高中化学人教版选修

高中化学人教版选修《物质结构与性质》

第三章晶体结构与性质

第三节金属晶体

教材分析：

在《普通高中化学课程标准(实验)》中，涉及金属晶体的内容标准包括：

(1)知道金属键的涵义；

(2)能用金属键理论解释金属的一些物理性质(良好的导电性、导热性和延展性)；

(3)能列举金属晶体的基本堆积模型；

(4)知道金属晶体与其它晶体的结构微粒、微粒间作用力的区别。

关于金属键的涵义，教材上的说法有些模糊，不利于学生的理解，教学中应点明金属键是脱落下来

的自由电子跟形成的金属正离子的相互作用，而所谓的“电子气”，不过是一种比较形象的说法，指的

是脱落下来的电子好像气体一样遍布整块晶体。

在这四点中，第二点要求的程度是“解释”，显然比其余三点高，因此，第二点应该作为本节的教

学重点之一，而教材除对延展性有较为详细的解释外，其它物理性质的解释都是一笔带过，所以教学过

程中应作详细讲解。

第三点的要求虽然较低，但在前面分子晶体和原子晶体的学习中，《课程标准》里要求学生学会运

用模型来研究结构问题，因此本节教学中可以利用讲解该部分知识的机会继续培养学生运用模型研究结

构问题的能力，所以也作为教学重点之一。教师的演示模型可将不同颜色的弹珠用胶水黏合制得，而学

生实验所需的小球则可使用自行车中所用的那种轴承滚珠，也可提前要求学生自己准备，培养学生的创

造力。

第四点的教学则可以在讲解完金属键的本质后，与分子晶体和原子晶体的相关知识进行比较、区分。

也可以在讲新课之前先进行复习。另外一种处理方法则是等讲完离子晶体后再全面对四种晶体进行对

比。以下教学设计将采用第一种方法，并将在本章复习中对四种晶体进行更全面的比较。

此外，教材中出现了“配位数”这个名词，这涉及到第二章第二节中有关配位化合物的知识，但配

位数的涵义在《课程标准》中并无要求，而且在配位化合物这部分的知识中也没有出现该名词，因此不

宜作深入探讨，可简单解释为：配位数是指任意一个原子周围与之相接触的原子的数目。资料卡片中有

两个内容，一个是“金属晶体的四种堆积模型对比”，另一个是“混合晶体”，前者在教学中可以引导学

生进行阅读，后者理解起来较难，可视各所学校学生的具体情况灵活处理。以下教学设计将不涉及“混

合晶体”的引导阅读。

基于以上分析，本节教学设计如下：

【教学目标】

(1)知道金属键的涵义；

(2)能用电子气理论解释金属的一些物理性质，如延展性、导电性、导热性等；

(3)能运用模型研究晶体的结构；

(4)知道金属晶体与分子晶体、原子晶体在结构微粒、微粒间作用力上的区别

【教学重点】

用金属键理论解释金属的物理性质，金属晶体的原子堆积模型

【教学难点】

电子气理论，镁型和铜型堆积模型

【教学方法】

问题探究、实验探究

【教学用时】1课时

【教学过程】

教学过程教学活动学习活动

问题引入在金属单质中只有金属原子思考、判断、回答

而没有分子，这些金属的晶体

能否称为原子晶体

问题探索金属的晶体并非原子晶体，怎回忆具有什么结构的原

样从微观角度证明这个判子之间才能形成共价

断？（提示：可从原子晶体的键，然后作出回答

中化学键的特点来分析）

归纳、讲解在原子晶体中，所有原子通过回忆金属易失电子，难

共价键结合，而金属原子由于以形成共用电子对的性

最外层电子数较少，原子与原质

子之间不能形成共价键，所以

不是原子晶体

讲述在金属晶体中，原子之间通过

金属键相互结合

讲解金属原子的电负性和电离能回忆电负性和电离能的

都较小，在金属晶体中，大量知识，思考和体会“电

最外层电子也即是价电子容子气理论”的实质

易脱离原子的束缚而变成自

由电子，同时使原来的原子变

成正离子，这些自由电子为各

个原子所共用，自由电子与金

属正离子的相互作用就是金

属键。这些电子遍布整块晶

体，就象气体遍布整个空间一

样，所以该理论又被形象地称

为“电子气理论”

