高二化学原子晶体与分子晶体的教案(精选20篇)由网友“Mu`”投稿提供,以下是小编帮大家整理后的高二化学原子晶体与分子晶体的教案,欢迎大家收藏分享。
篇1:高二化学原子晶体与分子晶体的教案
高二化学原子晶体与分子晶体的教案
教学目标设定
1、掌握原子晶体的概念,能够区分原子晶体和分子晶体。
2、了解金刚石等典型原子晶体的结构特征,能描述金刚石、二氧化硅等原子晶体的结构与性质的关系。
教学难点重点
原子晶体的结构与性质的关系
教学过程设计
复习提问:1、什么是分子晶体?试举例说明。
2、分子晶体通常具有什么样的物理性质?
引入新课:
分析下表数据,判断金刚石是否属于分子晶体
项目/物质 干冰 金刚石
熔点 很低 3550℃
沸点 很低 4827℃
展示:金刚石晶体
阅读:P71 ,明确金刚石的晶型与结构
归纳:
1.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。
2.构成粒子:原子;
3.粒子间的作用:共价键;
展示:金刚石晶体结构
填表:
键长 键能 键角 熔点 硬度
归纳:
4.原子晶体的物理性质
熔、沸点_______,硬度________;______________一般的溶剂;_____导电。
思考:(1)原子晶体的化学式是否可以代表其分子式,为什么?
(2)为什么金刚石的熔沸点很高、硬度很大?
(3)阅读:P72 ,讨论“学与问 1 ”
归纳:晶体熔沸点的高低比较
①对于分子晶体,一般来说,对于组成和结构相似的物质,相对分子质量越大,分子间作用力越大,物质的熔沸点也越高。
②对于原子晶体,一般来说,原子间键长越短,键能越大,共价键越稳定,物质的熔沸点越高,硬度越大。
合作探究:
(1)在金刚石晶体中,每个C与多少个C成键?形成怎样的'空间结构?最小碳环由多少个石中,含CC原子组成?它们是否在同一平面内?
(2)在金刚石晶体中,C原子个数与C―C键数之比为多少?
(3)12克金刚―C键数为多少NA?
比较:CO2与SiO2晶体的物理性质
物质/项目 熔点℃ 状态(室温)
CO2 -56.2 气态
SiO2 1723 固态
阅读:P72 ,明确SiO2的重要用途
推断:SiO2晶体与CO2晶体性质相差很大,SiO2晶体不属于分子晶体
展示:展示SiO2的晶体结构模型(看书、模型、多媒体课件),分析其结构特点。
引导探究:SiO2和C02的晶体结构不同。在SiO2晶体中,1个Si原子和4个O原子形成4个共价键,每个Si原子周围结合4个O原子;同时,每个O原子跟2个Si原子相结合。实际上,SiO2晶体是由Si原子和O原子按1:2的比例所组成的立体网状的晶体。
阅读:P72 ,明确常见的原子晶体
5.常见的原子晶体有____________________________等。
6.各类晶体主要特征
类型
比较 分子晶体 原子晶体
构成晶体微粒 分子 原子
形成晶体作用力 分子间作用力 共价键
物理性质 熔沸点
硬度
导电性
传热性
延展性
溶解性
典型实例 P4、干冰、硫 金刚石、二氧化硅
阅读:P72 ,讨论“学与问 2 ”
归纳: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。
对分子晶体,构成晶体的微粒是_ 分子_____________,微粒间的相互作用是_分子间作用力____ ______;
对于原子晶体,构成晶体的微粒是__ 原子 _____,微粒间的相互作用是__共价键_________键。
(2)看物质的物理性质(如:熔、沸点或硬度)。
一般情况下,不同类晶体熔点高低顺序是原子晶体比分子晶体的熔、沸点高得多
课堂总结:
〖随堂练习〗
1、下列的晶体中,化学键种类相同,晶体类型也相同的是 ( )
(A)SO2与SiO2 B.C02与H2O (C)C与HCl (D)CCl4与SiC
2、碳化硅SiC的一种晶体具有类似金刚石的结构,其中C原子和S原子的位置是交替的。在下列三种晶体①金刚石 ②晶体硅 ③碳化硅中,它们的熔点从高到低的顺序是( )
(A)①③② (B)②③① (C)③①② (D)②①③
3、美国《科学》杂志报道:在40GPa高压下,用激光器加热到1800K,人们成功制得了原子晶体干冰,下列推断中不正确的是 ( )
(A)原子晶体干冰有很高的熔点、沸点,有很大的硬度
(B)原子晶体干冰易气化,可用作制冷材料
(C)原子晶体干冰的硬度大,可用作耐磨材料
(D)每摩尔原子晶体干冰中含4molC―O键
4、①在SiO2晶体中,每个Si原子与( )个O原子结合,构成( )结构, ②在SiO2晶体中,Si原子与O原子个数比为( )③在SiO2晶体中,最小的环为( )个Si和( )个O组成的( )环。
答案:
1、 B
2、 A
3、 B
4、 (1)4、4、空间网状 (2)6、6、十二元
篇2:分子晶体与原子晶体的说课稿
一、 教材分析
《分子晶体与原子晶体》是高中化学选修3的第三章“晶体的结构与性质”第二节内容。本课时是在学习了分子的结构与性质和分子晶体之后编排的。本节在复习化学键等知识的基础上引入晶体结构、化学键间相互作用力等基本概念和基本理论,并运用化学键理论和晶体结构理论分析晶体结构与性质的关系,本节是中学化学教学的重难点,也是历来高考的热点。通过本节课的学习,既可以对共价键和分子的立体构型的知识进一步巩固和深化,又可以为以后学习金属晶体与离子晶体打下基础。此外,金刚石、二氧化硅的知识与我们日常生活、生产、科学研究有着密切的联系,因此学习这部分有着广泛的现实意义。
二:学情分析
(1) 学生已经掌握原子空间构型、化学键、杂化轨道等理论为基础
(2) 学生学习了分子晶体,对晶体有了一定的了解,对空间结构有一定的了解。
三:目标分析
1、 知识与技能目标
(1) 了解原子晶体的概念,掌握原子晶体的熔、沸点,硬度等物理性质,能够区分原子晶体和分子晶体
(2) 掌握金刚石典型晶体的晶胞和结构特征。能够通过金刚石结构特征分析晶体硅、二氧化硅等原子晶体结构。
(3) 理解并掌握原子晶体内原子间作用力的类型。
2、 过程与方法目标
(1) 通过对原子晶体概念的教学,培养学生准确描述概念、深刻理解概念、比较辨析概念的能力。
(2) 从结构理解原子晶体的性质,明确原子晶体的物理性质及化学变化特点和空间结构。
(3) 运用归纳、对比等方法,理解原子晶体的特点和与分子晶体的区别及联系。
3、 情感态度价值观
(1) 通过小组讨论小组竞赛等方法,引导学生积极思维,激发学生学习化学的兴趣。
(2) 通过结构决定性质的知识对学生进行内外因辩证关系的教育。
四:重点难点分析
重点:原子晶体的概念
原子晶体的结构与性质的关系
难点:原子晶体的结构及特点
五:教法学法分析
教法:探究教学法为主,多媒体教学法为辅
学法:思考、讨论、归纳等自主学习
六:预计课时: 2
七:教学过程
引入:以二氧化碳与二氧化硅的熔沸点数据比较表格,判断二氧化硅是否属于分子晶体?为什么?
比较干冰与二氧化碳的模型,有什么区别?
