(整理)分子晶体学案
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分子晶体教案
以下是一份以分子晶体为主题的教学教案:
一、教学目标
1. 让学生理解分子晶体的概念、结构特点和性质。
2. 能够通过实例区分分子晶体与其他晶体类型。
3. 培养学生的空间想象能力和分析问题的能力。
二、教学重难点
重点:分子晶体的结构特点和性质。
难点:对分子晶体性质的理解。
三、教学准备
多媒体课件、相关模型。
四、教学过程
师:同学们,我们今天来学习一种新的晶体类型,叫做分子晶体。
大家先想想,什么是晶体呀?
生:晶体就是有规则几何外形的固体吧。
师:对,那分子晶体呢,谁来猜猜它的特点?
生:是不是由分子组成的晶体啊?
师:非常棒!那分子晶体有哪些常见的物质呢?
生:干冰?
师:对,干冰就是典型的分子晶体。
那分子晶体在结构上有什么特点呢?
生:分子间靠分子间作用力结合?
师:没错,这就是它的重要结构特点。
那分子晶体有什么性质呢?
生:熔沸点比较低吧。
师:很好,还有吗?
生:硬度比较小。
师:对,这些都是分子晶体的性质特点。
那我们来看几个例子,判断一下它们是不是分子晶体。
(展示例子)
师:大家都理解了吗?
生:理解了。
五、教学反思
在教学过程中,通过师生对话引导学生积极思考和参与,效果较好。
但在讲解分子晶体性质时,可以再深入一些,多举些实例帮助学生理解。
同时,要关注学生的反馈,及时调整教学节奏和方法。
分子晶体【学习目标】1.通过阅读课本65页,能够复述分子晶体的定义、特性、包含物质类别;2.通过阅读课本66页,能复述冰的结构特点并解释相关现象;3.通过小组讨论,能够描述CO2晶胞结构的特点并进行相关计算;4.通过教师讲评,能够总结比较分子晶体熔沸点的方法;【重点难点】重点:分子晶体定义、特性、包含物质类别;晶胞结构特点及相关计算;分子晶体熔沸点比较;难点:冰及CO2晶胞结构特点分析及相关计算;【导学流程】一.基础感知1.分子晶体:下列性质适合于分子晶体的是。
①熔点1070℃,易溶于水,水溶液导电②熔点10.31℃,液态不导电,水溶液导电③能溶于CS2,熔点112.8℃,沸点444.6℃④熔点97.81℃,质软、导电,密度为0.97g·cm-32.分子晶体结构:(1)非密堆积结构:在冰晶体中,水分子之间的主要作用力是_____,由于该主要作用力与共价键一样具有性,故一个水分子周围只能有_____个紧邻的水分子,这些水分子位于_____的顶点方向.这种排列方式致使冰晶体中水分子的空间利用率_____("较大"或"较小"),故冰的密度反而比水的密度要_____("大"或"小");1mol冰中含有氢键数;(2)密堆积结构:在干冰晶体中(图3-12):可得出每个CO2分子周围有____个等距离且最近的CO2分子,有种不同取向的CO2分子。
将CO2分子视为质点,设晶胞边长为apm,则紧邻的两个CO2分子的距离为pm。
3.计算(1)石墨晶体的片层结构如图所示,试回答:每个C原子连接个六元环,每个六元环占有个C原子。
12 g碳原子可构成个正六边形(2)一种甲烷水合物晶体中,平均每46个分子构成8个水分子笼,每个水分子笼可容纳1 个甲烷分子或水分子,若这8个分子笼中有6个容纳的是甲烷分子,另外2个被水分子填充,这种可燃冰的平均分子组成是;(3)德国和美国科学家首先制出由20个碳原子组成的空心笼状分子C20,该笼状结构是由许多正五边形构成如图。
姓名,年级:时间:第一课时分子晶体学习目标:1。
了解分子晶体的概念及结构特点。
掌握分子晶体的性质。
2. 能够通过分析分子晶体的组成微粒、结构模型及分子晶体中的作用力解释分子晶体的一些物理性质。
3。
知道一些常见的属于分子晶体的物质类别。
[知识回顾]什么是范德华力和氢键?存在于什么微粒间?主要影响物质的什么性质?答:范德华力是分子与分子之间存在的一种把分子聚集在一起的作用力。
它是分子之间普遍存在的相互作用力,它使得许多物质能以一定的聚集态(固态和液态)存在。
氢键:是由已经与电负性很强的原子(如N、F、O)形成共价键的氢原子与另一个分子中或同一分子中电负性很强的原子之间的作用力。
范德华力和氢键主要存在于分子之间,主要影响物质的物理性质。
[要点梳理]1.分子晶体的概念及结构特点(1)分子晶体中存在的微粒:分子.(2)分子间以分子间作用力相结合形成的晶体叫分子晶体.(3)相邻分子间靠分子间作用力相互吸引。
①若分子间作用力只有范德华力,则分子晶体有分子密堆积特征,即每个分子周围有12个紧邻的分子。
②分子间含有其他作用力,如氢键,则每个分子周围紧邻的分子要少于12个。
如冰中每个水分子周围只有4个紧邻的水分子。
2.常见的分子晶体(1)所有非金属氢化物,如H2O、NH3、CH4等.(2)部分非金属单质,如卤素(X2)、氧气O2、氮N2、白磷(P4)、硫(S8)等。
(3)部分非金属氧化物,如CO2、P4O10、SO2、SO3等。
(4)几乎所有的酸,如HNO3、H2SO4、H3PO4、H2SiO3等。
(5)绝大多数有机物的晶体,如苯、乙醇、乙酸、乙酸乙酯等.3.典型的分子晶体(如图)(1)冰①水分子之间的主要作用力是氢键,当然也存在范德华力.②氢键有方向性,它的存在迫使在四面体中心的每个水分子与四面体顶角方向的4个相邻水分子互相吸引。
(2)干冰①在常压下极易升华。
②干冰中的CO2分子间只存在范德华力而不存在氢键,一个CO2分子周围等距紧邻的CO2分子有12个.知识点一分子晶体的性质1.分子晶体的构成微粒是真实存在的小分子或大分子。
