教学设计

《晶体类型与结构、性质关系》教学设计(1)河北省广平县第一中学：张红梅一、选材依据本节选自苏教版化学2专题1第三单元“从微观结构看物质的多样性”，本节课为本单元的第三课时。

二、设计思想本节课是基于学生对不同晶体已经了解的基础上，完全可以理解构成物质微粒之间存在着不同的作用力，但可能在学习本课时会遇到一些问题，例如石英晶体中是原子连结而不是分子连结，有没有分子，还有晶体在溶解和熔化过程中克服什么作用力等问题进一步深入理解，同时通过观察不同晶体晶胞模型，培养学生的空间想象能力。

本节内容主要划分为四个部分：第一部分为不同类型晶体的定义和性质，涉及到四种晶体的构成微粒、微粒间的作用类型以及表现出的物理性质的差异；第二部分为不同类型晶体的判断依据。

第三部分为不同类型晶体熔沸点比较，第四部分为晶胞模型分析及化学式的确定。

本专题的学习将为《物质结构与性质》的选修学习打下基础。

三、三维目标（一）知识与技能：（1）能区分常见四种晶体的特性。

（2）能够判断一些常见晶体的类型。

（3）以不同类型的晶体为例，认识物质的多样性与微观结构的关系。

（二）过程与方法：（1）通过观察电脑演示三维空间结构增强空间想象能力。

（2）通过列表对比的方法学会比较的科学方法。

（3）通过经历问题探究的过程，形成分析推理、综合归纳的能力。

（三）情感态度与价值观：（1）理解“物质的结构决定性质、性质体现结构”的观点。

（2）学会透过现象看本质的思维方法，培养更高的思维能力。

四、教学重难点（1）教学重点：不同晶体类型与微粒之间的作用力（2）教学难点：晶体熔沸点的比较及晶胞模型的分析五、教学方法列表比较、模型展示、归纳总结、多媒体辅助教学法。

六、教学器具多媒体课件不同类型晶体晶胞模型七、教学过程任务一：晶体类型与微粒之间的作用力[PPT展示]1.请同学们分析下列变化，回答有关问题：①烧碱熔化②食盐溶于水③氯化氢溶于水④蔗糖溶于水⑤碘升华⑥加热使液态氦气汽化A、仅破坏离子键的是（）B、仅破坏共价键的是（）C、未破坏化学键的是（）[学生活动]思考后回答[问题设置意图]通过回答问题考查学生对晶体类型与微粒之间的作用力掌握情况并发现一些新问题，激发学生对晶体更深入理解的兴趣。

[设问]: ②③同样是溶于水为啥克服作用力不相同?[教师讲解]不同类型晶体形成过程：1.离子晶体：原子得失电子形成阴阳离子，阴阳离子通过静电作用（离子键）形成离子晶体。

2.分子晶体：相邻原子之间通过共用电子对形成共（即共价键）形成分子，分子通过分子间作用力（范德华力）形成分子晶体。

3.原子晶体：原子之间通过共价键直接形成原子晶体。

4.金属晶体：金属失去电子形成阳离子，金属阳离子与自用电子之间通过静电作用（金属键）形成金属晶体。

【学生总结并填表】几种晶体的列表比较：[PPT展示]【针对性练习】21、有下列8种晶体：A．水晶B．冰醋酸C．白磷D．固态氩E．氯化铵F．铝G．金刚石用序号回答下列问题：(1)属于原子晶体的化合物是，直接由原子构成的高熔点的晶体是，直接由原子构成的分子晶体是.(2)由极性分子构成的晶体是,会有共价键的离子晶体是，属于分子晶体的单质是.(3) 在一定条件下能导电而不发生化学反应的是，分子内存在化学键，但受热熔化时，化学键不发生变化的是，受热熔化，需克服共价键的是.【过渡】了解了晶体形成过程如何去判断一种物质到底属于哪一种晶体类型呢？任务二：判断晶体类型的方法【教师小结】方法一：依据物质的组成和类别判断A、离子晶体：①含金属的化合物（除氯化铝）②铵盐B、原子晶体：记住如下常见原子晶体金刚石、晶体硅、SiO2、SiC、Si3N4、BN等C、金属晶体：金属单质和合金D、分子晶体：大多数非金属单质（除金刚石、石墨、晶体硅、晶体硼外），气态氢化物、非金属氧化物（除SiO2外）、酸、绝大多数有机物（除有机盐外）方法二：依据晶体性质判断（一般情况）A. 熔沸点高、硬度大的晶体为原子晶体B. 固态不导电而熔化时导电的晶体为离子晶体C. 熔沸点低、硬度小、固态不导电且熔化时也不导电的晶体为分子晶体D. 延展性好、固态和熔化时均导电性的晶体为金属晶体【学生活动】针对性练习：1、判断下列晶体的类型(1) Fe(CO)5常温下呈液态，熔点为－20.5℃，沸点为103℃。