问题探索金属晶体与分子晶体和原子回忆、比较、讨论三种

晶体相比较，其成键的微粒有晶体的异同

何异同？键的性质又有何异

同？

问题解答金属晶体和原子晶体的成键归纳、回答三种晶体的

微粒都是原子，分子晶体的成结构特点和异同

键微粒是分子；金属晶体中的

金属键是自由电子与金属正

离子的相互作用，原子晶体中

则是原子之间形成了共价键，

而在分子晶体中，分子内部的

原子通过共价键结合在一起，

分子之间则是通过范德华力

相结合

阅读、讨论阅读电子气理论对金属

延展性的解释，小组讨

论如何解释导电性和导

执性

归纳、总结金属晶体中的自由电子在外小组归纳讨论的结果，

加电场的作用下可以发生定由学生代表解释金属具

向移动，从而使金属具有良好有良好导电性和导热性

的导电性和导热性，但由于导的原因

热时自由电子在热的作用下

与金属原子频繁碰撞，导致了

金属的导热能力下降，即是

说，金属的热导率随温度的升

高而下降

衔接、过渡我们已经知道，不同的分子晶

体或原子晶体，其晶体结构不

一定相同，例如石墨和金刚石

都是由碳元素组成的，也褪

原子晶体，但晶体结构并不相

同，性质也同样有很大的差

别，在金属晶体中，不同的晶

体也有不同的结构，从而导致

晶体具有不同的性质

学与问用轴承滚珠或其它合适

物体尝试在二维空间紧

密排列金属原子，并用

胶水黏合滚珠

讲解金属原子的平面堆积有两种对照演示模型和自制模

方式：非密置层和密置层，其型，体会非密置层、密

配位数分别是4和6,所谓配置层以及配位数所表达

位数，是指任意一个原子周围的含义

与之相接触的原子的数目（展

示课前用弹珠制作的模型，辅

助说明配位数的意思）

金属晶体可看成金属原子在

三维空间堆积而成，有四种基

本模式

演示，讲述（将两层非密置层以两种方运用手中的自制模型，

式叠放）全部是非密置层进行堆积成这两种空间结

叠放时，有两种情况，一种是构，观察并分析这两种

简单立方堆积，此时形成的晶堆积的配位数

胞是一个正方体，每个晶胞含

一个原子，配位数是6,这种

堆积使原子间的间隙过大，即

空间利用率太低。另一种是钾

型堆积，此时每个晶胞含两个

原子，配位数是8,空间利用

率较高

演示，讲述（将三层密置层以两种方式运用手中的自制模型，

叠放）密置层的叠放也有两种堆积成这两种空间结

情况：镁型和铜型，这两种情构，观察并分析这两种

况的配位数都是12,空间利堆积的配位数

用率也比前两种方式大。镁型

晶胞中有两个原子，铜型晶胞

中有四个原子

实践活动运用模型对比钾型堆积

方法和镁型堆积方法有

何不同

总结金属原子的堆积方式不同，最通过了解原子堆积方式

终将影响金属晶体的结构和对性质的影响，加强“结

性质。例如原子半径、熔沸点构决定性质”的基本理

等念

布置作业习题4

板书设计：§3金属晶体

一、金属键

1、自由电子与金属正离子的相互作用称为金属键

2、自由电子与金属物理性质的关系

二、金属晶体的原子堆积模型

1、r非密置层

［密置层

2、简单立方堆积：非密置层+非密置层配位数：6

钾型：非密置层+非密置层配位数：8

镁型：密置层+密置层+密置层配位数：12

铜型：密置层+密置层+密置层配位数：12

南子晶体（新课）

湖南省耒阳市一中蒋节约

［数学目标］

（一）知识与能力

1.知识目标：掌握离子晶体的概念，理解氯化钠和氯化钠的晶体结构；

2.能力目标：学会分析晶体结构的方法

（二）德育目标

让学生懂得物质的结构是复杂的是有规律的，物质的结构决定物质的性质。

［数学置点和难点］

1.重点：氯化钠的晶体结构

2.难点：分析晶体结构的方法

［数学方法］导学引思，探究点拨法

［数学手段］CAI课件辅助教学

［教学过程］

（一）导入新课

利用CAI课件展示几种晶体的外观引入新课学习，从学生的感性知识入手，从而激发学生的学习兴趣。

（二）问题引探

点击CAI课件进入，展示下列问题：

1.什么叫晶体？

2.晶体有什么类型？

3.什么是离子晶体？

4.离子晶体有什么特性？

5.氯化钠的晶体结构怎样？

6.氯化葩的晶体结构怎样？

7.怎样确定晶体中微粒个数比？

（三）自主探索

1.学生带着上述问题阅读“课本内容”；让学生通过问题激发求知欲望，带着上述问题阅读课本内容，提高自

主学习的目的性。

2.用CAI课件展示氯化钠的晶体结构图和氯化钠的晶体结构图，让学自主分析；给学生提供学习素材，帮助学

生自主探索。

（四）师生互动，讨论点拨

学生通过自主探索后，还有些问题不是理解得很清楚，可以通过学生之间相互讨论，也可以跟老师讨论。通

过师生互相的讨论引导学生回答上述问题并对一些问题进行归纳：

1.晶胞抽取的计算原则（用CAI课件进入）①顶点：由8个晶胞共同拥有，所以为1/8