【学习目标】1、了解分子晶体的概念2、了解冰、二氧化碳的晶体结构及晶体中分子间作用力类型3、掌握分子晶体关于熔、沸点等方面的物理性质【问题导学】1、下图是C60、碘和干冰的晶胞结构,这几个晶胞从构成微粒分析有何共同点?2、什么是分子晶体?构成该晶体的微粒之间存在着哪些作用?3、观察下表(1)分子晶体的熔沸点如何?硬度如何?为什么?(2)分子晶体在固态、熔融状态下、水溶液中,能否导电?(3)分子晶体在水中的溶解性如何?4、哪些物质能形成分子晶体?5、分子晶体的结构特征⑴如果分子间作用力只是范德华力,若以一个分子为中心,其周围通常可以有多少个紧邻的分子?⑵如果分子间还有其他作用力,如存在氢键的分子晶体,由于氢键具有方向性,必然要对这些分子的堆积方而成的晶体的构型产生影响。
如晶体冰中一个水分子周围等距离最近有几个水分子?6、为什么冰的密度比水的密度小?7、根据干冰晶胞(如上图)回答以下问题:(1)构成干冰晶体的微粒是__________,微粒之间的作用力是__________(2)每个干冰晶体结构最小重复单元中含_______个CO2分子,形成CO2分子的作用力是__________(3)每个CO2分子周围等距离且最近的CO2分子有________个(4)干冰晶体中,CO2分子的排列方向有几种?(5)干冰一个晶胞的质量是多少?(6)在一定温度下,已测得干冰晶胞的边长a=5.72×10-8cm,则该温度下干冰的密度为________________ (写出表达式即可)【基础自测】1、下列晶体由原子直接构成,且属于分子晶体的是( )A.固态氢 B.固态氖 C.磷 D.三氧化硫2、下列性质适合于分子晶体的是 ( )A.熔点2 700℃,导电性好,延展性强B.无色晶体,熔点3 550℃,不导电,质硬,难溶于水和有机溶剂C.无色晶体,能溶于水,质硬而脆,熔点为800℃,熔化时能导电D.熔点-56.6℃,微溶于水,硬度小,固态或液态时不导电3、四氯化硅的结构和四氯化碳类似,对其性质的推断,正确的是:①四氯化碳晶体是分子晶体;②通常情况下为液态;③熔点高于四氯化碳;④属于正四面体的分子构型。
第二节分子晶体与原子晶体第一课时【教学目标】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.使学生理解分子间作用力和氢键对物质物理性质的影响。
3.知道一些常见的属于分子晶体的物质类别。
【教学重点】重点掌握分子晶体的结构特点和性质特点【教学难点】氢键的方向性和氢键对物体物理性质的影响【教学方法】运用模型和类比方法诱导分析归纳【教师具备】教学媒体冰、干冰、碘晶体【复习引入】什么是离子晶体?哪几类物质属于离子晶体?【交流·讨论】雪花、冰糖、食盐、水晶和电木(酚醛树脂)这些固体是否属于晶体?若不是晶体,请说明理由【设问】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?【讲解】分子通过分子间作用力形成分子晶体【板书】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【思考】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【讲述】首先让我们回忆一下分子间作用力的有关知识、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。
【追问】分子间作用力对物质的性质有怎么样的影响?【板书】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。
【讲解】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。
【师生小结】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。
【投影】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【创设情景】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。
分子晶体学案《第二节分子晶体与原子晶体》第一课时导学案编制:秦艳审阅:王召栋【学习目标】1.了解分子晶体的组成粒子、结构模型和结构特点。
2. 理解分子间作用力和氢键对物质物理性质的影响。
3.知道一些常见的属于分子晶体的物质类别,激发学习兴趣。
【自主学习】自然界中存在的“热胀冷缩”是我们熟悉的物理规律。
但你也一定注意过,冬天冰总是浮在水面上的现象。
这说明液态水变成固态后密度变小。
你一定想知道水在结冰的过程中水分子之间发生了什么变化吧?那就让我们进入本节“分子晶体”的学习吧!预习思考:1.试着说说什么叫分子晶体?2.你能说出分子晶体中存在哪些相互作用力吗?其中分子晶体的形成主要通过什么相互作用?3.通过阅读教材P65表3-2,对于分子晶体的性质你有何感想?4.你能列举出在常见物质中,哪些属于分子晶体吗?5.你能准确描述“分子密堆积”的涵义吗?6.阅读教材P65-66你能否解释冰的密度小于液态水的原因?7.阅读教材P67-68“科学视野”,对于“可燃冰”你有何感想?预习检测:下列关于水分子的说法正确的是()A.水分子是直线型的,所以是非极性分子。