学生自行总结原子晶体的定义、构成粒子、作用力、气化或熔化时破坏的'作用力、物理性质、等。
以上内容学生自己总结教师辅助。
展示典型的原子晶体(金刚石)的球棍模型幻灯片辅助金刚石晶体结构示意图,学生自己总结:通过你看到的模型,对于金刚石你有哪些了解?(此部分内容学生分组讨论并在演草纸上记录并整理,再分组回答问题,其它小组如果有不同意见可以当堂反驳,互相辩论。)
通过学生小组之间的互相辩论和总结得出以下内容:
1、 每个碳原子为SP3杂化,每个碳原子与四个碳原子形成4个共价键并且形成正四面体构型。键角为109度28分(此部分是通过学生相互PK得到的正确结论)
2、 为空间立体网状构型
3、 只有σ键没有π 键
4、 最小环为六元环(既六个碳原子形成一个最小环)且不共面,有六条碳碳键
每个碳碳键长和键能都相同。
5、 金刚石中碳原子个数比与碳碳键数比为1比2且说出了计算方法。
6、 说道了金刚石的晶胞,但是找错了,说正四面体的最小结构单元是晶胞此部分教师加以引导。
7、 每个金刚石晶胞中含有完整的碳原子数为8个,碳碳键为16个。(金刚石的晶胞课本p64学与问中有)这部分内容实际上是对于已有知识的复习和拓展。
教师辅助:每个碳原子被12个最小环共用,每个碳碳键被六个最小环共用。所以金刚石中碳原子个数与碳碳键数之比为1比2。
以上步骤完成后给学生2分钟时间让其自己再梳理。
巩固训练1:晶体硅的结构与金刚石相似,回答以下问题。
每个硅原子与相邻的 个硅原子以 键相连接,形成 构型。这些四面体向空间发展,构成一个坚实的、彼此联结的 结构晶体。每个 Si―Si键长相等,键角均为 。晶体中最小环由____个硅组成且不共面,每个硅原子对这个环的贡献为 、而每一条边为 个六边形,晶体硅中硅原子个数与Si―Si键数之比为 。
巩固训练2:展示二氧化硅的模型,仿照金刚石将二氧化硅结构进行归纳总结
篇3:分子晶体与原子晶体的说课稿
训练4:仿照金刚石的结构分析分析石墨结构
训练5:将石墨与金刚石进行对比并完成表格。
八:板书设计
1、 定义:
2、 构成粒子
3、 作用力
4、 结构
5、 一般物理性质
6、 常见原子晶体
7、 典型原子晶体模型
篇4:离子晶体、分子晶体和原子晶体(三)
一、学习目标
1.掌握相邻原子间通过共价键结合而成空间网状结构的晶体属于原子晶体。
二、学习过程
[复习提问]
(一)基本知识点(学生自学完成)
1.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。
2.构成粒子:______________;。
3.粒子间的作用______________,
4.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____________________________。
5.常见的原子晶体有____________________________等。
6.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。
对分子晶体,构成晶体的微粒是______________,微粒间的相互作用是___________;
对于离子晶体,构成晶体的是微粒是______________,微粒间的相互作__________键。
对于原子晶体,构成晶体的微粒是_______,微粒间的相互作用是___________键。
(2)看物质的物理性质(如:熔、沸点或硬度)。
一般情况下,不同类晶体熔点高低顺序是 ________晶体>_______晶体>_______晶体。原子晶体、离子晶体比分子晶体的熔、沸点高得多
(二)重点点拨
1.晶体
晶体是指具有规则几何外形的固体。其结构特征是其内的原子或分子在主维空间的排布具有特定的周期性,即隔一定距离重复出现。重复的单位可以是单个原子或分子,也可以是多个分子或原子团。重复的单位必须具备3个条件,化学组成相同,空间结构(包括化学键)相同,化学环境和空间环境相同。
2.晶胞的概念
在晶体结构中具有代表性的基本的重复单位称为晶胞。晶胞在三维空间无限地重复就产生了宏观的晶体。可以说,晶体的性质是由晶胞的大小,形状和质点的种类(分子、原子或离子)以及它们之间的作用力所决定的。
3.纳米材料
我们平时所见到的材料,绝大多数是固体物质,它的颗粒一般在微米级,一个颗粒包含着无数个原子和分子,这时候,材料所显示的是大量分子所显示的宏观性质。当人们用特殊的方法把颗粒加工到纳米级大小,这时的材料则被称之为纳米材料,一个纳米级颗粒所含的分子数则大为减少。奇怪的是,纳米材料具有奇特的光、电、热、力和化学特性,和微米级材料的性质迥然不同。
纳米材料的粒子是超细微的,粒子数多、表面积大,而且处于粒子界面上的原子比例甚高,一般可达总数的一半左右。这就使纳米材料具有不寻常的表面效应,界面效应等。因此而呈现出一系列独特的性质。
纳米颗粒和晶胞是两个完全不同的概念:晶胞是晶体中最小的重复单元,这种重复单元向空间延伸,构成晶体,而纳米颗粒本身就是一个分子,纳米材料在结构上与分子晶体有相似的地方,但并不相同。
纳米材料并不是新的物质,只不过是将传统材料的颗粒进一步超细微化,这样对物质的物理性质的改变十分巨大,使之具备了一些传统材料所无法具备的性质。为什么与传统材料相比,纳米材料的性质改变如此巨大,科学界目前还无法做出最终解释。
(三)讲练(先练后讲)
[例1]下列的晶体中,化学键种类相同,晶体类型也相同的是 ( )
A.SO2与Si02 B.C02与H20
C.NaCl与HCl D.CCl4与KCl
[解析]抓住晶体粒子的化学键去判断晶体类型这一关键进行对比。如S02与Si02都是共价化合物,但是,晶体内的作用力是分子间作用力,S02为分子晶体,而Si02中硅与氧以共价键结合形成网状的原子晶体。
[答案]B
[例2]碳化硅SiC的一种晶体具有类似金刚石的结构,其中C原子和S原子的位置是交替的。在下列三种晶体①金刚石 ②晶体硅 ③碳化硅中,它们的熔点从高到低的顺序是 ( )
A.①③② B.②③①
C.③①② D.②①③
[解析]C与Si同为IVA族元素,它们的相似性表现在金刚石是原子晶体,硅晶体,碳化硅也是原子晶体。从碳到硅原子半径逐渐增大,形成共价键的键能逐渐减弱。可推断碳化硅应在Si与C之间。三种原子晶体,空间结构相似,熔点决定于它们的键长与键能,故熔点从高到低分别是金刚石碳化硅、晶体硅。
[答案]A
[例3]下列晶体分类中正确的一组是 ( )
离子晶体 | 原子晶体 | 分子晶体 | |
A | NaOH | Ar | SO2 |
B | H2SO4 | 石墨 | S |
C | CH3COONa | 水晶 | |
D | Ba(OH)2 | 金刚石 | 玻璃 |
[解析]从晶体中结构粒子的性质去判断晶体的类型。NaOH、CH3COONa、Ba(OH)2都是通过离子键相互结合的离子晶体,纯H2S04,无H+,系分子晶体。Ar是气体,分子间以范德华力相互结合为分子晶体,石墨是过渡型或混合型晶体,水晶Si02与金刚石是典型原子晶体。硫的化学式以1个S表示,实际上是S8,气体时为S2,是以范德华力结合的分子晶体。
玻璃无一定的熔点,加热时逐渐软化,为非晶体,是无定形物质。
[答案]C
[例4]单质硼有无定形和晶体两种,参考下表数据
金刚石 | 晶体硅 | 晶体硼 | |
熔点 | >3823 | 1683 | 2573 |
沸点 | 5100 | 2628 | 2823 |
硬度 | 10 | 7.0 | 9.5 |
①晶体硼的晶体类型属于____________晶体,理由是________________________。
已知晶体硼结构单元是由硼原子组成的正二十面体,其中有20个等边三角形的面和一定数目的顶点,每个项点上各有1个B原子。通过视察图形及推算,此晶体体结构单元由
____________________个硼原子构成。其中B—B键的键角为____________。
[解析]①原子,理由:晶体的熔、沸点和硬度都介于晶体Si和金刚石之间,而金刚石和晶体Si均为原予晶体,B与C相邻与Si处于对角线处,亦为原于晶体。
②每个三角形的顶点被5个三角形所共有,所以,此顶点完全属于一个三角形的只占到1/5,每个三角形中有3个这样的点,且晶体B中有20个这样的角形,因此,晶体B中这样的顶点(B原子)有3/5×20=12个。
又因晶体B中的三角形面为正三角形,所以键角为60°
(四)总结
1.相邻原子间通过共价键结合而成空间网状结构的晶体属于离子晶体。
2.构成原子晶体的微粒是原子。原子间以较强共价键相结合,而且形成空间网状结构。键能大。原子晶体的熔点和沸点高。
3.同种晶体:若同为原子晶体,成键的原子半径越小,键长越短,键能越大,晶体熔点越高:如金刚石>SiC>Si。
第3课时针对性训练(原子晶体)
一、选择题
1.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
2.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
3,下列各物质中,按熔点由低到高排列正确的是( )
A.02、I2、Hg
B.C02、KCl、Si02
C.Na、K、Rb
D.SiC、NaCl、S02
4.下列各晶体申琪中任御一个原子都被相邻的4个原子所包围;似共价键潞戒正四面体结构,并向空间伸展虞网状结构的是 ( )
A.甲烷 B.石墨
C.晶体硅 D.水晶
5.在x mol石英晶体中,含有Si-O键数是 ( )
A.x mol B.2x mo}
C.3 x mol D.4x mol
6.固体熔化时,必须破坏非极性共价键的是 ( )
A.冰 B.晶体硅
C.溴 D.二氧化硅
A.10个 B.18个
C.24个 D.14个
二、填空题
8.石英晶体的平面示意图如图所示,实际上是立体网
状结构,其中硅,氧原子个数比为____________
9.SiO44-离子结构用周 表示,在二聚
硅酸根离子Si2O76-中只有硅氧键,它的结构应是__________
10.氮化硅是一种高温陶瓷材料,它的硬度大、熔点高、化学性质稳定。工业上曾普遍采用高纯硅与纯氮在1 300℃反应获得。
(1)氮化硅晶体属于__________晶体。
(2)已知氮化硅的晶体结构中,原子间以单键相连,且N原子和N原子,Si原子和S原子不直接相连,同时每个原子都满足8电子稳定结构。请写出氮化硅的化学式__________
(3)现用SiCl4和凡在H,气氛保护下,加强热发生反应,可得较高纯度的氮化硅。反应的化学方程式为__________________________________________________
11.短周期元素K、Y、Z在周期表中位置关系如图:
X | ||
Y | ||
Z |
(1)x元素的单质分子式是_______,若x核内中子数和质子数相等,x单质的摩尔质量为_______,单质是_______晶体。
(2)自然界中存在一种含Y的天然矿物名称是:电子式为_______,属于_______晶体。
(4)z单质的晶体类型属于_______,Z的氢化物和最高价氧化物的浓溶液反应的化学方程式为____________________________
12.有A、B、C三种晶体,分别由C、H、Na、Cl四种元素中的一种或几种形成,对这三种晶体进行实验,结果如下图所示
(1)晶体的化学式分别为:A_______ B_______ C_______
(2)晶体的类型分别为:A_______ B_______C_______
(3)晶体中粒子间的作用分别为:A _______ B_______ C_______
第3课时练习答案
一、选择题
1.A 2.D 3.B 4.C 5.D 6.B 7.D
二、填空题
8.1∶2
9.