②棱上：由4个晶胞共同拥有，所以为1/4

③面心：由2个晶胞共同拥有，所以为1/2

④体内：由1个晶胞拥有，所以为12.离子晶体特点

①晶体中无单个分子存在；NaCl不表示分子式。熔沸点较高，硬度较大，难挥发难压缩水溶液或者熔融状态下均导

电。（五）知识应用（点击CAI课件进入）

1.为什么氯化钠在固态时不导电而在熔化状态下能导电？

2.在氯化钠的晶体结构中，Na+与最邻近的C1-的核间距为0.28nm,试求氯化钠的晶体的密度。

第二节分子的立体结构（第一课时）

教学目标

1、认识共价分子的多样性和复杂性；

2、初步认识价层电子对互斥模型；

3、能用VSEPR模型预测简单分子或离子的立体结构；

4、培养严谨认真的科学态度和空间想象能力。

重点难点：分子的立体结构；利用价层电子对互斥模型预测分子的立体结构

课前预习：

1、化学式：___________________________________________________________

2、结构式：___________________________________________________________

3、结构简式：_________________________________________________________

4、电子式：___________________________________________________________

5、价电子：___________________________________________________________

学习过程

创设问题情境：

1、阅读课本P37-40内容；

2、展示加、HQ、NIL,。的、CH“分子的球辑模型（或比例模型）；

3、提出问题：

⑴什么是分子的空间结构？

⑵同样三原子分子CO?和HQ,四原子分子NH：,和CH?。，为什么它们的空间结构不同？

［讨论交流］

1、写出CO?、压0、NH-、CH2O、CH,的结构式和电子式；

2、讨论H、C、N、0原子分别可以形成几个共价键；

3、根据电子式、结构式描述CO?、出0、阳、C&0、CH”的分子结构。

［模型探究］

由COz、H2、NH：,、CH#、CH,的立体结构模型，对照其电子式，分析结构不同的原因。

［引导交流］

——引出价层电子对互斥模型（VSEPRmodels）

［分析］价层电子对互斥模型

把分子分成两大类：一类是中心原子上的价电子都用于形成共价键。如CO?、CHQ、CH,等分子中的C原子。它们的

立体结构可用中心原子周围的原子数来预测，概括如下：

ABn立体结构范例

n=2直线型C02

n=3平面三角形CH2O

n=4正四面体型CH4

另一类是中心原子上有孤对电子（未用于形成共价键的电子对）的分子。如

出0和NR,中心原子上的孤）冠争冠要相4原字鬲由而均可；并参与互相排斥。因而出0分子呈V型，NHs分子呈三

角锥型。（如图）课本P40。

［应用反馈］

应用VSEPR理论判断下表中分子或离子的构型。进一步认识多原子分子的立体结构。

化学式中心原子含有孤对电子对数中心原子结合的原子数空间构型

H2s22V形

NH；22V形

BF303正三角形

CHCh04四面体

SiR04正四面体

【案例练习】

1、下列物质中，分子的立体结构与水分子相似的是（）

A、C02B、H2SC、PCLD、SiCli

2、下列分子的立体结构，其中属于直线型分子的是()

A、HzOB、CO?C、C2H2D、P.i

3、写出你所知道的分子具有以下形状的物质的化学式，并指出它们分子中的键角分别是多少？

(1)直线形________________________________________________

(2)平面三角形___________________________________________

(3)三角锥形_____________________________________________

(4)正四面体______________________________________________

4、下列分子中，各原子均处于同一平面上的是()

A、NH3B、CC1,C、H20D、CH2O

【课后作业】

1、为了解释和预测分子的空间构型，科学家在归纳了许多已知的分子空间构型的基础上，提出了一种十分简单的理论

模型一一价层电子对互斥模型。这种模型把分子分成两类：一类是:另一类

是oBE：和N0都是四个原子的分子，BF：,的中心原子是,NF；,的中心原子是:

BR分子的立体构型是平面三角形，而NF3分子的立体构型是三角锥形的原因是

2、用价层电子对互斥模型推测下列分子或离子的空间构型。

2

BeCL；SCL；S03；SF6

第二节分子的立体结构(第二课时)