B.水结冰时水分子间可能形成了新的共价键。
C.冰融化时要吸收较多热量是因为水分子内O—H键键能大的原因。
D.水结冰时分子间距离变大了。
【合作探究】1.阅读探究探究一:分子晶体中的相互作用力讨论:分子晶体融化和破碎时,破坏的是什么作用力?探究二:分子晶体的物理性质结论:﹡决定分子晶体物理性质的因素是:探究三:分子晶体与物质类别:(阅读P65第二自然段)探究四:分子晶体的结构特征(堆积方式)2. 晶体碘在升华时被破坏的相互作用力是,未被破坏的相互作用力是。
冰在融化时被破坏的相互作用力是,未被破坏的相互作用力是。
3.下列化学式所对应物质形成的晶体是分子晶体的有()①CH3COOH ② Ar③S ④P4 ⑤NaCl ⑥H2SO4⑦NH4Cl ⑧C704.二氧化硅晶体熔点1723℃,沸点2230℃。
第1课时分子晶体学习目标了解分子晶体的特征,能以典型的物质为例描述分子晶体和原子晶体的结构与性质的关系。
知识梳理1.定义:称为分子晶体,也就是说,分子间以相结合的晶体叫做分子晶体。
例:干冰晶体中只含有CO2分子,碘晶体中只含有I2分子。
2.构成微粒:。
3.微粒间的作用力:分子间作用力——。
①若分子间作用力只有,则分子晶体有特征,即每个分子周围有个紧邻的分子。
②分子间含有其他作用力,如,则每个分子周围紧邻的分子要少于12个。
如冰中每个水分子周围只有个紧邻的水分子。
氢键形成的过程:①氢键形成的条件:半径,吸引电子能力的原子(N、、F)与H原子;②氢键的定义:。
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。
如H2O、HF、NH3的沸点出现反常现象。
4.常见的分子晶体(1)所有,如H2O、NH3、CH4等。
(2)部分,如卤素(X2)、O2、N2、白磷(P4)、硫(S8)等。
(3)部分,如CO2、P4O10、SO2、SO3等。
(4)几乎所有的酸,如HNO3、H2SO4、H3PO4、H2SiO3等。
(5)绝大多数,如苯、乙醇、乙酸、乙酸乙酯等。
5.分子晶体的物理特性:熔沸点较、易升华、硬度。
一般都是绝缘体,固态和熔融状态都不导电。
6.分子晶体的结构特点:①对于大多数分子晶体结构,如果分子间作用力只是。
以一个分子为中心,其周围通常可以有几个紧邻的分子。
如O2、C60,把这一特征叫做。
实例:干冰的晶体结构晶胞模型。
干冰晶体中CO2分子之间只存在分子间作用力不存在氢键,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,所以每个CO2分子周围最近且等距离的CO2分子数目是个。
②分子间除范德华力外还有其他作用力(如),如果分子间存在着,分子就不会采取紧密堆积的方式。
《分子晶体》导学案教师:李全青教学目标1、使学生了解分子晶体的组成粒子、物理特性,结构模型及结构特点。
2、使学生理解分子间作用力和氢键对物质物理性质的影响。
3、知道一些常见的属于分子晶体的物质类别。
4、通过新旧知识的联系,培养学生知识迁移、扩展的能力,进一步激发学生学习的兴趣和求知欲望;5、通过学生观察、分析,使学生获得物质的结构、性质之间关系的科学观点。
教法与学法1、利用多媒体,激发学生学习兴趣,引导学生去探究分析分子晶体的结构特点。
2、利用导学案,通过学生自学,小组讨论。
完成学习目标。
通过迁移应用、当堂反馈等习题的设置,巩固所学知识、检测学习效果。
教具:多媒体,晶体模型重点:分子晶体的概念、结构与性质特点。
难点:分子间作用力与氢键对物质物理性质的影响。
教学过程[引入]我们在第二章中已学过分子间作用力,在必修中也学过离子键和共价键,大家总结一下微粒间的作用力有哪些?(讨论)[师生共同总结] 微粒种类微粒间作用力:分子之间:分子间作用力(或范德华力)或氢键;原子之间:极性共价键或非极性共价键;(稀有气体特殊)离子之间:离子键。
[过渡]今天我们开始研究晶体中微粒间的作用力。
[板书]第二节分子晶体[观察与思考]:从组成微粒与粒子间作用力的角度分析干冰与碘这两种晶体有什么共同点?干冰晶体结构碘晶体结构[讲]只含分子的晶体称为分子晶体。
如碘晶体只含I2分子,属于分子晶体。
在分子晶体中,分子内的原子间以共价键结合,而相邻分子靠分子间作用力相互吸引。
[板书]一、分子晶体:(1) 定义:只含分子的晶体叫分子晶体(2) 构成微粒:分子(3)粒子间的作用力:相邻分子间靠分子间作用力相互作用,分子内原子间以共价键结合。
[练习1]、观察下列NaCl 晶体, SiO 2晶体,CsCl 结构模型,根据晶体的构成微粒,判断他们是否为分子晶体?氯化钠晶体结构模型 二氧化硅晶体结构模型[设问]根据分子间作用力较弱的特点判断分子晶体的物理特性有哪些?。
《物质结构与性质》教案第三章第3节第2课时分子晶体【教学目标】1、了解分子晶体的物理性质及其变化规律。
2、理解典型分子晶体干冰和冰空间结构特点及微粒的堆积方式。
3、认识由分子间作用力构成的晶体与由共价键构成的晶体的区别。
4、从三维空间结构认识晶胞的组成结构,培养学生空间想象和解决问题的能力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】分子晶体的空间结构特点【教学难点】分子晶体微粒的堆积方式【教学方法】自学指导法、运用模型和类比方法诱导分析归纳【教学用具】干冰等晶体模型、多媒体【教学过程】Ⅰ、引入新课展示目标Ⅱ、学习新课学生自学,教师巡回指导,完成学案基础知识梳理内容一、分子晶体(一)概念分子晶体定义分子间通过结合形成的晶体基本微粒基本微粒间作用力熔化克服的作用力熔点高低注意:1、微粒间的相互作用主要包含键和力。