10.(1)原子 (2)S3N4
(3)3SiCl4+2N2+6H Si3N4+12HCl
11.
(1)He 4g·mol-1 分于
(2)萤石
(3)分子晶体 H2S+H2S04(浓)=S↓+ S02↑+2H20
12.(1)A NaCl B C C HCl
(2)A 离子晶体 B 原于晶体 C 分子晶体
(3)A 离子键 B共价键 C 分子间作用力
篇5:离子晶体、分子晶体和原子晶体(一)
离子晶体、分子晶体和原子晶体(一)
一、
1.使学生了解离子晶体、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。
2.使学生理解离子晶体、分子晶体和原子晶体的晶体类型与性质的关系
3.使学生了解分子间作用力对物质物理性质的影响
4.常识性介绍氢键及其物质物理性质的影响。
重点:离子晶体、分子晶体和原子晶体的结构模型;晶体类型与性质的关系
难点:离子晶体、分子晶体和原子晶体的结构模型;氢键
(一)引入新课
[复习提问]
1.写出NaCl 、CO2 、H2O 的电子式
。
2.NaCl晶体是由Na+和Cl―通过 形成的晶体。
[课题板书] 第一节 离子晶体、分子晶体和分子晶体(有课件)
一、离子晶体
1、概念:离子间通过离子键形成的晶体
2、空间结构
以NaCl 、CsCl为例来,以媒体为手段,攻克离子晶体空间结构这一难点
[针对性练习]
[例1]如图为NaCl晶体结构图,图中直线交点处为NaCl晶体中Na+与Cl-所处的位置(不考虑体积的大小)。
(1)请将其代表Na+的用笔涂黑圆点,以完成 NaCl晶体结构示意图。并确定晶体的晶胞,分析其构成。
(2)从晶胞中分Na+周围与它最近时且距离相等的 Na+共有多少个?
[解析]下图中心圆甲涂黑为Na+,与之相隔均要涂黑
(1)分析图为8个小立方体构成,为晶体的晶胞,
(2)计算在该晶胞中含有Na+的数目。在晶胞中心有1个Na+外,在棱上共有4个Na+,一个晶胞有6个面,与这6个面相接的其他晶胞还有6个面,共12个面。又因棱上每个Na+又为周围4个晶胞所共有,所以该晶胞独占的是12×1/4=3个.该晶胞共有的Na+为4个。
晶胞中含有的Cl-数:Cl-位于顶点及面心处,每.个平面上有4个顶点与1个面心,而每个顶点上的氯离于又为8个晶胞(本层4个,上层4个)所共有。该晶胞独占8×1/8=1个。一个晶胞有6个面,每面有一个面心氯离子,又为两个晶胞共有,所以该晶胞中独占的Cl-数为6×1/2=3。
不难推出,n(Na+):n(Cl-)=4:4:1:1。化学式为NaCl.
(3)以中心Na+为依据,画上或找出三个平面(主个平面互相垂直)。在每个平面上的Na+都与中心 Na+最近且为等距离。
每个平面上又都有4个Na+,所以与Na+最近相邻且等距的Na+为3×4=12个。
[答案]
(1)含8个小立方体的NaCl晶体示意图为一个晶胞
(2)在晶胞中Na+与Cl-个数比为1:1.
(3)12个
3、离子晶体结构对其性质的影响
(1)离子晶体熔、沸点的高低取决于离子键的强弱,而离子晶体的稳定性又取决于什么?在离子晶体中,构成晶体的粒子和构成离子键的粒子是相同的,即都是阴、阳离子。离子晶体发生三态变化,破坏的是离子键。也就是离子键强弱即决定了晶体熔、沸点的高低,又决定了晶体稳定性的强弱。
(2)离子晶体中为何不存在单个的`小分子?
在离子晶体中,阴、阳离子既可以看作是带电的质点,又要以看作是带电的球体,其中,阳离子总是尽可能的多吸引阴离子、阴离子又总是尽可能多的吸引阴离子(只要空间条件允许的话)这种结构向空间延伸,即晶体多大,分子就有多大,晶体内根本不存在单个的小分子,整个晶体就是一个大分子。
4、离子晶体的判断及晶胞折算
(1)如何判断一种晶体是离子晶体
方法一:由组成晶体的晶格质点种类分:离子化合物一定为离子晶体。
方法二:由晶体的性质来分:①根据导电性:固态时不导电而熔化或溶解时能导电的一般为离子晶体。
②根据机械性能:具有较高硬度,且脆的为离子晶体。
(2)什么是晶胞?如何由晶胞来求算晶体的化学式?
构成晶体的结构粒子是按着一定的排列方式所形成的固态群体。在晶体结构中具有代表性的最小重复单位叫晶胞。
根据离子晶体的晶胞,求阴、阳离子个数比的方法?
①处于顶点上的离子:同时为8个晶胞共有,每个离子有1/8属于晶胞。
②处于棱上的离子:同时为4个晶胞共有,每个离子有1/4属于晶胞。
③处于面上的离子;同时为2个晶胞共有,每个离子有1/2属于晶胞。
④处于体心的离子:则完全属于该晶胞。
[学生练习]
题目:在高温超导领域中,有一种化合物叫钙钛矿,其晶体结构中有代表性的最小单位结构如图所示试回答:
(1)在该晶体中每个钛离子周围与它最近且相等距离的钛离子有多少个?
(2)在该晶体中氧、钙、钛的粒子个数化是多少?
[解析]由图看出,在每个钛离于的同层左、右与前后、上下各层中都紧密排列着完全相同的钛离子,共有晶胞边长的6个钛离子。
至于同一晶胞中独占三元素粒子个数比,则从每种元素粒子是晶胞中的位置考虑。Ca2+位于立方体的中央为一个晶胞所独占;钛离子位于晶胞的顶点上,为相邻两层8个晶胞所共有(左右、前后、上中下、左右前后4个而上下中相同重复共8个),而每个晶胞独占有8×1/8=1个。氧离子位于棱上,在同一晶胞中,每个氧离子为同层的4个晶胞所共有,一个晶胞独占12×1/4=3个。故氧、钙、钛的粒子数之比为 3:1:1
[答案]6 3:1:1
5、总结
1.离子间通过离子键结合而成的晶体叫离子晶体。构成离子晶体的微粒是阳离子和阴离子。离子晶体中,阳离子和阴离子间存在着较强的离子键,因此,离子晶体一般硬度较高,密度较大,熔、沸点较高。
2.一般地讲,化学式与结构相似的离子晶体,阴、阳离子半径越小,离子键越强,熔、沸点越高。如:KCI 离子晶体针对性训练 一、选择题 1.下列性质中,可以证明某化合物内一定存在离子键 的是 ( ) A.可溶于水 B.有较高的熔点 C.水溶液能导电 D.熔融状态能导电 2.下列物质中,含有极性键的离子化合是。 A.CaCl2 B.Na202 C.NaOH D.K2S 3.Cs是IA族元素,F是VIIA族元素,估计Cs和F形成 的化合物可能是 A.离子化合物 B.化学式为CsF2 4.某物质的晶体中含A、B、C三种元素,其排列方式 如图所示(其中前后两面心上的B原子未能画 出),晶体中A、B、C的中原子个数之比依次为 A.1:3:1 B.2:3:1 C.2:2:1 D.1:3:3 5.NaF,Nal,MgO均为离子化合物,根据下列数据,这 三种化合物的熔点高低顺序是 ( ) 物质 ①NaF ②NaI ③MgO 离子电荷数 1 1 3 2.31 3.18 2.10 A.①>②>③ B.③>①>② C.③>②>① D.②>①>③ 6.在NaCl晶体中与每个Na+距离等同且最近的几个Cl-所围成的空间几何构型为 ( ) A.正四面体 B.正六面体 C.正八面体 D.正十二面体 7.如图是氯化铯晶体的晶胞(晶体中最小的重复单元),已知晶体中2个最近的Cs+离子核间距为a cm,氯化铯的式量为M,NA为阿伏加德罗常数,则氯化铯晶体的密度为 二、填空题 8.参考下列熔点数据回答: 物质 NaF NaCl NaBr NaI 熔点℃ 995 801 755 651 物质 NaCl KCl RbCl CsCl 熔点℃ 801 776 715 646 钠的卤化物从NaF到NaI及碱金属的氯化物从NaCl到CsCl的熔点逐渐____________这与__________有关。随__________增大__________减小,故熔点__________逐渐 。 顶点,Y位于立方体中心。试分析: (1)晶体中每个Y同时吸引着__________个X,每 个x同时吸引着__________个Y,该晶体的化学式 为__________ 。 (2)晶体中在每个X周围与它最接近且距离相等 的X共有__________个。 (3)晶体中距离最近的2个X与1个Y形成的夹角 ∠XYX的度数为__________。 (4)设该晶体的摩尔质量为M g・mol-1,晶体密度为ρ・cm-3,阿伏加德罗常数为NA则晶体中两个距离最近的X中心间的距离为__________ 。 位称为晶胞。NaCl晶体结构如图所示。已知FexO 晶体晶胞结构为NaCl型,由于晶体缺陷,x值小于1 测知FexO晶体密度为ρ=5.71 g・cm-3,晶胞边长为 4.28×10-10 m。 (1)FexO中x值(精确至O.01)为 (2)晶体中的Fe分别为Fe2+、Fe3+,在Fe2+和 Fe3+的总数中,Fe2+所占分数(用小数表示,精确至0.001)为 ______________。 (3)此晶体的化学式为 _____________。 (4)与某个Fe2+(或Fe3+)距离最近且等距离的O2-围成的空间几何形状是_____________。 (5)在晶体中,铁元素间最短距离为_____________cm 11.