教学目标：

1、认识杂化轨道理论的要点

2、进一步了解有机化合物中碳的成键特征

3、能根据杂化轨道理论判断简单分子或离子的构型

4、采用图表、比较、讨论、归纳、综合的方法进行教学

5、培养学生分析、归纳、综合的能力和空间想象能力

教学重点：杂化轨道理论的要点

教学难点：分子的立体结构，杂化轨道理论

课前预习

1、杂化轨道理论是一种价键理论，是为了解释分子的立体结构提出的。

2、杂化及杂化轨道：叫做杂化，称为杂化轨道。

学习过程

［展示甲烷的分子模型］

［创设问题情景］

碳的价电子构型是什么样的？甲烷的分子模型表明是空间正四面体，分子中的c—H键是等同的，键角是109°

28'。

碳原子的价电子构型2s22P:是由一个2s轨道和三个2P轨道组成的，为什么有这四个相同的轨道呢？为了解释这

个构型Pauling提出了杂化轨道理论。

三、杂化轨道理论

1、杂化的概念：在形成多原子分子的过程中，中心原子的若干能量相近的原子轨道重新组合，形成一组新的轨道，这

个过程叫做轨道的杂化，产生的新轨道叫杂化轨道。

［思考与交流］

甲烷分子的轨道是如何形成的呢？

形成甲烷分子时.，中心原子的2s和2P“2p”2Pz等四条原子轨道发生杂化，形成一组新的轨道，即四条sd杂化

轨道，这些sd杂化轨道不同于s轨道，也不同于p轨道。

根据参与杂化的s轨道与p轨道的数目，除了有sp；‘杂化外，还有sp2杂化和sp杂化，sp2杂化轨道表示由一个s轨

道与两个P轨道杂化形成的，sp杂化轨道表示由一个s轨道与一个p轨道杂化形成的。

［讨论交流］:

应用轨道杂化理论，探究分子的立体结构。

化学式杂化轨道数杂化轨道类型分子结构

CH,

C此

BFs

CH20

C2H2

［总结评价］:引导学生分析、归纳、总结多原子分子立体结构的判断规律，完成下表。

化学式中心原子孤对电子对数杂化轨道数杂化轨道类型分子结构

CI11

C2H4

BF3

CH2O

C2压

［讨论］:怎样判断有儿个轨道参与了杂化？

［讨论总结］:三种杂化轨道的轨道形状，SP杂化夹角为°的直线型杂化轨道，SP?杂化轨道为°的平面三

角形，SP，杂化轨道为°'的正四面体构型。

［科学探究］:课本42页

［小结］:HCN中C原子以sp杂化，CH20中C原子以sj杂化；HCN中含有2个。健和2n犍；CH20中含有3。键和1个

“键

【案例练习】

1、下列分子中心原子是S小杂化的是（）

A、PBnB、CIhC、BF：,D、II2O

2、氨气分子空间构型是三角锥形，而甲烷是正四面体形，这是因为

A.两种分子的中心原子的杂化轨道类型不同，NH：,为即?型杂化，而CH,是即’型杂化

B.NH,分子中N原子形成三个杂化轨道，CH,分子中C原子形成4个杂化轨道

C.N%分子中有•对未成犍的孤对电子，它对成键电子的排斥作用较强

D.氨气分子是极性分子而甲烷是非极性分子

3、用Pauling的杂化轨道理论解释甲烷分子的四面体结构，下列说法不正确的是（）

A、C原子的四个杂化轨道的能量一样

B、C原子的sp'杂化轨道之间夹角一样

C、C原子的4个价电子分别占据4个sd杂化轨道

D、C原子有1个sp3杂化轨道由孤对电子占据

4、用VSEPR理论判断

物质成键电子对数孤电子对数分子或离子的形状

H20

NH；

BF3

H:Q+

【课后作业】

1、下列对sd、s/、sp杂化轨道的夹角的比较，得出结论正确的是（）

A、sp杂化轨道的夹角最大B、sp,杂化轨道的夹角最大

C、sp；'杂化轨道的夹角最大D、sp，、sp?、sp杂化轨道的夹角相等

2、有关苯分子中的化学键描述正确的是

A.每个碳原子的sp?杂化轨道中的其中一个形成大兀键

B.每个碳原子的耒参加杂化的2P轨道形成大兀键

C.碳原子的三个sp?杂化轨道与其它形成三个◎键

D.碳原子的未参加杂化的2P轨道与其它形成。键

3、根据杂化轨道理论，请预测下列分子或离子的几何构型：

2

C02,C03II2S,PH3

4、为什么H,O分子的键角既不是90°也不是109°28'而是104.5°?