(2) 氮氧化铝(AlON) 是一种硬度超强、难熔的透明材料。

2、下列各组物质气化或熔化时，所克服的微粒间的作用（力），属同种类型的是( ) （A）碘和干冰的升华（B）二氧化硅和生石灰的熔化（C）氯化钠和铁的熔化（D）水和四氯化碳的蒸发3．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2200O C，熔融态不导电____________B．溴化铝，无色晶体，熔点98O C，熔融态不导电____________C．五氟化钒，无色晶体，熔点19.5O C，易溶于乙醇、氯仿、丙酮中________D．溴化钾，无色晶体，熔融时或溶于水中都能导电____________4．已知氯化铝的熔点为190O C(2.02×105Pa)，但它在180O C即开始升华.(1)氯化铝是_________ (填“离子化合物”或“共价化合物”).(2)在500K和1.01×105Pa时，它的蒸气密度(换算成标准状况时)为11.92g/L，且已知它的结构中还含有配位键，氯化铝的化学式为________，结构式为_________.(3)无水氯化铝在潮湿空气中强烈地“发烟”，其原因是________________________________.(4)如何通过实验来判别氯化铝是离子化合物还是共价化合物？[教师设问]通过这些针对性练习我们初步学会了判断晶体类型，那么二氧化碳和二氧化硅晶体同样是共价化合物它们的熔沸点高低为啥有那么大的差异呢？任务三：晶体熔沸点的比较【学生思考】物质状态变化是何种变化？取决于物质的什么性质？一、原理：物质由固态到液态到气态所发生的变化是：①构成物质的微粒间的距离变大；②微粒间的相互作用减弱或破坏；[教师引导] 物质熔、沸点高低取决于构成该物质的微粒间 的相互作用的强弱！二.如何比较物质熔、沸点高低1．由晶体结构来确定.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、沸点高低的决定因素.①一般规律：原子晶体＞离子晶体＞分子晶体如：Si02＞NaCl ＞CO 2(干冰)，但也有特殊，如熔点：MgO ＞SiO 2②同属原子晶体，一般键长越短，键能越大，共价键越牢固，晶体的熔、沸点越高.如：金属石＞金刚砂＞晶体硅 原因 c c r -＜si c r -＜si si r -③同类型的离子晶体，离子电荷数越大，阴、阳离子核间距越小，则离子键越牢固，晶体的熔、沸点一般越高.如：MgO ＞NaCl④分子晶体，分子间范德华力越强，熔、沸点越高.分子组成和结构相似的分子晶体，一般分子量越大，分子间作用力越强，晶体熔、沸点越高.如：F 2＜Cl 2＜Br 2＜I 2ii 若分子量相同，如互为同分异构体，则支链数越多，沸点越高，分子越对称，则熔点越高.如：沸点：CH 3点显著升高，在极性溶剂中，若溶质分子和溶剂分子间形成氢键，则可使熔解度增大.如NH 3极易溶于水就与此有关.除上述几种物质外，在醇、羧酸、无机酸、水合物、氨合物等中均有氢键.⑤金属晶体：金属原子的价电子数越多，原子半径越小、金属键越强，熔、沸点越高. 如：Na ＜Mg ＜Al2．根据物质在同条件下的状态不同. 一般熔、沸点：固＞液＞气.如果常温下即为气态或液态的物质，其晶体应属分子晶体(Hg 除外).如惰性气体，虽然构成物质的微粒为原子，但应看作为单原子分子.因为相互间的作用力范德华力，而并非共价键.【针对性练习】1．试比较下列几种物质的熔点由高到低的顺序(用数字表示)__________________ ①Na ②K ③Na —K ④NaCl ⑤金刚石 ⑥CO ⑦SiO 2 ⑧CS 22．化工行业已合成一种硬度比金刚石还大的晶体——氮化碳，若已知氮在此化合物中显－3价，推断：(1)它的化学式可能是______________ (2)其晶体类型为_______晶体_______(3)你认为其硬度比金刚石大的主要原因是___________________________________ 3．有两组关于物质熔点的数据I 组 II 组物质 NaC1 KCl RbCl C S Cl SiCl 4 G e Cl 4 S 12Cl 4 pbCl 4 熔点 808O C 772O C 717O C 645O C －70.4O C －49.5O C －36.2O C －15O C分析以上数据，回答： (1)有什么规律可循?答: _____________________________________________ (2)选成这些规律的主要原因是什么?答: _____________________________________________任务四：晶胞结构的分析与化学式的确定【学生活动】请同学们仔细观察这几种典型晶体的晶胞模型 （教师展示实物模型）并结合多媒体展示，学会分析典型晶体的结构特征通过模型展示更形象直观，符合中学生的认知规律，这样做能引起注意，并且能使学生们更易理解。

1．离子晶体 CsCl NaCl 离子配位数 8：8 6：6 一个晶胞中含 1，1 4，4 阳离子和阴离子数晶胞构型 立方体 立方体 重点掌握NaCl 晶体结构，它还具有的特征：①一个Na +周围等距且最近的Cl －有6个，此6个Cl －连线形成的空间几何体为正八而体，Na +位于其中心.②一个Na +周围等距且最近的Na +有12个如何计算离子晶体中不同部位的离子对晶胞的贡献？体心（内） 面心 棱上 角顶 系统数 121 41 81 2．原子晶体（金刚石和石墨的比较）注意：①石墨有导电性，是因为层内有自由电子.②碳还有多种因素异形体，如足球碳C60等.想一想：C60、N60等属于什么晶体？23．(1)在金刚石立体网状结构中，由共价键形成的碳原子环中，最小的环上有_______个碳原子.(2)在晶体二氧化硅中，最小的环上共有_______个原子.(3)石墨晶体的每一层是由无数个正六边形构成的，则平均每一个正六边形所占有的碳原子数为_______个.【归纳总结】引导学生回顾总结已学知识，增强综合归纳能力；增强观察能力，并学会应用“比较”的科学方法。