有一种蓝色晶体,它的结构特征是Fe2+和Fe3+分别占据立方体互不相邻的顶点,而CN-离子位于立方体的棱上。 (1)根据晶体结构特点,推出其化学式(用最简单整数表示)__________________________。 (2)此化学式带何种电荷?用什么样的离子(用Mn+表示)与其结合成中性的化学式?写出此电中性的化学式。 答: (3)指出(2)中添加离子在晶体结构中的什么位置。 答: 12.1986年,瑞士两位科学家发现一种性能良好的金属氧化物超导体,使超导工作取得突破性进展,为此两位科学家获得了1987年的Nobel物理学奖。其晶胞结构如图。 (1)根据图示晶胞结构,推算晶体中Y,Cu,Ba和O原子个数比,确定其化学式 (2)根据(1)所推出的化合物的组成,计算其中Cu原子的平均化合价(该化合物中各元素的化合价为Y+3,Ba+2,Cu+2和Cu+3)试计算化合物中这两种价态Cu原子个数比 离子晶体针对性练习答案 一、选择题 1.D 2.C 3.AC 4.A 5.B 6.C 7.C 二、填空题 8.降低 阴离子半径由F-到I-逐渐增大离半径 阴、阳离子相互吸引 降低 9.(1)4 8 XY2(或Y2X) (2)12 (3)109°28' (4) 10.(1)0.92 (2)0.826 (3) (4)正八面体 (5)3.03×10-10 11.(1)FeFe(CN)6- (2)带一个单位负电荷,可用Na+,K+,Rb+ (用M+表示)与之结合MFeFe(CN)6 (3)M+在每隔一个立方体的体心上。 12.(1)YBa2Cu3O7 (2)Cu2+:Cu3+=2:1
离子晶体、分子晶体和原子晶体(二) 1.掌握分子间作用力和氢键对物质的物理性质的影响。 2.掌握构成分子晶体的微粒,分子晶体的物理特性。 3.了解物质的“相似相溶”原理。 二、学习过程 (一)引入新课 [复习提问] 1.常温下氟是淡黄绿色的 ;氯是黄绿色的 ;溴是深棕红色的 ;碘是紫黑色的 。卤素单质常温下状态不同的原因是 。 [新授内容]分子晶体、相似相溶原理 一、知识要点(学生自学完成) 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________________________________________________ 二、要点点拨 1.结构对性质的影响:构成分子晶体的粒子是分子,分子间以分子间作用力而结合,而分子之间作用力是一种比较弱的作用。比化学键弱的多。因此造成分子晶体的硬度小,熔、沸点低(与离子晶体相比较)。分子晶体无论是液态时,还是固态时,存在的都是分子,不存在可以导电的粒子(阴、阳离子或电子),故分子晶体熔融或固态时都不导电,由此性质,可判断晶体为分子晶体。 2.氢键:对于HF、H20、NH3熔、沸点反常,原因在于三者都是极性分子(极性很强)分子间作用力很大,超出了一般的分子间作用力的范围(实属氢键)。是介于分子间作用力和化学键之间的一种特殊的分子间作用力,因此,它们的熔、沸点反常。 3.空间结构:分子晶体中的分子构成晶体时,一般也有自己的规律,并不象我们所想象的那样任意排列。不同的物质,分子之间的排列方式可能不相同,在中学,我们只了解干冰中C02分子的.排列方式就可以了。由干冰晶体求一个晶胞中C02分子数目的方法同离子晶体。 4.影响分子间作用力的因素: ①分子的极性 ②相对分子质量的大小。这里所说的分子的极性,一般指极性特别强的,即第二周期的几种活泼非金属的氢化物:HF、H20、NH3。其他组成和结构相似物质分子间作用力的大小,则要看其相对分子质量的大小。 相对分子质量大的分子,其中一般存在原子序数比较大的元素,这些元素的原子体积一般比较大。由于每个分子的电子不断运动和原子核的不断振动,经常发生电子云和原子核之间的瞬时相对偏移,从而使原子产生瞬时的极性,并且原子的体积越大,这种相对偏移也越大。因此使分子间产生作用。由于这种现象产生的分子间作用力一般比由于分子本身存在极性产生的作用要弱 三、习题讲练(学生先练,教师再点拨) [例1]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 [解析]干冰是分子晶体,分于内存在共价键,分子间存在范德华力。NaCl是离子晶体只存在离子键。 NaOH是离子晶体,不仅存在离子键,还存在H―O间共价键。 碘也是分子晶体,分子内存在共价键,分子间存在分子间作用力。故只有B符合题意。 [例2]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 [解析]HF、HCl、HBr、HI热稳定性依次减弱是它们的共价键键能逐渐减小的原因,与键能有关。NaF、 NaCl、NaBr、NaI的熔点依次减低是它们的离子键能随离子半径增大逐渐减小的原因。F2、C12、Br2、I2为分子晶体。熔、沸点逐渐降低由分子间作用力决定。H2S与H2O的熔沸点高低由分子间作用力及分子的极性决定。故选C、D。 [例3](1)PtCl2(NH3)2成平面立方形结构,它可以形成两种固体。一种为淡黄色,在水中溶解度较小;另一种为黄绿色,在水中溶解度较大。请在空格内分别画出这两种固体分子的几何构型图。 (1) 淡黄色固体 ,分子构型 (1) 黄绿色固体,分子构型 (2)试解释:钠的卤化物比相应的硅的卤化物熔点高的多 [解析]分子对称、无极性、颜色为淡黄色、难溶于水,因为是非极性分子 分子不对称、有极性、颜色为黄绿色能溶于水、因为分子有极性 (2)钠的卤化物比相应的硅的卤化物的熔点高得多,这与晶体的类型有关。前者是离子晶体而后者为分子晶体,前者靠阴、阳离子相互作用比后者的范德华力大的多。 [例4]在干冰晶体中每个CO2分子周围紧邻的 CO2分子有___________个 在晶体中截取一个最小的正方形;使正方形的四个顶点部落到CO2分子的中心,则在这个正方形的平面上有___________个C02分子。 [解析]解答此题要求对干冰的晶体模型十分熟悉。以右下角C02分子研究对象:与其紧邻的为 面心上的3个C02分子,而CO2分子被8个这样的立方体所共有,故有3×8=24。又考虑到面心上的 C02被2个这个的立方体共有,故24/2=12个。 由C02晶体模型分析得出,符合题意的最小正方形即模型的角对角面的一半,不难看出有4个C02分于。 [答案]12个 4个 四、总结 1.分子间通过分子作用力相结合的晶体叫分子晶体。构成分子晶体的微粒是分子。分子晶体中,由于分子间作用力较弱,因此,分子晶体一般硬度较小,熔、沸点较低。 2.一般来说,对于组成和结构相似的物质,分子间作用力随着相对分子质量增加而增大,物质的熔点、沸点也升高。例如:F2 3.组成相似的分子,极性分子的熔、沸点大于非极性分子,如:SO2>CO2 第二讲针对性练习 一、选择题 1.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.氯化铵的“升华” 2.下列化学式能真实表示物质分子组成的是( ) A.NaOH B.S03 C.CsCl D.NaCl 3.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 4.当S03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 5.IA族元素的原子与最外层有7个电子的原子结合,可以形成 ( ) A.离子晶体 B.分子晶体 C.离子晶体,分子晶体都不可能形成 D.无法确定 6,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 7.下列有关共价化合物的说法:①具有较低的熔、沸点 ②不是电解质 ③固态时是分子晶体 ④都是由分子构成 ⑤液态时不导电,其中一定正确的是 A.①③④ B.②⑤ C.①②③④⑤ D.⑤ 8.下列分子晶体: ①HCl ②HBr ③HI ④CO ⑤N2 ⑥H2熔沸点由高到低的顺序是 ( ) A.①②③④⑤⑥ B.③②①⑤④⑥ C.③②①④⑤⑥ D,⑥⑤④③②① 9.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/cm3 二、填空题 10.有两组关于物质熔点的数据分析以上数据,回答: I组 物质 NaCl KCl RbCl CsCl 熔点 II组 物质 SiCl4 GeCl4 SnCl4 PbCl4 熔点 (1)有什么规律可循______________________________________ (2)造成这些规律的主要原因是 __________________________________________ 晶体,每个P4分子是正四面体结 构。分子中的四个磷原子位于正 四面体的四个顶点。则P4分子中 共有___________个P―P键。 (1)请从图中找出磷原子,并在图上将其涂黑。 (2)形成化合物的化学式为 ________________。 (3)分子内的磷原子排列成______________形。 (4)每个磷原子处于______________中心。 (5)在用实线表示的化学键中,两原子间单线表示 的是 _________极(填写非极性键或极性键)。 13. 诺贝化学奖授予对发现C60有重大贡献的三位科学家.C60分子是形如球状的多面体(如图),该结构的建立基于以下考虑: ②C60分子只含有五边形和六边形; ③多面体的顶点数、面数和棱边数的关系,遵循欧拉定理: 据上所述,可推知C60分子有12个五边形和20个六边形,C60分子所含的双键数为30. 请回答下列问题: (1)固体C60与金刚石相比较,熔点较高者应是____________,理由是: _________________________________________________________. (2)试估计C60跟F2在一定条件下,能否发生反应生成C60F60(填“可能”或“不可能”)_________________________,并简述其理由: ________________________________________________________. (3)通过计算,确定C60分子所含单键数. C60分子所含单键数为_______________. (4)C70分子也已制得,它的分子结构模型可以与C60同样考虑而推知.通过计算确定C70分子中五边形和六边形的数目. C70分子中所含五边形数为____________,六边形数为_________. 第2课时练习答案 一、选择题 1.A 2.B 3.BD 4.BD 5.AB 6.C 7.D 8.C 9.BC 二、填空题 10.(1)I组:随离子健的减弱,熔点降低 Ⅱ组:随分子量的增大,熔点升高。 (2)原理:工组为离子晶体 Ⅱ组为分子晶体。 11. 6个 12.(1) (2)P4010 (3)正四面体 (4)由原予排列成的正四面体 (5)极性 13.解答 (1) 金刚石 金刚石属原子晶体,而固体C60不是,故金刚石熔点较高. (答出“金刚石属原子晶体”即给分) (2) 可能 因C60分子含30个双键,与极活泼的F2发生加成反应即可生成C60F60 (只要指出“C60含30个双键”即给分,但答“因C60含有双键”不给分) (3)依题意C60分子形成的化学键 : 也可由欧拉定理计算键数(即棱边数):60+(12+20)-2=90 C60分子中单键为:90-30=60 (1分) (4)设C70分子中五边形数为x,六边形数为y.依题意可得方程组: 解得:五边形数x=12,六边形数y=25 离子晶体、分子晶体和原子晶体(三) 一、学习目标 1.掌握相邻原子间通过共价键结合而成空间网状结构的晶体属于原子晶体。 二、学习过程 [复习提问] (一)基本知识点(学生自学完成) 1.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。 2.构成粒子:______________;。 3.粒子间的作用______________, 4.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____________________________。 5.常见的原子晶体有____________________________等。 6.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。 对分子晶体,构成晶体的微粒是______________,微粒间的相互作用是___________; 对于离子晶体,构成晶体的是微粒是______________,微粒间的相互作__________键。 对于原子晶体,构成晶体的微粒是_______,微粒间的相互作用是___________键。 (2)看物质的物理性质(如:熔、沸点或硬度)。 一般情况下,不同类晶体熔点高低顺序是 ________晶体>_______晶体>_______晶体。原子晶体、离子晶体比分子晶体的熔、沸点高得多 (二)重点点拨 1.晶体 晶体是指具有规则几何外形的固体。其结构特征是其内的原子或分子在主维空间的排布具有特定的周期性,即隔一定距离重复出现。重复的单位可以是单个原子或分子,也可以是多个分子或原子团。重复的单位必须具备3个条件,化学组成相同,空间结构(包括化学键)相同,化学环境和空间环境相同。 2.晶胞的概念 在晶体结构中具有代表性的基本的重复单位称为晶胞。晶胞在三维空间无限地重复就产生了宏观的晶体。可以说,晶体的性质是由晶胞的大小,形状和质点的种类(分子、原子或离子)以及它们之间的作用力所决定的。 3.纳米材料 我们平时所见到的材料,绝大多数是固体物质,它的颗粒一般在微米级,一个颗粒包含着无数个原子和分子,这时候,材料所显示的是大量分子所显示的宏观性质。当人们用特殊的方法把颗粒加工到纳米级大小,这时的材料则被称之为纳米材料,一个纳米级颗粒所含的分子数则大为减少。奇怪的是,纳米材料具有奇特的光、电、热、力和化学特性,和微米级材料的性质迥然不同。 纳米材料的粒子是超细微的,粒子数多、表面积大,而且处于粒子界面上的原子比例甚高,一般可达总数的一半左右。这就使纳米材料具有不寻常的表面效应,界面效应等。因此而呈现出一系列独特的性质。 纳米颗粒和晶胞是两个完全不同的概念:晶胞是晶体中最小的重复单元,这种重复单元向空间延伸,构成晶体,而纳米颗粒本身就是一个分子,纳米材料在结构上与分子晶体有相似的地方,但并不相同。 纳米材料并不是新的物质,只不过是将传统材料的颗粒进一步超细微化,这样对物质的物理性质的改变十分巨大,使之具备了一些传统材料所无法具备的性质。为什么与传统材料相比,纳米材料的性质改变如此巨大,科学界目前还无法做出最终解释。 (三)讲练(先练后讲) [例1]下列的晶体中,化学键种类相同,晶体类型也相同的是 ( ) A.SO2与Si02 B.C02与H20 C.NaCl与HCl D.CCl4与KCl [解析]抓住晶体粒子的化学键去判断晶体类型这一关键进行对比。如S02与Si02都是共价化合物,但是,晶体内的作用力是分子间作用力,S02为分子晶体,而Si02中硅与氧以共价键结合形成网状的原子晶体。 [答案]B [例2]碳化硅SiC的一种晶体具有类似金刚石的结构,其中C原子和S原子的位置是交替的。在下列三种晶体①金刚石 ②晶体硅 ③碳化硅中,它们的熔点从高到低的顺序是 ( ) A.①③② B.②③① C.③①② D.②①③ [解析]C与Si同为IVA族元素,它们的相似性表现在金刚石是原子晶体,硅晶体,碳化硅也是原子晶体。从碳到硅原子半径逐渐增大,形成共价键的键能逐渐减弱。可推断碳化硅应在Si与C之间。三种原子晶体,空间结构相似,熔点决定于它们的`键长与键能,故熔点从高到低分别是金刚石碳化硅、晶体硅。 [答案]A [例3]下列晶体分类中正确的一组是 ( ) 离子晶体 原子晶体 分子晶体 A NaOH Ar SO2 B H2SO4 石墨 S C CH3COONa 水晶 D Ba(OH)2 金刚石 玻璃 [解析]从晶体中结构粒子的性质去判断晶体的类型。NaOH、CH3COONa、Ba(OH)2都是通过离子键相互结合的离子晶体,纯H2S04,无H+,系分子晶体。Ar是气体,分子间以范德华力相互结合为分子晶体,石墨是过渡型或混合型晶体,水晶Si02与金刚石是典型原子晶体。硫的化学式以1个S表示,实际上是S8,气体时为S2,是以范德华力结合的分子晶体。 玻璃无一定的熔点,加热时逐渐软化,为非晶体,是无定形物质。 [答案]C [例4]单质硼有无定形和晶体两种,参考下表数据 金刚石 晶体硅 晶体硼 熔点 >3823 1683 2573 沸点 5100 2628 2823 硬度 10 7.0 9.5 ①晶体硼的晶体类型属于____________晶体,理由是________________________。 已知晶体硼结构单元是由硼原子组成的正二十面体,其中有20个等边三角形的面和一定数目的顶点,每个项点上各有1个B原子。通过视察图形及推算,此晶体体结构单元由 ____________________个硼原子构成。其中B―B键的键角为____________。 [解析]①原子,理由:晶体的熔、沸点和硬度都介于晶体Si和金刚石之间,而金刚石和晶体Si均为原予晶体,B与C相邻与Si处于对角线处,亦为原于晶体。 ②每个三角形的顶点被5个三角形所共有,所以,此顶点完全属于一个三角形的只占到1/5,每个三角形中有3个这样的点,且晶体B中有20个这样的角形,因此,晶体B中这样的顶点(B原子)有3/5×20=12个。 又因晶体B中的三角形面为正三角形,所以键角为60° (四)总结 1.相邻原子间通过共价键结合而成空间网状结构的晶体属于离子晶体。 2.构成原子晶体的微粒是原子。原子间以较强共价键相结合,而且形成空间网状结构。键能大。原子晶体的熔点和沸点高。 3.同种晶体:若同为原子晶体,成键的原子半径越小,键长越短,键能越大,晶体熔点越高:如金刚石>SiC>Si。 