第二节分子的立体结构（第三课时）

教学目标：

1、配位键、配位化合物的概念

2、配位键、配位化合物的表示方法

3、采用图表、比较、讨论、归纳、综合的方法进行教学

4、培养学生分析、归纳、综合的能力

教学重点：配位键、配位化合物的概念

教学难点：配位键、配位化合物的概念

课前预习

1、配位键：_______________________________________

2、配位化合物（简称）：

学习过程

［创设问题情景］

什么是配位键？配位键如何表示？配位化合物的概念？

阅读教材，讨论交流。

1、配位键

(1)概念

(2)表示

(3)条件：

［提问］举出含有配位键的离子或分子

举例：

［过渡］什么是配位化合物呢？

［讲解］金属离子或原子叮某些分子或离子以配位键结合而形成的化合物称为配合物。

HM

)厂

中

配配

配

界

心

位

位

位

离

原

原体

放

子

子

子

合

物

一

二

［小结］

本节主要讲述了配位键和配位化合物。

【案例练习】

1、在［Cu(NH3产配离子中NFh与中心离子C-.结合的化学键是

A.离子键B.非极性键C.极性键D.配位键

2、与人体血液中血红蛋白以配位键结合的一种有毒气体是

A.氯气B.氮气C.一氧化碳D.甲烷

3、向盛有硫酸铜水溶液的试管里加入氨水，首先形成难溶物，继续添加氨水，难溶物溶解得到深蓝色的透

明溶液。下列对此现象说法正确的是

A.反应后溶液中不存在任何沉淀，所以反应前后C-’的浓度不变。

2

B.沉淀溶解后，将生成深蓝色的配合离子［Cu(NH：i),］\

C.向反应后的溶液加入乙醇，溶液将会没有发生变化，因为［Cu(NM)/"不会与乙醇发生反应。

D.在［Cu(NH3),］2,离子中，C产给出孤对电子，Nib提供空轨道。

4、下列属于配合物的是()

A、NHiClB、Na2C0：＞.10H20C,CuSOi.5HQD、Co(NH3)6ch

【课后作业】

1、在AgNOs溶液中加入过量的氨水，先有沉淀，后沉淀溶解，沉淀溶解的原因是形成了()

A.AgNOsB.［Ag(NH3)2］'C.NH3•H20D.NH4NO3

2、如图是吓咻配合物叶绿素的结构示意图(部分)，有关的叙述正确的是()

CNhd人J。\

A.该叶绿素含有H、Mg、C、N元素B.该叶绿素是配合物，中心离子是镁离子

C.该叶绿素是配合物，其配体是N元素D.该叶绿素不是配合物,而是高分子化合物

3、对盐类物质可有下列分类：如氯化硝酸钙［Ca（N01Cl］是一种混盐，硫酸铝钾KA1（SO,）2是一种复盐，冰晶

石（六氟合铝酸钠）Na：,AlFe是一种络盐。对于组成为CaOCh的盐可归类于（）

A.混盐B.复盐C.络盐D.无法归属于上述类别

第三节分子的性质（第一课时）

教学目标：

1、了解极性共价键和非极性共价键；

2、结合常见物质分子立体结构，判断极性分子和非极性分子；

3、培养学生分析问题、解决问题的能力和严谨认真的科学态度。

重点、难点：多原子分子中，极性分子和非极性分子的判断。

学习过程

创设问题情境：

1、如何理解共价键、极性键和非极性键的概念；

2、如何理解电负性概念；

3、写出上、5、N2>HCKCOz、HQ的电子式。

提出问题：

由相同或不同原子形成的共价键、共用电子对在两原子出现的机会是否相同？

讨论与归纳：

通过观察、思考、讨论。一般说来，同种原子形成的共价键中的电子对不发生偏移，是。而由不同原

子形成的共价键，电子对会发生偏移，是O

提出问题：

(1)共价键有极性和非极性；分子是否也有极性和非极性？

(2)由非极性键形成的分子中，正电荷的中心和负电荷的中心怎样分布？是否重合？

(3)由极性键形成的分子中，怎样找正电荷的中心和负电荷的中心？

讨论交流：

利用教科书提供的例子，以小组合作学习的形式借助图示以及数学或物理中学习过的向量合成方法，讨论、研究判断

分子极性的方法。

总结归纳：

(1)由极性键形成的双原子、多原子分子，其正电中心和负电中心重合，所以都是非极性分子。

如：。

(2)含极性键的分子有没有极性，必须依据分子中极性键的极性向量和是否等于零而定。

当分子中各个键的极性的向量和等于零时，是非极性分子。如：。当分子中各个键的极性向量和

不等于零时，是极性分子。如：。

(3)引导学生完成下列表格

分子中正负

分子共价键的极性结论举例

电荷中心

同核双原子分子

异核双原子分子

异核多原子分子

一般规律:

a.以极性键结合成的双原子分子是极性分子。如：HC1、HF、HBr

b.以非极性键结合成的双原子分子或多原子分子是非极性分子。如：0八七、P,、心。

c.以极性键结合的多原子分子，有的是极性分子也有的是非极性分子。

d.在多原子分子中，中心原子上价电子都用于形成共价键，而周围的原子是相同的原子，一般是非极性分子。

完成“思考与交流”。

【案例练习】

1、下列说法中不正确的是()

