高中化学 第3章 物质的聚集状态与物质性质 3.3 原子晶体与分子晶体(第1课时)教案 鲁科版选修3(1)

物质结构与性质第三章第一节认识晶体在必修2中，学生已初步了解了物质结构和元素周期律、离子键、共价键、分子间作用力等微粒间作用力的知识，又初步了解了离子晶体、分子晶体和原子晶体等结构知识。

本专题内容是在学生学习必修2和从原子、分子水平上认识物质构成的基础上，以微粒之间不同的作用力为线索，侧重研究不同类型物质的有关性质，使学生能更深层次上认识物质的结构与性质之间的关系。

在金属键的基础上，简单介绍了金属晶体中晶胞的几种常见的堆积模型。

让学生对晶体结构有一个较为全面的认识，通过本专题的学习，使学生进一步认识晶体的结构与性质之间的关系，也可使学生进一步深化“结构决定性质”的认识。

【教学设计】【知识与技能】1、了解晶体与非晶体的本质差异2、掌握晶体的基本性质3、理解金属晶体的概念、构成；了解金属晶体中晶胞的堆积方式。

【过程与方法】通过对晶体结构示意图和晶体模型的观察认识，教会学生研究方法，培养学生的观察能力、空间想象力，提高思维的全面性、严密性。

【情感态度与价值观】1、通过对晶体内部微观结构的分析，培养学生实事求是、务实严谨的学习作风和学习化学的兴趣2、通过“内部有序造就了外部有序”的事实，培养学生体验科学探究的乐趣，激发学生对科学的热爱。

【教学重点】：对晶体结构示意图和晶体模型的观察认识【教学难点】：晶体的空间堆积方式。

【教学过程设计】【引入】展示：雪花、石英、食盐、铝的晶体结构图，大多数的金属及其合金也是晶体，具有规则的几何外形。

【阅读】课本P70-71晶体的特征。

问题：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？【板书】一、晶体的特性1、有规则的几何外形2、各向异性(强度、导热性、光学性质等）3对称性：晶体的外形和内部结构都具有特有的对称性。

4、有固定的熔沸点二、晶体与非晶体晶体:具有规则几何外形的固体非晶体:没有规则几何外形的固体三、晶体的分类(依据：构成晶体的粒子种类及粒子之间的作用)分为：金属晶体、离子晶体、原子晶体、分子晶体。

第3节原子晶体与分子晶体[课标要求]1．知道分子晶体与原子晶体、离子晶体、金属晶体的结构微粒、微粒间的作用力的区别。

2．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。

1.原子晶体是指相邻原子间以共价键结合形成的具有空间立体网状结构的晶体。

2．常见的原子晶体有金刚石、晶体硅、二氧化硅、碳化硅。

3．原子晶体具有熔点高、硬度大，不溶于溶剂的特性。

4．对于结构相似的原子晶体，其原子半径越小，键长越短，键能越大，晶体的熔点越高。

5．分子晶体是指分子之间通过分子间作用力结合形成的晶体。

6．常见的分子晶体有非金属单质(除Si)、非金属氧化物(除SiO2)、酸、多数有机物。

7．分子晶体具有硬度小，熔点、沸点低的特性。

8．由组成和结构相似的分子组成的不含氢键的分子晶体，随着相对分子质量的增大，范德华力增强，晶体的熔点升高。

原子晶体1．概念相邻原子间以共价键结合而形成的具有空间立体网状结构的晶体。

2．结构3．结构特点(1)由于共价键的饱和性和方向性，使每个中心原子周围排列的原子数目是固定的。

(2)由于所有原子间均以共价键相结合，所以晶体中不存在单个分子。

4．典型的原子晶体(1)金刚石在晶体中，碳原子以sp 3杂化轨道与周围_4_个碳原子以共价键相结合，C —C 键间的夹角为109.5°。

(2)二氧化硅⎭⎪⎬⎪⎫每个硅原子周围结合 4 个氧原子每个氧原子周围结合 2 个硅原子硅、氧原子个数比为1∶2。

5．原子晶体的物理性质根据下表中有关数据分析，并填写表下面的空白。

(1)键能：C —C ＞C —Si ＞Si —Si ；熔点：金刚石＞碳化硅＞晶体硅；硬度：金刚石＞碳化硅＞晶体硅(用“＞”或“＜”填空)。

(2)规律：原子晶体具有很高的熔点，很大的硬度；对结构相似的原子晶体来说，原子半径越小， 键长越短，键能越大，晶体的熔点就越高。

[特别提醒](1)1个C 原子形成4个C —C 键，每个C —C 键被两个C 原子共用，故每个C 原子占用C —C 键数目为4×12＝2，即1 mol 金刚石含有2 mol C —C 键。