在分子晶体中,分子内的原子间以结合,而相邻分子间存在或相互作用。
2、分子晶体熔化时破坏的是,不破坏,因此分子晶体熔点较。
(二)分子晶体结构特点1、分子紧密堆积-----分子间只存在范德华力紧密堆积的原因:范德华力的无性和无性。
干冰晶胞中,CO2分子分别处于晶胞中和位置2、分子非密堆积-----分子间主要作用力氢键非密堆积的原因:氢键具有 性和 性。
(三)分子晶体的物理性质1、 的熔点和沸点; 的硬度, 挥发, 升华;2、一般都是电的不良导体,固体和 熔融状态都 导电;3、分子晶体的溶解性与溶质和溶剂的分子的极性有关 — 原理 交流研讨 结合学案合作交流研讨组织学生分组讨论,展示成果,教师点评指导 - 1、通常情况下,分子晶体的熔点比原子晶体和离子晶体熔点都低,为什么?2、把下列各组晶体,按熔点从高到低的顺序排列 (填序号)(1)①HI ②HBr ③HCl ④HF (2)①SnH 4②GeH 4③SiH 4④CH 4 (3)、①O 2 ②N 2 (4)①CO ②N 2 (5) ①正戊烷②异戊烷③新戊烷据此,请你归纳出比较分子晶体熔点高低的方法: (结合氢键、分子量、分子 极性、烷烃支链数及同系物碳原子数对分子间作用力的影响来分析)。
[课后练习]1.下列说法错误的是()A. 原子晶体中只存在非极性共价键B. 分子晶体的状态变化,只需克服分子间作用力C. 金属晶体通常具有导电、导热和良好的延展性D. 离子晶体在熔化状态下能导电2.下列物质中微粒间作用力最弱的是()A.金属钠晶体B.氯化钠晶体C.金刚石晶体D.碘晶体3.下列物质为固态时,必定是分子晶体的是( )A.酸性氧化物B.非金属单质C.碱性氧化物D.含氧酸4.下列各组物质各自形成的晶体,均属于分子晶体的化合物是A.NH3,HD,C10H8B.PCl3,CO2,H2SO4C.SO2,SiO2,P2O5D.CCl4,Na2S,H2O25.下列化学式可表示一个分子的是A.SiO2B.NH4Cl C.CCl4D.C 6.下列各组物质中,按熔点由低到高排列正确的是()A.O2 I2Hg B.CO2 KCl SiO2C.Na K Rb D.SiC NaCl SO27.石墨是层状晶体,每一层内,碳原子排列成正六边形,一个个六边形排列成平面的网状结构。
如果将每对相邻的碳原子的化学键看成一个化学键,则石墨晶体的每一层中碳原子数与C-C化学键数的比是A.1︰1 B.1︰2 C.1︰3 D.2︰38.下列纯净物所形成的晶体中,均为分子晶体的化合物组合为()A.C6H6、CO2、SiO2B.D2O、SO3、PCl5、NaClC.C8H10、HD、NH3D.H2SO4、P2O5、C3H89.已知某些晶体的熔点:①NaCl 801℃、②AlCl3 190℃、③BCl3 107℃、④Al2O3 2045℃、⑤SiO21723℃、⑥CO2 -56.6℃。
其中可能是分子晶体的是()A.①②④B.②③⑥C.④⑤⑥D.③⑤⑥10.下列物质是分子晶体,且熔沸点最高的是 ( ) A .N 60 B .C 60 C .Si 60C 60 D .Si 6011.下列叙述中不正确的是 ( )A .含有阳离子的晶体不一定是离子晶体B .分子晶体中一定含有共价键C .原子晶体中一定含有非极性键D .双原子化合物分子一定是极性分子12.在一定条件下,单质X 和单质Y 反应,生成化合物Z ,Z 与水作用可生成气体G 和白色沉淀P (如下框图所示),已知气体G 的相对分子质量为36.5。
第二节分子晶体与原子晶体【学习目标】1、掌握分子晶体的概念。
2、了解分子晶体中的构成微粒、微粒间的作用力、分子晶体的特征等。
3、掌握分子晶体物理性质特点。
一、知识要点1.分子晶体定义思考与交流:冰为什么能浮于水面?2.分子晶体的结构特征思考与讨论:分子晶体熔化时需克服的作用力是什么?决定分子晶体熔、沸点高低的因素是什么?3.分子晶体的物理性质【归纳总结】晶体类型分子晶体构成晶体的粒子粒子间的相互作用力性质硬度熔沸点导电性固态、熔融状态导电溶解性【当堂训练】1、下列有关分子晶体熔点的高低叙述中,正确的是()。
A、Cl2>I2B、SiCl4>CCl4C、NH3<PH3D、CO<N22、下列物质在变化过程中,只需克服分子间作用力的是( )A、食盐溶解B、铁的熔化C、干冰升华D、水分解4.典型的分子晶体【当堂训练】3、当SO3晶体熔化或气化时,下述各项中发生变化的是( )A、分子内化学键B、分子间距离C、分子构型D、分子间作用力4、下列属于分子晶体的一组物质是()A、CaO、NO、COB、CCl4、H2 O、HeC、CO2、SO2、NaClD、CH4、O2、Na2 O5、支持固态氨是分子晶体的事实是()A、氮原子不能形成阳离子B、铵离子不能单独存在C、常温下,氨是气态物质D、氨极易溶于水6、下列性质适合于分子晶体的是( )A、熔点1 070℃,易溶于水,水溶液导电B、熔点10.31 ℃,液态不导电、水溶液能导电C、能溶于CS2、熔点112.8 ℃,沸点444.6℃D、熔点97.81℃,质软、导电、密度0.97 g/cm37、水在结冰时分子间由氢键彼此结合而形成(H2O)n,每个水分子都被其他4个水分子包围形成四面体,如图所示为(H2O)n 单元,由无限个这样的四面体通过氢键相互连接成一个庞大的分子晶体,即冰。