A、共价化合物中不可能含有离子键

B、有共价键的化合物，不一定是共价化合物

C、离子化合物中可能存在共价键

D、原子以极性键结合的分子，肯定是极性分子

2、以极性键结合的多原子分子，分子是否有极性取决于分子的空间构型。下列分子属极性分子的是

()

A、HQB、C02C、BCLD、NH3

3、分子有极性分子和非极性分子之分。下列对极性分子和非极性分子的认识正确的是()

A、只含非极性键的分子一定是非极性分子

B、含有极性键的分子一定是极性分子

C、加极性分子一定含有非极性键

D、极性分子一定含有极性键

【课后作业】

、请指出表中分子的空间构型，判断其中哪些属于极性分子，哪些属于非极性分子，并与同学讨论你的判断方法。

分子空间构型分子有无极分厂空间构型分子有无极

性性

HF

C02H20

BF3附

CCl.t

第三节分子的性质（第二课时）

教学目标：

1、范德华力、氢键及其对物质性质的影响

2、能举例说明化学键和分子间作用力的区别

3、例举含有氢键的物质

4、采用图表、比较、讨论、归纳、综合的方法进行教学

5、培养学生分析、归纳、综合的能力

教学重点：分子间作用力、氢键及其对物质性质的影响

教学难点：分子间作用力、氢键及其对物质性质的影响

学习过程

［创设情景］

气体在加压或降温时为什么会变成液体或固体？

联系实际生活中的水的结冰、气体的液化，讨论、交流。

［结论］

表明分子间存在着,且这种分子间作用力称为。

［思考与讨论］

仔细观察教科书中表2-4,结合分子结构的特点和数据，能得出什么结论？

［小结］

分子的极性越大，范德华力越大。

［思考与交流］

完成“学与问”，得出什么结论？

［结论］____________________________________________________

［过渡］

你是否知道，常见的物质中，水是熔、沸点较高的液体之一？冰的密度比液态的水小？为了解释水的这些奇特性质,

人们提出了氢键的概念。

［阅读、思考与归纳］

阅读“三、氢键及其对物质性质的影响”，思考，归纳氢键的概念、本质及其对物质性质的影响。

［小结］

氢键是除范德华力之外的另一种分子间作用力。

氢键是由已经与电负性很强的原子（如水分子中的氢）与另一个分子中电负性很强的原子（如水分子中的氧）之间

的作用力。

氢键的存在大大加强了水分子之间的作用力，使水的熔、沸点教高。

［讲解］

氢键不仅存在于分子之间，还存在于分子之内。

一个分子的X-H键与另一个分子的Y相结合而成的氢键，称为分子间氢键，如图2-34

一个分子的X-H键与它的内部的Y相结合而成的氢键称为分子内氢键，如图2-33

［阅读资料卡片］

总结、归纳含有氢键的物质，了解各氢键的键能、键长。

【案例练习】

1.以下说法哪些是不正确的？

（1）氢键是化学键

（2）甲烷可与水形成氢键

（3）乙醇分子跟水分子之间存在范德华力

（4）碘化氢的沸点比氯化氢的沸点高是由于碘化氢分子之间存在氢键

2.沸腾时只需克服范德华力的液体物质是（）

A.水B.酒精C.溟D.水银

3.下列物质中分子间能形成氢键的是（）

A.N2B.HBrC.NH3D.H2S

4.DNA分子的两条链之间通过氢键结合。DNA分子复制前首先将双链解开，则DNA分子复制将双链解开的过程可视为

（）

A.化学变化B.物理变化

C.既有物理变化又有化学变化D.是--种特殊的生物变化

5.乙醇（GHsOH）和甲醴（CHBOCHB）的化学组成均为CM。，但乙醇的沸点为78.5℃,而甲醛的沸点为一23℃,为何原

因？

乙醉（GHQH）分子电负性很强的0原子与另一个乙醉（CHQH）分子-0H中的H原子间存在氢键作用，而甲触分子

中的0原子直接和H原子相连，不存在氢键作用，所以乙醇的沸点为78.5℃,而甲醛的沸点为-23七。

【课后作业】