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第2课时分子晶体［学习目标定位］ 1.了解分子晶体的概念、结构特点及常见的分子晶体。

2.能够从范德华力、氢键的特征，分析理解分子晶体的物理特性。

3。

会比较判断晶体类型.一、分子晶体及其结构特点1．概念及微粒间的作用（1)概念：分子间通过分子间作用力相结合形成的晶体叫分子晶体。

（2)微粒间的作用:分子晶体中相邻分子之间以分子间作用力相互吸引.2．分子晶体的结构特点（1)碘晶体的晶胞是一个长方体，在它的每个顶点上有1个碘分子，每个面上有1个碘分子，每个晶胞从碘晶体中分享到4个碘分子。

氯单质、溴单质的晶体结构与碘晶体的结构非常相似，只是晶胞的大小不同而已。

(2)干冰晶体是一种面心立方结构，在它的每个顶点和面心上各有1个CO2分子，每个晶胞中有4个CO2分子.干冰晶体每个CO2分子周围,离该分子最近且距离相等的CO2分子有12个。

（3）在冰晶体中，由于水分子之间存在具有方向性的氢键，迫使在四面体中心的每个水分子与四面体顶角方向的4个相邻水分子相互吸引，这样的排列使冰晶体中的水分子的空间利用率不高,留有相当大的空隙,比较松散。

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第三章物质的聚集状态与物质的性质第一节认识晶体(第一课时）【教学目标】１.能区分晶体与非晶体．2。

认识晶体的重要特征。

【教学重难点】晶体的特征【教学方法】探究法【教学过程】【新课引入】【投影】几种常见的晶体图片【联想·质疑】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？【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、晶体的特征【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【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】2. 晶体的特点:【阅读思考】晶体具有何种特性(１）在适宜条件下,晶体能自发呈现封闭的、规则的多面体外形-——自范性；(2）在不同的方向上表现不同的物理性质(如导电）——-—向异性(3)具有特定的对称性——-对称性【过渡】通过以上的学习如何给晶体下一定义？晶体又有何分类？分类的依据又是什么?【板书】3.晶体的分类(１）晶体：内部微粒在空间按一定的俄规律做周期性重复排列构成的固体物质(２）依据：根据晶体内部微粒的种类和微粒间相互作用(3)分类:离子晶体、金属晶体、原子晶体和分子晶体【思考】各类晶体有何区别？【学生归纳】【问题】晶体有何用途呢？【板书】4。

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第一节认识晶体多彩的人工晶体顾名思义，人工晶体就是使用人工方法合成出的晶体。

我们生活周围的很多物质都是晶体,比如地上的石头、沙土。

沙土颗粒虽小，人用肉眼无法观察到它的晶面、晶形,但它却实实在在是由晶体构成的。

构成物质的原子、离子或分子在空间作长程有序的排列,形成一定的点阵结构,就是晶体；而内部没有长程有序排列(只有短程有序）的物质就是非晶态固体,如玻璃、石蜡、橡胶等。

晶体通常具有规则的外形,棱角分明.ﻫ人工晶体的分类人工晶体按照功能不同,可粗略分为半导体晶体,激光晶体，非线性光学晶体,光折变晶体，闪烁晶体，电光、磁光、声光调制晶体,压电晶体,红外探测晶体，光学晶体,双折射晶体,宝石晶体与超硬晶体等十二类。

1.宝石晶体有极高的硬度、奇特的星彩闪光或艳丽颜色的晶体,是大家所熟悉的宝石晶体.立方氧化锆的硬度仅次于金刚石，折射率也相当大,可以有很高的星彩效应.下图是用氧化锆晶体制作的孔雀，由于不同的掺杂，显现出不同的颜色.除金刚石外,其它宝石主要是人工合成品。

人工合成金刚石已达到宝石级尺寸，但因价格十分昂贵,尚未进入市场。

２。

会唱歌的压电晶体当对某些晶体挤压或拉伸时，该晶体的两端就会产生不同的电荷,这种晶体就叫压电晶体.当然,产生的电荷的量是非常少的,但却是仪器可以检测到的，并能够加以利用。