原子晶體和分子晶體

1、原子晶體和分子晶體 返回一、 教學(xué)目標(biāo)：1、 幫助學(xué)生了解原子晶體和分子晶體的結(jié)構(gòu)模型及其性質(zhì)的一般特點。2、 幫助學(xué)生理解原子晶體和分子晶體的晶體類型與性質(zhì)的關(guān)系。3、 培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力和進(jìn)一步認(rèn)識物質(zhì)的結(jié)構(gòu)決定物質(zhì)的性質(zhì)的客觀規(guī)律。二、 教學(xué)重點： 原子晶體、分子晶體的概念、晶體的類型和性質(zhì)的關(guān)系。三、 教學(xué)難點： 原子晶體分子晶體的結(jié)構(gòu)類型四、 教學(xué)用具 金剛石、石墨、SO2晶體結(jié)構(gòu)模型、掛圖五、 教學(xué)方法： 觀察、對比、分析、歸納相結(jié)合的方法六、 教學(xué)過程：新課導(dǎo)入：上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了由構(gòu)成晶體微粒種類及微粒之間的相互作用不同將晶體分為離子晶體、金屬晶體、原子晶體和分子晶體。知道了

2、離子晶體和金屬晶體的性質(zhì)與晶體微粒的種類微粒間的相互作用及微粒的排列規(guī)律密切相關(guān)，這節(jié)課我們來討論下原子晶體和分子晶體。 板書：原子晶體和分子晶體媒體：展示金剛石晶體結(jié)構(gòu)模型。強(qiáng)調(diào)：讓學(xué)生觀察的重點是金剛石晶體結(jié)構(gòu)的特點及構(gòu)成微粒。請同學(xué)們觀察看看金剛石是什么晶體呢？講解：我們可以清楚的看到在金剛石晶體中每個碳原子都被相鄰的4個碳原子包圍，處于4個碳原子的中心，說明碳原子以SP3雜化軌道和它緊臨的4個碳原子以共價鍵成為正四體結(jié)構(gòu)，這些正四面體向空間發(fā)展構(gòu)成彼此聯(lián)結(jié)的立體網(wǎng)狀晶體。提問：金剛石構(gòu)成微粒是什么呢？回答：原子。提問：對，很對！對于原子間的作用是什么呢？回答：共價鍵。提問：對，回答的很

3、對！金剛石是典型的原子晶體那么同學(xué)們說說什么樣的晶體是原子晶體？講解：恩，回答的很好！原子晶體就是相鄰原子間以共價鍵結(jié)合而成的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體。原子晶體的構(gòu)成微粒是原子，微粒間的作用是共價鍵。板書：一、原子晶體：1、 概念：相鄰原子間以共價鍵結(jié)合而成的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶構(gòu)成微粒：原子粒子間相互作用：共價鍵 提問：我來問問同學(xué)們金剛石的熔點是高還是低呢？硬度呢？回答：熔點高、硬度大。提問：同學(xué)們回答的非常好！為什么會是熔點高、硬度很大呢？講解：我們知道金剛石是天然存在的最硬的物質(zhì)。這是由于金剛石C-C鍵以共價鍵結(jié)合形成的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體。共價鍵的鍵能很大，要破壞它就需要很大的能量。因此，金剛石

4、的熔點很高，硬度很大。性質(zhì)十分穩(wěn)定。提問：既然性質(zhì)十分穩(wěn)定那么金剛石導(dǎo)電么，溶解性怎么樣？回答：不導(dǎo)電，難溶講解：每個C原子都以SP3雜化軌道與4個C原子以共價鍵結(jié)合，因此沒有自由電子或離子所以金剛石也不導(dǎo)電，難溶于一般溶劑。講述：通過分析了金剛石的性質(zhì)我們就很容易寫出原子晶體的物理性質(zhì)了。板書：2、物理性質(zhì)：a、 熔點很高、硬度很大。b、 難溶于一般溶劑c、 大部分不導(dǎo)電 提問同學(xué)們我們學(xué)習(xí)的C原子有哪幾種同素異形體啊？回答：金剛石、石墨、C60提問：好回答的很對！我們知道金剛石是典型的原子晶體，那石墨呢是否也是原子晶體，它有什么性質(zhì)呢？我們一起來看看書。請同學(xué)們把書翻到P105看看聯(lián)想與質(zhì)