1.水具有反常高的沸点，主要是因为分子间存在

A.氢键B.共价键C.离子键D.新型化学键

2.下列每组物质发生状态变化所克服的粒子间的相互作用属于同种类型的是

A.食盐和蔗糖熔化B.钠和硫熔化

C.碘和干冰升华D.干冰和氧化钠熔化

3.你认为下列说法不正确的是（）

A.氢键存在于分子之间，不存在于分子之内

B.对于组成和结构相似的分子，其范德华力随着相对分子质量的增大而增大

C.NIh极易溶于水而CH,难溶于水的原因只是ML是极性分子，CH,是非极性分子

D.冰熔化时只破坏分子间作用力

4.你认为水的哪些物理性质与氢键有关？试把你的结论与同学讨论交流。

第三节分子的性质（第三课时）

教学目标:

1、从分子结构的角度，认识“相似相溶”规律。

2、了解“手性分子”在生命科学等方面的应用。

3、能用分子结构的知识解释无机含氧酸分子的酸性。

4、培养学生分析、归纳、综合的能力

5、采用比较、讨论、归纳、总结的方法进行教学

教学重点、难点：手性分子和无机含氧酸分子的酸性

课前预习：

1、通过对许多实验的观察和研究，人们得出了个经验性的“相似相溶”规律:。如果存在氢键，则溶解

性。此外，“相似相溶”还适用于分子结构的相似性。

2,手性异构体指；手性分子指«手性碳原子

指。

学习过程：

［复习］

复习极性键非极性键，极性分子和非极性分子并举出常见的极性分子和非极性分子。

通过前面的学习我们知道碘易溶于四氯化碳而不易溶于水，氨和氯化氢易溶于水，这是为什么呢？

［阅读］

课本P52,说出从分子结构的角度，物质相互溶解有那些规律？

［结论］

1、“相似相溶”规律：物质一般易溶于溶剂，溶质一般易溶于溶剂。

2、若存在氢键，溶质和溶剂之间的氢键作用力越,溶解性越—。

3、若溶质遇水能反应将增加其在水中的溶解度

［巩固练习］

完成思考与交流

［指导阅读］

课本P53〜54,了解什么叫手性异构体，什么叫手性分子，以及“手性分子在生命科学等方面的应用”。

［设问］

如何判断一个分子是手性分子呢？

［补充］手性碳原子

［过渡］

通过前面的学习，硫酸的酸性强于亚硫酸，硝酸的酸性强于亚硝酸，这是为什么呢？

［讲述］

从表面上来看，对于同一种元素的含氧酸来说，该元素的化合价越高，其含氧酸的酸性越强，这与他们的结构有

关

含氧酸的通式（H0）#0.，如果成酸元素R相同，则n越大，R的正电性越高，导致R-O-H中的0原子向R偏移，

因而在水分子的作用下，也就容易电离出氢离子，即酸性越强。

如硫酸中n为2,亚硫酸中n为1,所以硫酸的酸性强于亚硫酸。

【案例练习】

1、碘单质在水溶液中溶解度很小，但在CCM中溶解度很大，这是因为（）

A.CC"与L分子量相差较小，而HQ与L分子量相差较大

B.CCL,与L都是直线型分子，而HQ不是直线型分子

C.CCL,和L都不含氢元素，而H#中含有氢元素

D.CCL,和L都是非极性分子，而也0是极性分子

2、下列两分子的关系是（）

A.互为同分异构体B.是同一物质

C.是手性分子D.互为同系物

3.无机含氧酸酸性的化学式可以用X0n（0H）m来表示无机含氧酸（X代表成酸元素，n代表X0基中的氧原子数，m代表

0H数），则n值越大，m值越小，该酸的酸性就越强，硫酸、磷

O

MOH

HI

SH0

HO—H—OH一P-OH

^

OII

酸的结构为0,则它们的酸性()

A.硫酸和磷酸都是强酸B.硫酸是强酸，但是酸性比磷酸弱

C.硫酸是强酸，且酸性比磷酸强D.磷酸和硫酸都是弱酸

【课后作业】

1.下列物质中，难溶于CCL,的是()

A.碘单质B.水C.苯D.甲烷

2.在有机物分子中，当一个碳原子连有4个不同的原子或原子团时,这种碳原子被称为“手性碳原子”，凡具有一个

手性碳原子的化合物一定具有光学活性，常在某些物理性质、化学变化或生化反应中表现出奇特的现象。例如右下图:

