高中化学《分子晶体与原子晶体》教案2 新人教版选修3

用心 爱心 专心1 第二节第二节 分子晶体与原子晶体分子晶体与原子晶体 教学目标 教学目标 1 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 2 举例说明分子间作用力对物质的状态 稳定性等方面的影响 3 能说出分子晶体与原子晶体结构基元以及物理性质方面的主要区别 4 进一步形成有关物质结构的基本观念 初步认识物质的结构与性质之间的关系 教学重点 教学重点 了解原子晶体与分子晶体的特征 教学难点教学难点 能用有关理论解释两种晶体的物理性质 探究建议 探究建议 讨论 模型方法在探索原子结构中的应用 观看影像 金刚石的合成 利用模型等分析金刚石晶体与石墨晶体的结构特点 讨论两者性质的差异 课时划分课时划分 两课时 教学过程 教学过程 第一课时第一课时 导课 咱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 有谁 总结一下微粒间的作用力有哪些 讨论 师生共同总结 微粒间作用 微粒为分子 分子间作用力 或范德华力 或氢键 微粒为原子 极性共价键或非极性共价键 微粒为离子 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 分子晶体与原子晶体 一 分子晶体 讲述 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 1 分子晶体 由分子构成 相邻分子靠分子间作用力相互吸引 设问 根据分子间作用力较弱的特点判断分子晶体的特性有哪些 参照表3 2 板书 2 分子晶体特点 低熔点 升华 硬度很小等 学生阅读 第二自然段 对常见的分子晶体归类 板书 3 常见分子晶体分类 1 所有非金属氢化物 2 部分非金属单质 3 部分 非金属氧化物 4 几乎所有的酸 而碱和盐则是离子晶体 5 绝大多数有机物的晶体 投影 图3 10氧和碳 60是分子晶体 讲解 大多数分子晶体的结构有如下特征 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12个紧邻的分子 如图3 10 分子晶体的这一特征称为 分子密堆积 板书 4 分子晶体结构特点 1 12个紧邻的分子密堆积 如O2和C60 用心 爱心 专心2 讲解 然而 分子间还有其他作用力的分子晶体 如我们最熟悉的冰 水分子之间的 主要作用力是氢键 当然也存在范德华力 从图3 11可见 在冰的晶体中 每个水分子周 围只有4个紧邻的水分子 尽管氢键比共价键弱得多 不属于化学键 却跟共价键一样具有 方向性 即氢键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 相互吸引 这一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 当冰刚 刚融化为液态水时 热运动使冰的结构部分解体 水分子间的空隙减小 密度反而增大 超过4 时 才由于热运动加剧 分子间距离加大 密度渐渐减小 板书 2 冰的晶体 氢键 每个水分子周围只有4个紧邻的水分子 正四面体形 特点 4 密度最大 投影 冰和液态水结构对比 讲解 有一种晶体叫做干冰 是CO2的晶体 干冰的外观很像冰 硬度也跟冰相似 而 熔点却比冰低得多 在常压下极易升华 而且 由于干冰中的CO2分子之间只存在范德华力 不存在氢键 一个分子周围有12个紧邻分子 密度比冰的高 干冰在工业上广泛用作制冷 剂 板书 3 干冰 CO2的晶体 分子间存在范德华力 熔点低 易升华 制冷剂 投影 干冰极其晶胞 阅读 科学视野 天然气水合物 一种潜在的能源 许多气体可以与水形成水合物晶体 最早发现这类水合物晶体的是19世纪初的英国化 学家戴维 他发现氯可形成化学式为Cl2 8H20的水合物晶体 20世纪末 科学家发现海底 存在大量天然气水合物晶体 这种晶体的主要气体成分是甲烷 因而又称甲烷水合物 它的外形像冰 而且在常温常压下会迅速分解释放出可燃的甲烷 因而又称 可燃冰 用心 爱心 专心3 例题 第 28 届国际地质大会提供的资料显示 海底有大量的天然气水合物 可满足 人类 1000 年的能源需要 天然气水合物是一种晶体 晶体中平均每 46 个水分子构建成 8 个笼 每个笼可容纳五个 CH4分子或 1 个游离 H2O 分子 根据上述信息 完成下两题 1 下列关于天然气水合物中两种分子极性的描述正确的是 A 两种都是极性分子 B 两种都是非极性分子 C CH4是极性分子 H2O 是非极性分子 D H2O 是极性分子 CH4是非极性分子 2 若晶体中每 8 个笼只有 6 个容纳了 CH4分子 另外 2 个笼被游离 H2O 分子填充 则 天然气水合物的平均组成可表示为 A CH4 14H2O B CH4 8H2O C CH4 23 3 H2O D CH4 6H2O 解析 4分子为正四面体构型 是含有极性键的非极性分子 分子为折线型 是极性分子 第1题D正确 第2题中 4和 的个数比为6 46 2 1 8 正确 小结 略 作业 P75 1 4 7 板书计划 第二节 分子晶体与原子晶体 一 分子晶体 1 分子晶体 由分子构成 相邻分子靠分子间作用力相互吸引 2 分子晶体特点 低熔点 升华 硬度很小等 3 常见分子晶体分类 1 所有非金属氢化物 2 部分非金属单质 3 部分非金属 氧化物 4 几乎所有的酸 而碱和盐则是离子晶体 5 绝大多数有