下列有关叙述正确的是()A、1mol冰中有4mol氢键B、1mol冰中有4×5mol氢键H2OC、平均每个水分子只有2个氢键H2OD、平均每个水分子只有5/4个氢键。
分子晶体高二年级杨转红教学目标知识与技能:1、了解干冰的宏观性质,明确分子晶体的概念。
2、理解分子晶体的空间结构特点及微粒的堆积方式。
3、知道分子晶体熔沸点高低与晶体结构及微粒间作用力的关系。
过程与方法:1、通过阅读、思考,掌握分子晶体的结构特点与性质特征。
2、通过小组讨论,培养学生间的合作能力,使他们具有团队精神。
情感态度与价值观:1、使学生主动参与科学探究,体验探究过程,激发他们的学习兴趣。
2、通过对几种常见分子晶体的学习,培养学生关注与化学有关的社会热点问题。
教学重点1、分子晶体的概念;2、晶体类型与性质之间的关系;3、氢键对物质物理性质、结构的影响。
教学难点1、晶体类型与性质之间的关系;2、氢键对物质物理性质、结构的影响。
教学过程【问题引入】干冰晶体结构碘晶体结构两种晶体有什么共同点?引出课题:分子晶体板书:分子晶体结合两种晶体和书P65的第一自然段的相关内容,引导学生解决以下问题1、分子晶体的定义?2、组成分子晶体的微粒?3、微粒间相互作用力?4、物质气化或溶化时破坏的作用力?板书:1、定义:2、构成微粒及作用力:【学生】引导学生分析表3—2某些分子晶体的熔点数据,说出相关的物理特性?理由【板书】3、分子晶体的物理特性:(1)较低的熔点和沸点(2)较小的硬度(多数分子晶体在常温时为气态或液态)(3)一般都是绝缘体,固态或熔融状态也不导电。
(4)溶解性与溶质、溶剂的分子的极性相关——相似相溶。
引导学生阅读P65的第二自然段了解常见的典型的分子晶体4. 典型的分子晶体:(1)所有非金属氢化物:H2O,H2S,NH3,CH4,HX(2)所有的酸:H2SO4,HNO3,H3PO4(3)部分非金属单质:X2,O2,H2,S8,P4,C60(4)部分非金属氧化物: CO2,SO2,NO2,P4O6、P4O10(5)大多数有机物利用氧(O2)的晶体结构碳60的晶胞得出分子的结构特征之一:只有范德华力,无分子间氢键-分子密堆积(每个分子周围有12个紧邻的分子)氧(O2)的晶体结构碳60的晶胞干冰的晶体结构图(与CO2分子距离最近的CO2分子共有12个)板书:分子的结构特征:利用冰的结构解释冰为什么浮在水面上,刚融化时密度为什么反而增大,得出:分子的非密堆积。
《分子晶体》教学设计从九个方面说教学设计:一、教学目标依据现行教学大纲和课程标准,以及学生的能力水平和现有知识水平,从三方面确立本节课的教学目标。
1、知识目标:了解分子间作用力对物质物理性质的影响;了解氢键对物质物理性质的影响;了解分子晶体结构模型及其性质的一般特点。
2、能力目标:学生能够正确制作干冰晶体结构模型;通过小组讨论的形式培养学生相互协作能力;通过对晶体结构的分析培养学生空间想象能力。
逻辑思维、抽象思维和对称思维能力。
3、情感目标:通过自制模型,体会成功的喜悦或从失败中总结经验;通过研究分子晶体体会其实际意义,同时感受晶体结构的外观美和结构美。
二、教学重点、难点教学重点:1、分子间作用力2、分子晶体的结构特点和性质3、逻辑思维、抽象思维和对称思维的培养教学难点:1、对氢键的了解和认识2、干冰晶体的结构三、学情分析学生已具备高一元素周期率和化学键的知识 分校学生抽象思维能力和动手能力的比较教学方法 四、本节课所用到的教学方法主要有:观察、分析、启发、讨论、对比、推理、归纳 五、教具准备1、 多媒体辅助设备2、 实物投影仪3、 足球 六、教学流程七、学案设计1、 学生展示小组制作的干冰晶体模型,教师展示足球和碳60。
意图:培养学生动手能力,使学生感受成功的喜悦,提高学生对晶体结构的认识,同时组内组间找出不足。
2、示图片:干冰,雪花,萘等学 案 导 学学生讨论教师 巡视点拨阅读 教材归纳 典型 疑问小组 推荐 发表 见解找出共性问题师 生 共 同 小 结根据你对离子晶体的认识,上述晶体在结构和性质上是否有相似之处?是否属于离子晶体?意图:培养学生对晶体模型观察、分析、推理能力,不仅复习巩固了离子晶体的知识,同时达到启下的作用。
3、冰晶体使怎样形成的?你推测干冰晶体应属于哪一类晶体?意图:使学生认识分子间作用力,以及分子间作用力与化学键的区别。
4、析教材图1-4和1-5归纳分子间作用力对物质熔、沸点的影响,并形成规律。
3.2 分子晶体与原子晶体 第1课时 分子晶体 学案(人教版选修3)[目标要求] 1.进一步掌握范德华力、氢键对物质性质的影响。
2.掌握分子晶体的概念和结构特点。
3.初步掌握晶体类型与性质之间的关系。
分子晶体1.结构特点(1)构成粒子及作用力分子晶体—⎪⎪⎪ —构成粒子:—粒子间的作用力:—分子内各原子间以 结合(2)粒子堆积方式①若分子间作用力只是____________,则分子晶体有____________特征,即每个分子周围有____个紧邻的分子,如____。
②若分子间含有其他作用力,如氢键,由于氢键具有____________,使分子不能采取密堆积的方式,则每个分子周围紧邻的分子要少于12个。
如冰中每个水分子周围只有____个紧邻的水分子。
2.性质特点由于分子间作用力较____,所以分子晶体的:(1)熔点____,(2)____升华,(3)硬度____。
3.物质种类(1)所有________________,如H 2O 、NH 3、CH 4等。