其中带*号的碳原子即是手性碳原子，现欲使该物质因不含手性碳原子而失去光学活性，下列反应中不可能实现的是

()

A.加成反应B.消去反应kCHO

C.水解反应D.氧化反应HOOC—(j!—CH2OOCCH3

AH20H

3、无机含氧酸的强弱的规律表示成酸元素的化合价越高，酸性越强()

A.根据这一规律高氯酸是很强的酸

B.H3Pol的酸性比盐酸强

C.碳酸和亚硫酸的酸性不好比较

D.硝酸与磷酸的强度一样

第二节分子晶体与原子晶体

第一课时分子晶体

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般特点。

2、使学生了解晶体类型与性质的关系。

3、使学生理解分子间作用力和氢键对物质物理性质的影响。

4、知道一些常见的属于分子晶体的物质类别。

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。

教学重点难点：

重点掌握分子晶体的结构特点和性质特点

难点是氢键的方向性和氢键对物体物理性质的影响

从三维空间结构认识晶胞的组成结构

教学方法建议：

运用模型和类比方法诱导分析归纳

教学过程设计：

复问：什么是离子晶体？哪几类物质属于离子晶体？

（离子化合物为固态时均属于离子晶体，如大部分盐、碱、金属氧化物属于离子晶体）

投影

晶体类型离子晶体

构成晶体的类型

结构

粒子间的相互作用力

硬度

熔沸点

性质

导电性

溶解性

展示实物：冰、干冰、碘晶体

教师诱导：这些物质属于离子晶体吗？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？

学生分组讨论回答

板书：分子通过分子间作用力形成分子晶体

—■、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L分子，就属于分子晶体问：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

过度：首先让我们回忆一下分子间作用力的有关知识

阅读必修2P。科学视眼

教师诱导：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，也叫范德华力。分子间作用力对物质的

性质有怎么样的影响。

学生回答：一般来说，对与组成和结构相似的物质，相对分子量越大分子间作用力越大，物质的熔沸点也越高。

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：N&,压0和HF的沸点就出现反常。

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。

多媒体动画片

氢键形成的过程：

①氢键形成的条件：半径小，吸引电子能力强的原子（N,0,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。

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个正四面体见图3T1

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。分子晶体有哪些

特性呢？学生回答

4.分子晶体的物理特性：熔沸点较低、易升华、硬度小。固态和熔融状态下都不导电。

教师诱导：大多数分子晶体结构有如下特征：如果分子间作用力只是范德华力。以一个分子为中心，其周围通常可以

有几个紧邻的分子。如图370的02,C60,我们把这一特征叫做分子紧密堆积。如果分子间除范德华力外还有其他作

用力（如氢键），如果分子间存在着氢键，分子就不会采取紧密堆积的方式

学生讨论回答：在冰的晶体中，每个水分子周围只有4个紧邻的水分子，形成正四面体。氢键不是化学键，比共价键

弱得多却跟共价键一样具有方向性，而氢键的存在迫使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

的相互吸引，这一排列使冰晶体中空间利用率不高，皆有相当大的空隙使得冰的密度减小。

教师诱导，还有一种晶体叫做干冰，它是固体的C“的晶体。干冰外观像冰，干冰不是冰。其熔点比冰低的多，易升华。

出示干冰的晶体结构晶胞模型。

教师讲解：干冰晶体中C02分子之间只存在分子间力不存在氢键，因此干冰中CG分子紧密堆积，每个CO?分子周围，

最近且等距离的C02分子数目有几个？

一个C0?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CQ分子周围，所以每个CO?分

子周围最近且等距离的CO2分子数目是12个。

投影小结完成表格

晶体类型分子晶体

构成晶体的粒子分子

结构

粒子间的相互作用力分子间作用力

硬度小

熔沸点较低

性质

导电性固态熔融状态不导电

溶解性相似相溶

课堂巩固练习

1、下列属于分子晶体的一组物质是

A、CaO、NO、COB、CCL、H@、He

C>CO?、SO?、NaClI）、CHKO2、Na/

2、下列性质符合分子晶体的是

A、熔点1070℃,易熔于水，水溶液能导电

B、熔点是10.31℃,液体不导电，水溶液能导电

C、熔点97.81℃,质软，能导电，密度是0.97g/cm，

D、熔点，熔化时能导电，水溶液也能导电

3、下列物质的液体中，不存在分子是

A二氧化硅B二氧化硫C二氧化碳1）二硫化碳

4、下列说法正确的是

A、离子化合物中可能含有共价键

B、分子晶体中的分子内不含有共价键

C、分子晶体中一定有非极性共价键

D、分子晶体中分子一