第一課時 分子晶體
[教材內(nèi)容分析]
晶體具有的規(guī)則的幾何外形源于組成晶體的微粒按一定規(guī)律周期性的重復(fù)排列。本節(jié)延續(xù)前面一節(jié)離子晶體,以“構(gòu)成微粒---晶體類型---晶體性質(zhì)”的認知模式為主線,著重探究了典型分子晶體冰和干冰的晶體結(jié)構(gòu)特點。并談到了分子間作用力和氫鍵對物質(zhì)性質(zhì)的影響。使學(xué)生對分子晶體的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)特點有里一個大致的了解。并為后面學(xué)習(xí)原子晶體做好了知識準備,以形成比較。
[目標設(shè)定]
1.使學(xué)生了解分子晶體的組成粒子、結(jié)構(gòu)模型和結(jié)構(gòu)特點及其性質(zhì)的一般特點。
2.使學(xué)生了解晶體類型與性質(zhì)的關(guān)系。
3.使學(xué)生理解分子間作用力和氫鍵對物質(zhì)物理性質(zhì)的影響。
4.知道一些常見的屬于分子晶體的物質(zhì)類別。
5.使學(xué)生主動參與科學(xué)探究,體驗研究過程,激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣。
[重點難點]
重點掌握分子晶體的結(jié)構(gòu)特點和性質(zhì)特點
難點是氫鍵的方向性和氫鍵對物體物理性質(zhì)的影響
從三維空間結(jié)構(gòu)認識晶胞的組成結(jié)構(gòu)
[教學(xué)方法建議]
運用模型和類比方法誘導(dǎo)分析歸納
[教學(xué)過程設(shè)計]
一、分子晶體
1.定義:含分子的晶體稱為分子晶體
也就是說:分子間以分子間作用力相結(jié)合的晶體叫做分子晶體
看圖3-9,如:碘晶體中只含有I2分子,就屬于分子晶體 問:還有哪些屬于分子晶體?
2.較典型的分子晶體有非金屬氫化物,部分非金屬單質(zhì),部分非金屬氧化物,幾乎所有的酸,絕大多數(shù)有機物的晶體。
3.分子間作用力和氫鍵
過度:首先讓我們回憶一下分子間作用力的有關(guān)知識
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教師誘導(dǎo):分子間存在著一種把分子聚集在一起的作用力叫做分子間作用力,也叫范?華力。分子間作用力對物質(zhì)的性質(zhì)有怎么樣的影響。
學(xué)生回答:一般來說,對與組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì),相對分子量越大分子間作用力越大,物質(zhì)的熔沸點也越高。
教師誘導(dǎo):但是有些氫化物的熔點和沸點的遞變卻與此不完全符合,如:NH3,H2O和HF的沸點就出現(xiàn)反常。
指導(dǎo)學(xué)生自學(xué):教材中有些氫鍵形成的條件,氫鍵的定義,氫鍵對物質(zhì)物理性質(zhì)的影響。
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氫鍵形成的過程:
(1)氫鍵形成的條件:半徑小,吸引電子能力強的原子(N,O,F(xiàn))與H核
(2)氫鍵的定義:半徑小、吸引電子能力強的原子與H核之間的靜電吸引作用。氫鍵可看作是一種比較強的分子間作用力。
(3)氫鍵對物質(zhì)性質(zhì)的影響:氫鍵使物質(zhì)的熔沸點升高。
(4)投影 氫鍵的表示 如:冰一個水分子能和周圍4個水分子從氫鍵相結(jié)合組成一個正四面體 見圖3-11
教師誘導(dǎo):在分子晶體中,分子內(nèi)的原子以共價鍵相結(jié)合,而相鄰分子通過分子間作用力相互吸引。分子晶體有哪些特性呢?學(xué)生回答
4.分子晶體的物理特性:熔沸點較低、易升華、硬度小。固態(tài)和熔融狀態(tài)下都不導(dǎo)電。教師誘導(dǎo):大多數(shù)分子晶體結(jié)構(gòu)有如下特征:如果分子間作用力只是范德華力。以一個分子為中心,其周圍通?梢杂袔讉緊鄰的分子。如圖3-10的O2,C60,我們把這一特征叫做分子緊密堆積。如果分子間除范德華力外還有其他作用力(如氫鍵),如果分子間存在著氫鍵,分子就不會采取緊密堆積的方式
學(xué)生討論回答:在冰的晶體中,每個水分子周圍只有4個緊鄰的水分子,形成正四面體。氫鍵不是化學(xué)鍵,比共價鍵弱得多卻跟共價鍵一樣具有方向性,而氫鍵的存在迫使四面體中心的每個水分子與四面體頂角方向的4個相鄰水分子的相互吸引,這一排列使冰晶體中空間利用率不高,皆有相當大的空隙使得冰的密度減小。
教師誘導(dǎo),還有一種晶體叫做干冰,它是固體的CO2的晶體。干冰外觀像冰,干冰不是冰。其熔點比冰低的多,易升華。
出示干冰的晶體結(jié)構(gòu)晶胞模型。
教師講解:干冰晶體中CO2分子之間只存在分子間力不存在氫鍵,因此干冰中CO2分子緊密堆積,每個CO2分子周圍,最近且等距離的CO2分子數(shù)目有幾個?
一個CO2分子處于三個相互垂直的面的中心,在每個面上,處于四個對角線上各有一個CO2分子周圍,所以每個CO2分子周圍最近且等距離的CO2分子數(shù)目是12個。
投影小結(jié)完成表格
晶體類型分子晶體
結(jié)構(gòu)構(gòu)成晶體的粒子分子
粒子間的相互作用力分子間作用力
性質(zhì)硬度小
熔沸點較低
導(dǎo)電性固態(tài)熔融狀態(tài)不導(dǎo)電
溶解性相似相溶
課堂鞏固練習(xí)
1.下列屬于分子晶體的一組物質(zhì)是
A CaO、NO、CO B CCl4、H2O2、He
C CO2、SO2、NaCl D CH4、O2、Na2O
2.下列性質(zhì)符合分子晶體的是
A 熔點1070℃,易熔于水,水溶液能導(dǎo)電
B 熔點是10.31℃,液體不導(dǎo)電,水溶液能導(dǎo)電
C 熔點97.81℃,質(zhì)軟,能導(dǎo)電,密度是0.97g/cm3
D 熔點,熔化時能導(dǎo)電,水溶液也能導(dǎo)電
3.干冰汽化時,下列所述內(nèi)容發(fā)生變化的是
A分子內(nèi)共價鍵 B分子間作用力
C分子間距離 D分子間的氫鍵
課后鞏固訓(xùn)練
4.選擇以下物體填寫下列空白
A干冰 B氯化銨 C燒堿 D固體碘
⑴晶體中存在分子的是 (填寫序號,下同)
⑵晶體中既有離子鍵又有共價鍵的是
(3)常況下能升華的是
5.四氯化硅的分子結(jié)構(gòu)與四氯化碳類似,對其作出如下推測
①四氯化硅晶體是分子晶體。②常溫常壓四氯化硅下是液體。③四氯化硅分子是由極性鍵形成的分子。④四氯化硅熔點高于四氯化碳。
其中正確的是
A只有① B只有①② C只有②③ D①②③④
答案:
1、B
2、C
3、B
4、(1)AD (2)BC (3)AD
5、D
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