(2)部分________________,如卤素(X 2)、O 2、N 2、白磷(P 4)、硫(S 8)等。
(3)部分______________,如CO 2、P 4O 10、SO 2、SO 3等。
(4)几乎所有的________,如HNO 3、H 2SO 4、H 3PO 4、H 2SiO 3等。
(5)绝大多数____________,如苯、乙醇、乙酸、乙酸乙酯等。
(6)稀有气体是单原子分子,靠________________形成分子晶体,晶体内________化学键。
4.典型的分子晶体(如图)(1)干冰①我们可以看出:干冰晶体是一种立方面心结构——每8个CO 2分子构成立方体,且在六个面的中心又各占据1个CO 2分子,每个CO 2分子周围离该分子最近且距离相等的CO 2分子有____个(以一个CO 2为中心,切成互相垂直的X 、Y 、Z 三个平面,每个平面上____个最近)。
选修三分子晶体原子晶体学案第一篇:选修三分子晶体原子晶体学案第二节分子晶体与原子晶体[学习目标] λ了解分子晶体和原子晶体的晶体结构模型及其性质的一般特点。
λ理解分子晶体和原子晶体的晶体类型与性质的关系λ了解分子间作用力对物质物理性质的影响λ了解氢键及其物质物理性质的影响。
[知识梳理] 1.分子间作用力(1)分子间作用力__________;又称范德华力。
分子间作用力存在于________之间。
(2)影响因素:①分子的极性②组成和结构相似的 2.分子晶体(1)定义:________________________________(2)构成微粒________________________________(3)粒子间的作用力:________________________________(4)分子晶体一般物质类别________________________________(5)分子晶体的物理性质________________________________________________ 3.原子晶体: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。
4.构成粒子:______________。
5.粒子间的作用______________,6.原子晶体的物理性质(1)熔、沸点__________,硬度___________(2)______________一般的溶剂。
(3)______________导电。
原子晶体具备以上物理性质的原因____________ 原子晶体的化学式是否可以代表其分子式______________ 原因____________________________。
7.常见的原子晶体有____________________________等。
[方法导引] 1.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。
[基础训练] 1.下列晶体中属于原子晶体的是()A.氖B.食盐C.干冰 D.金刚石2.下列晶体由原子直接构成,且属于分子晶体的是()A.固态氢B.固态氖 C.磷 D.三氧化硫3.下列晶体中不属于原子晶体的是()A.干冰B.金刚砂C.金刚石D.水晶4.在金刚石的网状结构中,含有共价键形成的碳原子环,其中最小的环上,碳原子数是()A.2个 B.3个 C.4个 D.6个5.共价键、离子键和范德华力是构成物质粒子间的不同作用方式,下列物质中,只含有上述一种作用的是()A.干冰 B.氯化钠 C.氢氧化钠 D.碘6.在解释下列物质性质的变化规律与物质结构间的因果关系时,与键能无关的变化规律是()A.HF、HCI、HBr、HI的热稳定性依次减弱B.NaF、NaCl、NaBr、NaI的熔点依次减低C.F2、C12、Br2、I2的熔、沸点逐渐升高 D.H2S的熔沸点小于H2O的熔、沸点7.在金刚石的晶体中,含有由共价键形成的碳原子环,其中最小的环上所需碳原子数及每个碳原子上任意两个C--C键间的夹角是()A.6个120° B.5个108° C.4个109°28′ D.6个109°28′ 8.结合课本上干冰晶体图分析每个CO2分子周围距离相等且最近的CO2分子数目为()A.6 B.8 C.10 D.12 9.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10.最近科学家发现了一种新分子,它具有空心的类似足球的结构,分子式为C60,下列说法正确的是()A.C60是一种新型的化合物 B.C60和石墨都是碳的同素异形体C.C60中虽然没有离子键,但固体为离子晶体D.C60相对分子质量为720 11.支持固态氨是分子晶体的事实是()A.氮原子不能形成阳离子 B.铵离子不能单独存在 C.常温下,氨是气态物质 D.氨极易溶于水12.石墨晶体是层状结构,在每一层内;每一个碳原于都跟其他3个碳原子相结合,如图是其晶体结构的俯视图,则图中7个六元环完全占有的碳原子数是()A.10个 B.18个 C.24个 D.14个13.将SiCl4与过量的液氨反应可生成化合物Si(NH2)4。
第三章第二节第一课时《分子晶体》学案【学习目标】1.能利用分子晶体的通性推断和识别常见的分子晶体;2.能结合碘、干冰、冰的晶体结构,总结分子晶体的结构特点(构成微粒及粒子间的相互作用、堆积方式等);3. 能结合具体实例,说出分子晶体的粒子间相互作用与分子晶体结构与性质(熔点、沸点、密度等)的关系。