5、疑，請同學(xué)們一起讀一下。提問：好同學(xué)們那么石墨究竟是屬于哪種類型的晶體呢？媒體：展示石墨晶體的結(jié)構(gòu)模型。強(qiáng)調(diào)仔細(xì)觀察其微粒排列規(guī)律。講解并提問：好同學(xué)們我們來看看石墨晶體的結(jié)構(gòu)模型，分析下它的空間構(gòu)型。我們可以看到石墨晶體具有層狀結(jié)構(gòu)，那么與金剛石不同的是每個C原子用SP幾與相鄰的幾個C原子以共價鍵結(jié)合的？我們來一起數(shù)一下！回答：SP2雜化軌道，與3個C原子結(jié)合1講解：同學(xué)們回答的很好，看來同學(xué)們觀察的很仔細(xì)！ 每個C原子以SP2雜化軌道與相鄰的3個C原子以共價鍵結(jié)合形成無限的六邊形平面網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。因此它具有原子晶體的性質(zhì)熔點很高。同時我們再看，在每個C原子既然以SP2雜化軌道那么還有一個與C環(huán)

6、平面垂直的未參與雜化的2P軌道，并含有一個未成對的電子。因此，能形成遍及整個平面的大 鍵，正是由于電子可以在整個六邊形網(wǎng)狀平面上運動，因此，石墨的大 鍵具有金屬鍵的性質(zhì)。這就是石墨沿層的平行方向?qū)щ娦詮?qiáng)的原因。再來看下層與層之間。這些網(wǎng)絡(luò)狀的平面結(jié)構(gòu)是以范德華力結(jié)合而形成的層狀結(jié)構(gòu)。我們上一章學(xué)習(xí)了范德華力是比化學(xué)鍵鍵能較弱的力，層與層之間的分子間作用力較弱。因此，石墨又具有分子晶體的性質(zhì)硬度小。提問：好同學(xué)們聽明白了么？石墨具有哪幾種晶體的性質(zhì)呢？回答：原子、金屬、分子晶體的性質(zhì)。熔點很高，導(dǎo)電強(qiáng)，硬度小。講述：好回答的很好！看來同學(xué)們聽明白了，請同學(xué)們下去再仔細(xì)看下書好好鞏固一下！我們就說

7、石墨是過渡型晶體。板書：3、石墨是過渡型晶體提問：那么常見的原子晶體還有什么呢？回答：講述：對，還有晶體硅、水晶（SiO2）金剛砂（SiC）等。板書：4、常見原子晶體： 晶體硅、水晶（SiO2）金剛砂（SiC）等。講述：我們再來看看SiO2的結(jié)構(gòu)及性質(zhì)看與我們剛才歸納的結(jié)論是否一致。請同學(xué)們先來看下書P99。 媒體：展示SiO2晶體結(jié)構(gòu)模型。強(qiáng)調(diào)仔細(xì)觀察它的微粒排列規(guī)律。 提問：我來請同學(xué)回答下硅氧原子個數(shù)比為多少？與原子晶體有什么形似處？ 講解；我們看到SiO2晶體中，每個Si原子周圍以共價鍵結(jié)合4個O原子，同時每個O原子跟2個Si原子結(jié)合其中硅氧原子個數(shù)比為1：2，從而形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)晶體

8、。水晶的成分是SiO2。因此水晶具有熔點高，硬度大的特點。分析：同學(xué)們我們知道了常見的原子晶體那對于結(jié)構(gòu)相似的原子晶體來說其熔點大小怎么比較我們來看下書P99。講解：我們在離子晶體時講過鍵能與離子半徑有關(guān)，離子半徑越小，核間距越短，鍵能越大。原子晶體也一樣的，原子半徑越小，共價鍵鍵長越短，鍵能越大。晶體的熔點越高。所以請同學(xué)們翻到P100劃下把這句話劃下來。副板書：鍵長：C-C<C-Si<Si -Si 鍵能：C-C>C-Si >Si-Si 熔點：金剛石炭化硅晶體硅過渡：前面我們講過SiO2是原子晶體，那C與Si在同一主族，SiO2晶體與CO2晶體是否具有相似的結(jié)構(gòu)性質(zhì)呢

9、？掛圖：展示SiO2晶體與CO2晶體一些物理性質(zhì)的圖表。請同學(xué)們回答不同點得出什么結(jié)論。討論回答：通過比較來試判斷CO2晶體是否屬于原子晶體熔點/C狀態(tài)（室溫）CO2晶體-56。2氣態(tài)SiO2晶體1723固態(tài)講述：通過比較可發(fā)現(xiàn)SiO2晶體與CO2晶體在熔點等物理性質(zhì)上有很大的差異，可以推斷CO2晶體不屬于原子晶體。那么CO2晶體屬于什么晶體呢？現(xiàn)在我們來學(xué)習(xí)另一類型的晶體分子晶體板書：二、分子晶體講述：我們學(xué)過CO2常溫下為氣態(tài)，在降溫或增大壓強(qiáng)是分子間距離減小變不規(guī)則運動為有序排列凝結(jié)成為固態(tài)的CO2晶體即干冰。提問：那么諸如此例的還有什么呢？請同學(xué)們討論回答。提問：回答的很好！那這是由于