第3课时针对性训练(原子晶体) 一、选择题 1.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 2.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 3,下列各物质中,按熔点由低到高排列正确的是( ) A.02、I2、Hg B.C02、KCl、Si02 C.Na、K、Rb D.SiC、NaCl、S02 4.下列各晶体申琪中任御一个原子都被相邻的4个原子所包围;似共价键潞戒正四面体结构,并向空间伸展虞网状结构的是 ( ) A.甲烷 B.石墨 C.晶体硅 D.水晶 5.在x mol石英晶体中,含有Si-O键数是 ( ) A.x mol B.2x mo} C.3 x mol D.4x mol 6.固体熔化时,必须破坏非极性共价键的是 ( ) A.冰 B.晶体硅 C.溴 D.二氧化硅 A.10个 B.18个 C.24个 D.14个 二、填空题 8.石英晶体的平面示意图如图所示,实际上是立体网 状结构,其中硅,氧原子个数比为____________ 9.SiO44-离子结构用周 硅酸根离子Si2O76-中只有硅氧键,它的结构应是__________ 10.氮化硅是一种高温陶瓷材料,它的硬度大、熔点高、化学性质稳定。工业上曾普遍采用高纯硅与纯氮在1 300℃反应获得。 (1)氮化硅晶体属于__________晶体。 (2)已知氮化硅的晶体结构中,原子间以单键相连,且N原子和N原子,Si原子和S原子不直接相连,同时每个原子都满足8电子稳定结构。请写出氮化硅的化学式__________ (3)现用SiCl4和凡在H,气氛保护下,加强热发生反应,可得较高纯度的氮化硅。反应的化学方程式为__________________________________________________ 11.短周期元素K、Y、Z在周期表中位置关系如图: X Y Z (1)x元素的单质分子式是_______,若x核内中子数和质子数相等,x单质的摩尔质量为_______,单质是_______晶体。 (2)自然界中存在一种含Y的天然矿物名称是:电子式为_______,属于_______晶体。 (4)z单质的晶体类型属于_______,Z的氢化物和最高价氧化物的浓溶液反应的化学方程式为____________________________ 12.有A、B、C三种晶体,分别由C、H、Na、Cl四种元素中的一种或几种形成,对这三种晶体进行实验,结果如下图所示 (1)晶体的化学式分别为:A_______ B_______ C_______ (2)晶体的类型分别为:A_______ B_______C_______ (3)晶体中粒子间的作用分别为:A _______ B_______ C_______ 第3课时练习答案 一、选择题 1.A 2.D 3.B 4.C 5.D 6.B 7.D 二、填空题 8.1∶2 9. 10.(1)原子 (2)S3N4 (3)3SiCl4+2N2+6H ? Si3N4+12HCl 11. (1)He 4g・mol-1 分于 (2)萤石 (3)分子晶体 H2S+H2S04(浓)=S↓+ S02↑+2H20 12.(1)A NaCl B C C HCl (2)A 离子晶体 B 原于晶体 C 分子晶体 (3)A 离子键 B共价键 C 分子间作用力
一、学习目标 1.使学生了解离子晶体、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 2.使学生理解离子晶体、分子晶体和原子晶体的晶体类型与性质的关系 3.使学生了解分子间作用力对物质物理性质的影响 4.常识性介绍氢键及其物质物理性质的影响 二、重点难点 重点:离子晶体、分子晶体和原子晶体的结构模型;晶体类型与性质的关系 三、学习过程 (一)引入新课 1.写出NaCl 、CO2 、H2O 的电子式。 2.NaCl晶体是由Na+和Cl—通过 形成的晶体。 一、离子晶体 1、概念:离子间通过离子键形成的晶体 2、空间结构 以NaCl 、CsCl为例来,以媒体为手段,攻克离子晶体空间结构这一难点 如图为NaCl晶体结构图,图中直线交点处为NaCl晶体中Na+与Cl-所处的位置(不考虑体积的大小)。 (1)请将其代表Na+的用笔涂黑圆点,以完成 NaCl晶体结构示意图。并确定晶体的晶胞,分析其构成。 (2)从晶胞中分Na+周围与它最近时且距离相等的 Na+共有多少个? 下图中心圆甲涂黑为Na+,与之相隔均要涂黑 (1)分析图为8个小立方体构成,为晶体的晶胞, (2)计算在该晶胞中含有Na+的数目。在晶胞中心有1个Na+外,在棱上共有4个Na+,一个晶胞有6个面,与这6个面相接的其他晶胞还有6个面,共12个面。又因棱上每个Na+又为周围4个晶胞所共有,所以该晶胞独占的是12×1/4=3个.该晶胞共有的Na+为4个。 晶胞中含有的Cl-数:Cl-位于顶点及面心处,每.个平面上有4个顶点与1个面心,而每个顶点上的氯离于又为8个晶胞(本层4个,上层4个)所共有。该晶胞独占8×1/8=1个。一个晶胞有6个面,每面有一个面心氯离子,又为两个晶胞共有,所以该晶胞中独占的Cl-数为6×1/2=3。 不难推出,n(Na+):n(Cl-)=4:4:1:1。化学式为NaCl. (3)以中心Na+为依据,画上或找出三个平面(主个平面互相垂直)。在每个平面上的Na+都与中心 Na+最近且为等距离。 每个平面上又都有4个Na+,所以与Na+最近相邻且等距的Na+为3×4=12个。 (1)含8个小立方体的NaCl晶体示意图为一个晶胞 (2)在晶胞中Na+与Cl-个数比为1:1. (3)12个 3、离子晶体结构对其性质的影响 (1)离子晶体熔、沸点的高低取决于离子键的强弱,而离子晶体的稳定性又取决于什么?在离子晶体中,构成晶体的粒子和构成离子键的`粒子是相同的,即都是阴、阳离子。离子晶体发生三态变化,破坏的是离子键。也就是离子键强弱即决定了晶体熔、沸点的高低,又决定了晶体稳定性的强弱。 (2)离子晶体中为何不存在单个的小分子? 在离子晶体中,阴、阳离子既可以看作是带电的质点,又要以看作是带电的球体,其中,阳离子总是尽可能的多吸引阴离子、阴离子又总是尽可能多的吸引阴离子(只要空间条件允许的话)这种结构向空间延伸,即晶体多大,分子就有多大,晶体内根本不存在单个的小分子,整个晶体就是一个大分子。 4、离子晶体的判断及晶胞折算 (1)如何判断一种晶体是离子晶体 方法一:由组成晶体的晶格质点种类分:离子化合物一定为离子晶体。 方法二:由晶体的性质来分:①根据导电性:固态时不导电而熔化或溶解时能导电的一般为离子晶体。 ②根据机械性能:具有较高硬度,且脆的为离子晶体。 (2)什么是晶胞?如何由晶胞来求算晶体的化学式? 构成晶体的结构粒子是按着一定的排列方式所形成的固态群体。在晶体结构中具有代表性的最小重复单位叫晶胞。 根据离子晶体的晶胞,求阴、阳离子个数比的方法? ①处于顶点上的离子:同时为8个晶胞共有,每个离子有1/8属于晶胞。 ②处于棱上的离子:同时为4个晶胞共有,每个离子有1/4属于晶胞。 ③处于面上的离子;同时为2个晶胞共有,每个离子有1/2属于晶胞。 ④处于体心的离子:则完全属于该晶胞。 题目:在高温超导领域中,有一种化合物叫钙钛矿,其晶体结构中有代表性的最小单位结构如图所示试回答: (1)在该晶体中每个钛离子周围与它最近且相等距离的钛离子有多少个? (2)在该晶体中氧、钙、钛的粒子个数化是多少? 由图看出,在每个钛离于的同层左、右与前后、上下各层中都紧密排列着完全相同的钛离子,共有晶胞边长的6个钛离子。 至于同一晶胞中独占三元素粒子个数比,则从每种元素粒子是晶胞中的位置考虑。Ca2+位于立方体的中央为一个晶胞所独占;钛离子位于晶胞的顶点上,为相邻两层8个晶胞所共有(左右、前后、上中下、左右前后4个而上下中相同重复共8个),而每个晶胞独占有8×1/8=1个。氧离子位于棱上,在同一晶胞中,每个氧离子为同层的4个晶胞所共有,一个晶胞独占12×1/4=3个。故氧、钙、钛的粒子数之比为 3:1:1 5、总结 1.离子间通过离子键结合而成的晶体叫离子晶体。构成离子晶体的微粒是阳离子和阴离子。离子晶体中,阳离子和阴离子间存在着较强的离子键,因此,离子晶体一般硬度较高,密度较大,熔、沸点较高。 2.一般地讲,化学式与结构相似的离子晶体,阴、阳离子半径越小,离子键越强,熔、沸点越高。如:KCI 离子晶体针对性训练 一、选择题 1.下列性质中,可以证明某化合物内一定存在离子键的是 ( ) A.可溶于水 B.有较高的熔点 C.水溶液能导电 D.熔融状态能导电 2.下列物质中,含有极性键的离子化合是。 A.CaCl2 B.Na202 C.NaOH D.K2S 3.Cs是IA族元素,F是VIIA族元素,估计Cs和F形成 的化合物可能是 A.离子化合物 B.化学式为CsF2 C. 室温为固体 D.室温为气体 4.