【学习过程】一、分子晶体的概念观察下图,完成填写下方表格。
干冰晶体___________________________叫分子晶体。
二、常见的分子晶体1.所有非金属氢化物:H2O,NH3, CH4,HCl等2.部分非金属单质:O2,氮气,稀有气体等。
3.部分非金属氧化物:CO2,NO2,P4O6, P4O10等。
4.几乎所有的酸。
5.绝大多数有机物:乙醇,冰醋酸,蔗糖等。
【交流思考】1.所有的分子晶体的分子间作用力都只有范德华力吗?2.稀有气体的晶体是否含有共价键?三、分子晶体的物理特性1.下表列出了一些分子晶体的熔点,请根据表中数据分析:分子晶体的熔点有什么特点?分子晶体熔化时破坏的是什么作用力呢?分子晶体的熔点,分子晶体熔化时破坏的是。
实验探究:已知金属镁可以跟二氧化碳反应(2Mg+CO22MgO+C)。
取两块大小相同的干冰。
在干冰中央挖一个小穴,撒入一些镁粉,用红热的铁棒把镁点燃,将另一块干冰盖上,你会看到镁粉在干冰内继续燃烧,像冰灯中装进一个电灯泡一样,发出耀眼的白光。
块状的干冰与镁粉接触面积不大,为什么镁粉可以继续燃烧呢?___________________________________________________________ _______________________干冰的用途:_______________________________________________________________ _______2.分子晶体(如乙醇,碘单质等)一般硬度比较小,如何从结构的角度进行解释呢?。
《分子晶体》教案[核心素养发展目标] 1.能辨识常见的分子晶体,并能从微观角度分析分子晶体中各构成微粒之间的作用和对分子晶体物理性质的影响。
2.能利用分子晶体的通性推断常见的分子晶体,理解分子晶体中微粒的堆积模型,并能用均摊法对晶胞进行分析。
一、分子晶体的概念和性质1.分子晶体的概念只含分子的晶体,或者分子间以分子间作用力结合形成的晶体叫分子晶体。
2.分子晶体中的粒子及粒子间的相互作用3.常见的典型分子晶体(1)所有非金属氢化物:如H2O、H2S、NH3、CH4、HX(卤化氢)等。
(2)部分非金属单质:如X2(卤素单质)、O2、H2、S8、P4、C60、稀有气体等。
(3)部分非金属氧化物:如CO2、SO2、NO2、P4O6、P4O10等。
(4)几乎所有的酸:如H2SO4、HNO3、H3PO4、H2SiO3等。
(5)绝大多数有机物:如苯、四氯化碳、乙醇、冰醋酸、蔗糖等。
4.分子晶体的物理性质(1)分子晶体熔、沸点较低,硬度很小。
(2)分子晶体不导电。
(3)分子晶体的溶解性一般符合“相似相溶”规律。
(1)组成分子晶体的微粒是分子,在分子晶体中一定存在共价键和分子间作用力()(2)分子晶体熔化时一定破坏范德华力,有些分子晶体还会破坏氢键()(3)分子晶体熔化或溶于水均不导电()(4)分子晶体的熔、沸点越高,分子晶体中共价键的键能越大()(5)水分子间存在着氢键,故水分子较稳定()(6)NH3极易溶于水的原因一是NH3、H2O均为极性分子,二是NH3和H2O之间形成分子间氢键()答案(1)×(2)√(3)×(4)×(5)×(6)√1.下列各组物质各自形成晶体,均属于分子晶体的化合物是()A.NH3、HD、C10H18B.PCl3、CO2、H2SO4C.SO2、C60、P2O5D.CCl4、Na2S、H2O2答案 B解析分子晶体的构成微粒为分子,分子内部以共价键结合。
《第二节分子晶体与原子晶体》第一课时导学案
编制:秦艳审阅:王召栋
【学习目标】
1.了解分子晶体的组成粒子、结构模型和结构特点。
2. 理解分子间作用力和氢键对物质物理性质的影响。
3.知道一些常见的属于分子晶体的物质类别,激发学习兴趣。
【自主学习】
自然界中存在的“热胀冷缩”是我们熟悉的物理规律。
但你也一定注意过,冬天冰总是浮在水面上的现象。
这说明液态水变成固态后密度变小。
你一定想知道水在结冰的过程中水分子之间发生了什么变化吧?那就让我们进入本节“分子晶体”的学习吧!
预习思考:1.试着说说什么叫分子晶体?
2.你能说出分子晶体中存在哪些相互作用力吗?其中分子晶体的形成主要通过什么相互作用?
3.通过阅读教材P65表3-2,对于分子晶体的性质你有何感想?
4.你能列举出在常见物质中,哪些属于分子晶体吗?
5.你能准确描述“分子密堆积”的涵义吗?
6.阅读教材P65-66你能否解释冰的密度小于液态水的原因?
7.阅读教材P67-68“科学视野”,对于“可燃冰”你有何感想?
预习检测:下列关于水分子的说法正确的是()
A.水分子是直线型的,所以是非极性分子。
B.水结冰时水分子间可能形成了新的共价键。
C.冰融化时要吸收较多热量是因为水分子内O—H键键能大的原因。
D.水结冰时分子间距离变大了。
【合作探究】
1.阅读探究
探究一:
讨论:分子晶体融化和破碎时,破坏的是什么作用力?
探究二:分子晶体的物理性质
结论:
﹡决定分子晶体物理性质的因素是:
探究三:分子晶体与物质类别:(阅读P第二自然段)
2. 晶体碘在升华时被破坏的相互作用力是,未被破坏的相互作用力是。
冰在融化时被破坏的相互作用力是,未被破坏的相互作用力是。
3.下列化学式所对应物质形成的晶体是分子晶体的有()
①CH3COOH ②Ar③S ④P4 ⑤NaCl ⑥H2SO4⑦NH4Cl ⑧C70
4.二氧化硅晶体熔点1723℃,沸点2230℃。
据此判断二氧化硅晶体是否是分子晶体?
