、D;3、晶体:玛瑙、水晶、硫晶体等等;非晶体玻璃、水泥等等。
4、下列不属于晶体的特点是:A、一定有固定的几何外形B、一定有各向异性C、一定有固定的熔点D、一定是无色透明的固体5、下列过程可以得到晶体的有:A、对NaCl饱和溶液降温,所得到的固体B、气态H2O冷却为液态,然后再冷却成的固态C、熔融的KNO3冷却后所得的固体D、将液态的玻璃冷却成所得到的固体6、晶体具有各向异性。
如蓝晶石(Al2O3·SiO2)在不同方向上的硬度不同;又如石墨在与层垂直的方向上的导电率与层平行的方向上的导电率1∕104。
晶体的各向异性主要表现在是:①硬度②导热性③导电性④光学性质A、①③B、②④C、①②③D、①②③④7、一些不法商人制造假宝石来牟取暴利,你能否根据晶体物理性质的各向异性的特点,列举出一些可能有效鉴别假宝石的方法?第二课时一、晶胞定义:晶体结构中的基本单元叫晶胞二、晶胞中原子个数的计算方法:位于晶胞顶点的微粒,实际提供给晶胞的只有1/8;位于晶胞棱边的微粒,实际提供给晶胞的只有1/4;位于晶胞面心的微粒,实际提供给晶胞的只有1/2;位于晶胞中心的微粒,实际提供给晶胞的只有1。
练习:1、现有甲、乙、丙、丁四种晶胞(如图2-8所示),可推知:甲晶体中A与B的离子个数比为;乙晶体的化学式为;丙晶体的化学式为______;丁晶体的化学式为______。
2、钙-钛矿晶胞结构如图2-9所示。
观察钙-钛矿晶胞结构,求该晶体中,钙、钛、氧的微粒个数比为多少?3、晶体硼的基本结构单元都是由硼原子组成的正二十面体,其中含有20个等边三角形的面和一定数目的顶角,每个顶角各有一个硼原子。
如图2-10所示,回答:(1)键角____;(2)晶体硼中的硼原子数____个;B—B键____条?4、在碳单质的成员中还有一种混合型晶体——石墨,如图2-11所示。
它是层状结构,层与层之间依靠作用力相结合。
每层内部碳原子与碳原子之间靠作用力相结合,其键角。
分析图中每个六边形含有个碳原子。
教学反思:本节内容是安排在原子结构、分子结构以及结构决定性质的内容之后来学习,对于学生的学习有一定的理论基础。
本节内容主要是通过介绍各种各样的固体为出发点来过渡到本堂课的主题——晶体和非晶体。
而晶体和非晶体的学习是以各自的自范性和微观结构比较为切入点,进而得出得到晶体的一般途径以及晶体的常见性质和区分晶体的方法。
第二节分子晶体与原子晶体第一课时分子晶体教学目标设定:1、使学生了解分子晶体的组成粒子、结构模型和结构特点及其性质的一般特点。
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。
教学重点难点:重点掌握分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从三维空间结构认识晶胞的组成结构教学方法建议:运用模型和类比方法诱导分析归纳教学过程设计:复问:什么是离子晶体?哪几类物质属于离子晶体?(离子化合物为固态时均属于离子晶体,如大部分盐、碱、金属氧化物属于离子晶体)投影晶体类型离子晶体结构构成晶体的类型粒子间的相互作用力性质硬度熔沸点导电性溶解性展示实物:冰、干冰、碘晶体教师诱导:这些物质属于离子晶体吗?构成它们的基本粒子是什么?这些粒子间通过什么作用结合而成的?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一、分子晶体1、定义:含分子的晶体称为分子晶体也就是说:分子间以分子间作用力相结合的晶体叫做分子晶体看图3-9,如:碘晶体中只含有I2分子,就属于分子晶体问:还有哪些属于分子晶体?2、较典型的分子晶体有非金属氢化物,部分非金属单质,部分非金属氧化物,几乎所有的酸,绝大多数有机物的晶体。
3、分子间作用力和氢键过度:首先让我们回忆一下分子间作用力的有关知识阅读必修2 P22科学视眼教师诱导: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。
多媒体动画片氢键形成的过程:①氢键形成的条件:半径小,吸引电子能力强的原子(N,O,F)与H核②氢键的定义:半径小、吸引电子能力强的原子与H核之间的静电吸引作用。
氢键可看作是一种比较强的分子间作用力。
③氢键对物质性质的影响:氢键使物质的熔沸点升高。
④投影氢键的表示如:冰一个水分子能和周围4个水分子从氢键相结合组成一个正四面体见图3-11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4.分子晶体的物理特性:熔沸点较低、易升华、硬度小。
固态和熔融状态下都不导电。
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。
教师诱导,还有一种晶体叫做干冰,它是固体的CO2的晶体。
干冰外观像冰,干冰不是冰。
其熔点比冰低的多,易升华。
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。