10、什么原因會有這些現(xiàn)象呢？回答：這是由于分子間作用力的結(jié)果。表揚：回答的很好看來上一章的內(nèi)容你們掌握的不錯！強(qiáng)調(diào)：這種分子間作用力只存在與分子之間。媒體：請同學(xué)們翻開書看P101圖3-3-7仔細(xì)觀察干冰晶體晶胞研究下它內(nèi)部分子的構(gòu)成特點。講述：我們看到干冰晶體晶胞其中二氧化碳分子因分子之間的相互作用，在晶胞中呈現(xiàn)有規(guī)律的排列。在八個頂點各有一個CO2分子六個面上也各有一個CO2分子以分子間的作用力結(jié)合成立方體型。所以說干冰晶體中只有CO2分子它的化學(xué)式就是分子式。我們研究了干冰晶體的結(jié)構(gòu)就應(yīng)該得出什么是分子晶體了 板書：1。定義：分子間以分子間作用力結(jié)合的晶體。 構(gòu)成微粒：分子 ； 微粒間的相互

11、作用力：分子間作用力 2分子晶體的化學(xué)式就是分子式（不同與離子晶體）講述并板書：3。常見的分子晶體還有非金屬單質(zhì)（鹵素、O2等）非金屬氧化物（CO2、CO）氫化物（NH3、HX）提問：那么分子晶體有什么物理性質(zhì)呢？講授：我們在講分子間作用力是講過分子間作用力很弱遠(yuǎn)小于化學(xué)鍵。因此要破壞它使晶體邊成液體或氣體就很容易所以，分子晶體具有較低的熔沸點并且硬度也很小。我們說固態(tài)的CO2、導(dǎo)電么？不導(dǎo)電是吧那固態(tài)的CO2 溶于水后變成碳酸溶液電離出了氫離子和碳酸氫根離子可以導(dǎo)電。副板書：CO2+H2O = H+ +HCO3-板書：物理性質(zhì)：（1） 熔沸點低硬度?。?） 固態(tài)是不導(dǎo)電，溶于水時部分導(dǎo)電提問

12、：那么對于結(jié)構(gòu)相似的分子晶體來說熔沸點高低怎么來判斷呢？媒體：請同學(xué)們翻開書看P70圖討論：回答講解：我們學(xué)習(xí)了分子間作用力有兩種請同學(xué)回答：1、氫鍵2、范德華力那么看這個圖對于HF、H2O 、NH3相對與同主族的氫化物來說熔沸點都要高這就是什么的作用呢？回答：氫鍵的作用！表揚：恩回答的很好！氫鍵的存在是分子晶體的熔沸點要高請同學(xué)們記住幾個有氫鍵的分子晶體的特例提問：那么不存在氫鍵的分子晶體怎么判斷呢？媒體：請同學(xué)們翻開書P104看圖講解：好同學(xué)們我們看到了對于熔沸點CO2>CS2,也就是相對分子質(zhì)量的越大分子間的作用力就越的因此熔沸點就越高。請同學(xué)們把第三段劃下了這是重點！好我們可以總結(jié)一下了。板書：結(jié)構(gòu)組成相似分子晶體熔沸點比較：（1） 氫鍵使熔沸點高（2） 相對分子質(zhì)量的越大熔沸點就越高小結(jié)：為了能更好的區(qū)分原子晶體和分子晶體我們來填下下面的表晶體類型微粒結(jié) 合 力熔沸點硬度實 例離子晶體離子離子鍵較 高較 大NaClCaO分子晶體分子范德華力較 低較 小干冰 碘分子晶體原子共價鍵很 高很大金剛石二氧化硅 板書設(shè)計：一、原子晶體1、 定義：相鄰原子間以共價鍵結(jié)合而成的空間網(wǎng)狀的結(jié)構(gòu)晶體2、 常見原子晶體：金剛石、水晶SiO2、晶體Si、碳化硅SiC3、 物理性質(zhì)：A、熔點很高、硬度很大B、難溶于一般溶劑C、大部分不導(dǎo)電4、 石墨過渡型晶體5、 結(jié)構(gòu)相似的原子晶體