5.讨论归纳:判断某晶体是否是分子晶体可以通过。
【解惑提高】
1.探究分子晶体的结构特征
⑴密堆积:意思是微粒间的作用力使微粒间尽可能地相互接近,使它们占有最小的空间。
干冰的结构模型(晶胞)
⑵如果分子间作用力只是范德华力——干冰的晶体结构如上图
晶体中分子堆积方式为____________________
个紧邻的分子。
水分子中的氢键
⑶分子间还有其他作用力——冰的晶体结构
①在冰的晶体中,H2O之间的主要作用力是__________,当然也存在_________________,但_________对冰的的结构起决定作用。
②冰晶体结构对其密度的影响
氢键有______性,氢键的存在迫使在___________________的每个水分子与___________________方向的______个相邻水分子互相吸引。
这一排列使冰晶体中的水分子的空间利用率_______,分子间有相当大的空隙,因此冰的密度反而比液态水的小。
当冰晶体受热融化时,部分氢键被破坏,冰的结构部分解体,水分子间的空隙______,水的密度反而______。
超过40C时,由于分子热运动加剧,导致分子间距离增大,密度逐渐减小。
所以40C时,水的密度______。
2. 分子晶体熔沸点的比较规律
(1)组成和结构相似,分子之间不含氢键而利用范德华力形成的分子晶体,相对分子质量越____,范德华力越____,物质的熔、沸点就越____,如熔、沸点:CH4___SiH4___GeH4___SnH4(填“﹥”、“﹤”或“=”)
(2)少数以氢键作用形成的分子晶体,比一般的分子晶体的沸点要_____,如沸点:HF____HCl;H2O____ H2S;NH3____ PH3。
(填“﹥”、“﹤”或“=”)
(3)相对分子质量相同或相近,分子极性越_____,其熔、沸点就越_____,如熔、沸点:CO___N2,CH3OH___CH3CH3。
(4)组成和结构相似且不存在氢键的同分异构体所形成的分子晶体,一般支链越_____,范德华力越_____,熔、沸点_____,如熔、沸点:正戊烷___异戊烷___新戊烷。
(填“﹥”、“﹤”或“=”)
例1、干冰晶体是面心立方结构,如图所示,若干冰晶体的晶胞棱长为a,则在每个CO2分子周围与其相
a的CO2分子有()
距
2
A、4个
B、8个
C、12个
D、6个
例2、下列分子晶体,关于熔沸点高低叙述中,正确的是()
A、Cl2>I2
B、SiCl4>CCl4
C、NH3<PH3
D、C(CH3)4>CH3(CH2)3CH3
【练习检测】
1. 下列有关分子晶体的说法中正确的是()
A.分子内均存在共价键
B.融化时破坏的一定有范德华力
C.融化时也可能破坏了共价键
D.其结构一定为分子密堆积
2.下列晶体由原子直接构成,且属于分子晶体的是()
A.固态氢
B.固态氩
C.硫磺
D.磷
3.下列属于分子晶体的是()
A、熔点1070°C ,易溶于水,水溶液能导电
B、能溶于CS2,熔点112.8°C ,沸点444.6°C
C、熔点1400°C ,可做半导体材料
D、熔点97.81°C ,质软,导电,密度0.97g·cm-3
4.下列事实与氢键有关的是()
A.水加热到很高的温度都难于分解
B.H2O、H2S、H2S e、H2Te的热稳定性依次减弱
C.CH4、SiH4、GeH4、SnH4的沸点随相对分子质量的增大而升高
D.冰的密度比液态水小
5.分子晶体具有的本质特征是()
A.组成晶体的基本构成微粒是分子
B.熔融时不导电
C.晶体内微粒间以分子间作用力相结合
D.硬度很小
6.HgCl2的稀溶液可用作手术刀的消毒液,已知HgCl2的熔点是277℃,熔融状态的HgCl2
能导电,HgCl2的稀溶液有弱的导电能力,则下列关于HgCl2的叙述不正确的是()
A.是电解质HgCl2
B. HgCl2是盐,属于离子化合物
C. HgCl2固体是分子晶体
D. HgCl2是盐,属于共价化合物
7. 干冰的晶胞结构示意图如图所示,在一定温度下,用X射线衍射法测定干冰晶胞(晶体中最小的重复单
位)边长为acm,回答下列问题
(1)下列有关干冰的说法正确的是()
A.在该晶胞中二氧化碳分子位于立方体的顶点和棱边上
B.在干冰晶体中,二氧化碳分子间存在范德华力和氢键
C.在干冰晶体中,两个二氧化碳分子间的最近距离即为晶
胞的边长a
D.在干冰晶体中与每个二氧化碳分子等距离紧邻的有12个
二氧化碳分子
(2)已知二氧化碳的相对分子质量为M,阿伏伽德罗常数为N A,该温度下干冰的密
度为
8.右图为冰的一种骨架形式,以此为单位向空间延伸.请问1mol冰中含氢键()mol
A.2
B.4
C.8
D.12
9.据报道科研人员用计算机模拟出结构类似C60的物质N60。
已知①N60分子中每个氮原子均以N—N键结合三个N原子而形成8电子稳定结构;②N—N键的键能为167kJ/mol。
请回答下列问题。
⑴N60分子组成的晶体为晶体,其熔、沸点比N2(填“高”或“低”),原因是。
⑵1molN60分解成N2时吸收或放出的热量是kJ/mol(已知N三N键键能为942
kJ/mol),表明稳定性N60(填“>”、“<”或“=”)N2
⑶由⑵列举N60的用途(举一列)。