某物质的晶体中含A、B、C三种元素,其排列方式如图所示(其中前后两面心上的B原子未能画 出),晶体中A、B、C的中原子个数之比依次为 A.1:3:1 B.2:3:1 C.2:2:1 D.1:3:3 5.NaF,Nal,MgO均为离子化合物,根据下列数据,这三种化合物的熔点高低顺序是 ( ) 物质 ①NaF ②NaI ③MgO 离子电荷数 1 1 3 m 2.31 3.18 2.10 A.①>②>③ B.③>①>② C.③>②>① D.②>①>③ 6.在NaCl晶体中与每个Na+距离等同且最近的几个Cl-所围成的空间几何构型为 ( ) A.正四面体 B.正六面体 C.正八面体 D.正十二面体 7.如图是氯化铯晶体的晶胞(晶体中最小的重复单元),已知晶体中2个最近的Cs+离子核间距为a cm,氯化铯的式量为M,NA为阿伏加德罗常数,则氯化铯晶体的密度为 B. C. D. 二、填空题 8.参考下列熔点数据回答: 物质 NaF NaCl NaBr NaI 熔点℃ 995 801 755 651 物质 NaCl KCl RbCl CsCl 熔点℃ 801 776 715 646 钠的卤化物从NaF到NaI及碱金属的氯化物从NaCl到CsCl的熔点逐渐____________这与__________有关。随__________增大__________减小,故熔点__________逐渐 。 9.某离子晶体晶胞结构如下图所示,x位于立方体的顶点,Y位于立方体中心。试分析: (1)晶体中每个Y同时吸引着__________个X,每个x同时吸引着__________个Y,该晶体的化学式为__________ 。 (2)晶体中在每个X周围与它最接近且距离相等的X共有__________个。 (3)晶体中距离最近的2个X与1个Y形成的夹角∠XYX的度数为__________。 (4)设该晶体的摩尔质量为M g·mol-1,晶体密度为ρ·cm-3,阿伏加德罗常数为NA则晶体中两个距离最近的X中心间的距离为__________ 。 10.晶体具有规则的几何外型、晶体中最基本的重复单位称为晶胞。NaCl晶体结构如图所示。已知FexO晶体晶胞结构为NaCl型,由于晶体缺陷,x值小于1 测知FexO晶体密度为ρ=5.71 g·cm-3,晶胞边长为4.28×10-10 m。 (1)FexO中x值(精确至O.01)为 (2)晶体中的Fe分别为Fe2+、Fe3+,在Fe2+和Fe3+的总数中,Fe2+所占分数(用小数表示,精确至0.001)为 ______________。 (3)此晶体的化学式为 _____________。 (4)与某个Fe2+(或Fe3+)距离最近且等距离的O2-围成的空间几何形状是_____________。 (5)在晶体中,铁元素间最短距离为_____________cm 11.有一种蓝色晶体,它的结构特征是Fe2+和Fe3+分别占据立方体互不相邻的顶点,而CN-离子位于立方体的棱上。 (1)根据晶体结构特点,推出其化学式(用最简单整数表示)__________________________。 (2)此化学式带何种电荷?用什么样的离子(用Mn+表示)与其结合成中性的化学式?写出此电中性的化学式。 答: (3)指出(2)中添加离子在晶体结构中的什么位置。 答: 12.1986年,瑞士两位科学家发现一种性能良好的金属氧化物超导体,使超导工作取得突破性进展,为此两位科学家获得了1987年的Nobel物理学奖。其晶胞结构如图。 (1)根据图示晶胞结构,推算晶体中Y,Cu,Ba和O原子个数比,确定其化学式 (2)根据(1)所推出的化合物的组成,计算其中Cu原子的平均化合价(该化合物中各元素的化合价为Y+3,Ba+2,Cu+2和Cu+3)试计算化合物中这两种价态Cu原子个数比 离子晶体针对性练习答案 一、选择题 1.D 2.C 3.AC 4.A 5.B 6.C 7.C 二、填空题 8.降低 阴离子半径由F-到I-逐渐增大离半径 阴、阳离子相互吸引 降低 9.(1)4 8 XY2(或Y2X) (2)12 (3)109°28 10.(1)0.92 (2)0.826 (4)正八面体 (5)3.03×10-10 11.(1)FeFe(CN)6-(2)带一个单位负电荷,可用Na+,K+,Rb+ (用M+表示)与之结合MFeFe(CN)6 (3)M+在每隔一个立方体的体心上。 12.(1)YBa2Cu3O7 (2)Cu2+:Cu3+=2:1 【学习目标】1、知道常见的分子晶体。2、掌握判断分子晶体熔点、沸点大小的判断方法。 【课前预习】 离子晶体、分子晶体、原子晶体及金属晶体结构与性质关系的比较: 晶体类型 离子晶体 分子晶体 原子晶体 金属晶体 结构 构成微粒 微粒间作用力 性质 硬度 熔、沸点 导电性 溶解性 【新课学习】 【问题探究一】1、分子晶体有哪些共同的物理性质? 2、为什么它们具有这些共同的物理通性? 1、概念: 构成分子晶体的微粒: 微粒间的相互作用: 2、分子晶体的.物理特性: 原因: 3、分子晶体的类型: 4、晶体分子的结构特征:(1) (2) 【问题探究二】CO2和SiO2的一些物理性质如下表所示,通过比较试判断SiO2 晶体是否属于分子晶体。结合晶体结构说明原因。 【知识拓展】石墨 【巩固练习】 高二化学金属晶体教案 一、学习目标 1.使了解金属晶体的模型及性质的一般特点。 2.使理解金属晶体的类型与性质的关系。 3.较为系统地掌握键和晶体的几种类型及其特点。 二、学习重点: 金属晶体的模型;晶体类型与性质的关系。 三、学习难点: 金属晶体结构模型。 四、学习过程 [投影]选一位同学的家庭作业(以表格形式比较离子晶体、原子晶体和分子晶体结构与性质的关系)。要求全体同学对照分析各自作业,在教师的引导下进行必要的修正和补充。然后投影一张正确的表格。 表一:离子晶体、分子晶体、原子晶体结构与性质关系的比较 晶体类型 离子晶体 分子晶体 原子晶体 结构 构成晶体粒子 阴、阳离子 分子 原子 粒子间的作用力 离子键 分子间作用力 共价键 性 质 硬度 较大 较小 较大 溶、沸点 较高 较低 很大 导电 固体不导电,溶化或溶于水后导电 固态和熔融状态都不导电 不导电 溶解性 有些易溶于等极性溶剂 相似相溶 难溶于常见溶剂 [展示金属实物]展示的金属实物有金属导线(铜或铝)、铁丝、镀铜金属片等,并将铁丝随意弯曲,引导观察铜的金属光泽。叙述应用部分包括电工架设金属高压电线,家用铁锅炒菜,锻压机把钢锭压成钢板等。 [教师诱导]从上述金属的应用来看,金属有哪些共同的性质呢? [分组讨论]请一位同学归纳,其他同学补充。 [板书]一、金属共同的性质 容易导电、导热、有延展性、有金属光泽等。 [教师诱启]前面我们知道离子晶体、分子晶体、原子晶体有着不同的性质特点,且分别由它们的晶体结构所决定,那么金属的这些共同性质是否也是由金属的结构所决定呢? [板书]第二节金属晶体 [flash动画]点击“金属晶体内部结构”条目,让看金属晶体内容组成微粒内容为,然后再听画外音兼字幕。 再点击“金属晶体内部结构”内部画面左上角“内部结构”条目,让学生看几种常见金属晶体空间构型。硬球一个一个地堆积给同学观察,成形后再旋转让同学从不同角度进行观察,且拆散、堆积给分析。 [画外音兼有字幕]金属(除汞外)在常温下一般都是固体。通过x射线进行研究发现,在金属中,金属原子好像许多硬球一层层紧密地堆积着,每一个金属原子周围有许多相同的金属原子围绕着, [设疑]金属中堆积的就是中性原子吗? [阅读并讨论]金属中由于金属原子的外层电子比较少,金属原子容易失去外层电子变成金属离子,在金属内部结构中,实际上按一定规律紧密堆积的是带正电荷的金属阳离子。 [教师诱启]同样的带正电荷的金属阳离子本应相互排斥,为何还可以紧密地堆积在一起呢? [提示设疑]电子到哪里去了呢? [讨论]分组讨论,教师引导分析:要使带正电荷的金属阳离子按一定规律紧密堆积,除非金属原子释出的电子在各金属离子间自由地运动,这样依靠金属阳离子与带负电荷的自由电子之间强烈的相互作用使金属离子紧密地堆积在一起。 [板书]二、金属晶体结构 金属晶体:通过金属离子与自由电子之间的较强作用形成的单质晶体。 [教师设问]构成金属晶体的粒子有哪些? [归纳]金属晶体由金属离子和自由电子构成。 [引言]金属晶体的结构与其性质有哪些内在联系呢? [板书]三、金属晶体的结构与金属性质的内在联系 1.金属晶体结构与金属导电性的关系 [演示多媒体动画3]画面内容:金属晶体中的自由电子在没有外加电场存在时是自由移动的',在外加电场作用下,自由电子则发生定向移动而形成电流。 [画外音兼有字幕]在金属晶体中,存在着许多自由电子,这些自由电子的运动是没有一定方向的,但在外加电场的条件下自由电子就会发生定向运动,因而形成电流,所以金属容易导电。 表二 晶体类型 离子晶体 金属晶体 导电时的状态 导电粒子 [分析对比]让充分讨论、对比,并让一位同学归纳填写,然后教师点评上述表格, [板书]2.金属晶体结构与金属的导热性的关系 [教师诱启]导热是能量传递的一种形式,它必然是物质运动的结果,那么金属晶体导热过程中金属离子和自由电子担当什么角色? [阅读]教材中有关内容。 [分组讨论]①金属晶体导热过程中粒子运动情况如何? ②这些粒子通过什么方式传递热量? ③热量传递方向及最后整个金属晶体温度高低情况怎样? [学生汇报]选一位学生汇报学生讨论结果,其他补充。 [投影小结]金属容易导热,是由于自由电子运动时与金属离子碰撞把能量从温度高的部分传到温度低的部分,从而使整块金属达到相同的温度。 [板书]3.金属晶体结构与金属的延展性的关系 [演示多媒体动画4]画面为一原子晶体和金属晶体结构模型,当其分别受到外力作用时,原子晶体中原子间的位移使共价键受到破坏,而金属晶体中各原子层发生相对滑动时,却保持了金属离子与自由电子之间的较强相互作用。 [画外音兼有字幕]原子晶体受外力作用时,原子间的位移必然导致共价键的断裂,因而难以锻压成型,无延展性,而金属晶体中由于金属离子与自由电子间的相互作用没有方向性,各原子层之间发生相对滑动以后,仍可保持这种相互作用,因而即使在外力作用下,发生形变也不易断裂。 [讨论]组织分组讨论、归纳,然后在教师的指导下,得出正确的答案。 (见下页表) 导电性 导热性 延展性 金属离子和自由电子 自由电子在外加电场的作用下发生定向移动 自由电子与金属离子碰撞传递热量 晶体中各原子层相对滑动仍保持相互作用 [投影课堂反馈练习] 1.金属晶体的形成是因为晶体中存在 a.金属离子间的相互作用 b.金属原子间的相互作用 c.金属离子与自由电子间的相互作用 d.金属原子与自由电子间的相互作用 2.金属能导电的原因是 a.金属晶体中金属阳离子与自由电子间的相互作用较弱 b.金属晶体中的自由电子在外加电场作用下可发生定向移动 c.金属晶体中的金属阳离子在外加电场作用下可发生定向移动 d.金属晶体在外加电场作用下可失去电子 3.下列叙述正确的是 a.任何晶体中,若含有阳离子也一定含有阴离子 b.原子晶体中只含有共价键 c.离子晶体中只含有离子键,不含有共价键 d.分子晶体中只存在分子间作用力,不含有其他键 [作业布置]本节教材习题1、习题2 高中化学原子晶体教案 第一节 离子晶体、分子晶体和原子晶体(三) 一、学习目标 1.掌握原子晶体的概念,能够区分原子晶体、离子晶体和分子晶体。 2.掌握金刚石等典型原子晶体的结构特征,理解原子晶体中“相邻原子间通过共价键结合而成空间网状结构”的特征。 3.以金刚石为例,了解原子晶体的物理性质(熔、沸点,导电性和溶解性)。 4.能够根据金刚石、石墨的晶体结构特征,分析比较两种物质的性质特征。由此培养根据晶体的微观结构解释晶体的物理性质的观念。 5.学会比较离子晶体、分子晶体、原子晶体三类晶体的性质特征和结构特征。 二、学习过程 [复习提问] (一)基本知识点(学生自学完成) 1.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。 2.构成粒子:______________; 3.粒子间的作用______________; 4.原子晶体的物理性质 熔、沸点__________,硬度___________;______________一般的溶剂;_____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______________。为什么? 5.常见的原子晶体有____________________________等。 6.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。 对分子晶体,构成晶体的微粒是______________,微粒间的相互作用是___________; 对于离子晶体,构成晶体的是微粒是______________,微粒间的相互作__________键。 对于原子晶体,构成晶体的微粒是_______,微粒间的相互作用是___________键。 (2)看物质的物理性质(如:熔、沸点或硬度)。 一般情况下,不同类晶体熔点高低顺序是 ________晶体>_______晶体>_______晶体。原子晶体、离子晶体比分子晶体的熔、沸点高得多 (二)重点点拨 1.晶体 晶体是指具有规则几何外形的固体。其结构特征是其内的原子或分子在主维空间的排布具有特定的周期性,即隔一定距离重复出现。重复的单位可以是单个原子或分子,也可以是多个分子或原子团。重复的单位必须具备3个条件,化学组成相同,空间结构(包括化学键)相同,化学环境和空间环境相同。 2.晶胞的概念 在晶体结构中具有代表性的基本的重复单位称为晶胞。晶胞在三维空间无限地重复就产生了宏观的晶体。可以说,晶体的性质是由晶胞的大小,形状和质点的种类(分子、原子或离子)以及它们之间的作用力所决定的。 3.纳米材料 我们平时所见到的材料,绝大多数是固体物质,它的颗粒一般在微米级,一个颗粒包含着无数个原子和分子,这时候,材料所显示的是大量分子所显示的宏观性质。当人们用特殊的方法把颗粒加工到纳米级大小,这时的材料则被称之为纳米材料,一个纳米级颗粒所含的分子数则大为减少。奇怪的是,纳米材料具有奇特的光、电、热、力和化学特性,和微米级材料的性质迥然不同。 纳米材料的粒子是超细微的,粒子数多、表面积大,而且处于粒子界面上的原子比例甚高,一般可达总数的一半左右。这就使纳米材料具有不寻常的表面效应,界面效应等。因此而呈现出一系列独特的性质。 纳米颗粒和晶胞是两个完全不同的概念:晶胞是晶体中最小的重复单元,这种重复单元向空间延伸,构成晶体,而纳米颗粒本身就是一个分子,纳米材料在结构上与分子晶体有相似的地方,但并不相同。 纳米材料并不是新的物质,只不过是将传统材料的颗粒进一步超细微化,这样对物质的物理性质的改变十分巨大,使之具备了一些传统材料所无法具备的性质。为什么与传统材料相比,纳米材料的性质改变如此巨大,科学界目前还无法做出最终解释。 4.各类晶体主要特征 类型 比较 离子晶体 原子晶体 分子晶体 构成晶体微粒 阴、阳离子 原子 分子 形成晶体作用力 离子键 共价键 范德华力 物理性质 熔沸点 较高 很高 低 硬度 硬而脆 大 小 导电性 不良(熔融或水溶液中导电) 绝缘、半导体 不良 传热性 不良 不良 不良 延展性 不良 不良 不良 溶解性 易溶于极性溶剂,难溶于有机溶剂 不溶于任何溶剂 极性分子易溶于极性溶剂;非极性分子易溶于非极性溶剂中 典型实例 NaOH、NaCl 金刚石 P4、干冰、硫 在离子晶体、原子晶体均不存在分子,因此NaCl、SiO2等均为化学式。只有分子晶体中才存在分子。 (三)讲练(先练后讲) [例1]下列的晶体中,化学键种类相同,晶体类型也相同的是( ) (A)SO2与SiO2 B.C02与H2O (C)NaCl与HCl (D)CCl4与KCl [解析]抓住晶体粒子的化学键去判断晶体类型这一关键进行对比。如SO2与SiO2都是共价化合物,但是,晶体内的作用力是分子间作用力,SO2为分子晶体,而SiO2中硅与氧以共价键结合形成网状的原子晶体。 [答案]B [例2]碳化硅SiC的一种晶体具有类似金刚石的结构,其中C原子和S原子的位置是交替的。在下列三种晶体①金刚石 ②晶体硅 ③碳化硅中,它们的熔点从高到低的顺序是( ) (A)①③② (B)②③① (C)③①② (D)②①③ [解析]C与Si同为IVA族元素,它们的相似性表现在金刚石是原子晶体,硅晶体,碳化硅也是原子晶体。从碳到硅原子半径逐渐增大,形成共价键的键能逐渐减弱。可推断碳化硅应在Si与C之间。三种原子晶体,空间结构相似,熔点决定于它们的键长与键能,故熔点从高到低分别是金刚石碳化硅、晶体硅。 [答案]A [例3]下列晶体分类中正确的一组是( ) 离子晶体 原子晶体 分子晶体 A NaOH Ar SO2 B H2SO4 石墨 S C CH3COONa 水晶 D Ba(OH)2 金刚石 玻璃 [解析]从晶体中结构粒子的性质去判断晶体的类型。NaOH、CH3COONa、Ba(OH)2都是通过离子键相互结合的离子晶体,纯H2S04,无H+,系分子晶体。Ar是气体,分子间以范德华力相互结合为分子晶体,石墨是过渡型或混合型晶体,水晶Si02与金刚石是典型原子晶体。硫的化学式以1个S表示,实际上是S8,气体时为S2,是以范德华力结合的分子晶体。 玻璃无一定的熔点,加热时逐渐软化,为非晶体,是无定形物质。 [答案]C [例4]单质硼有无定形和晶体两种,参考下表数据 金刚石 晶体硅 晶体硼 熔点 >3823 1683 2573 沸点 5100 2628 2823 硬度 10 7.0 9.5 ①晶体硼的晶体类型属于____________晶体,理由是________________________。 已知晶体硼结构单元是由硼原子组成的正二十面体,其中有20个等边三角形的面和一定数目的顶点,每个项点上各有1个B原子。通过视察图形及推算,此晶体体结构单元由 ____________________个硼原子构成。其中B—B键的键角为____________。 [解析]①原子,理由:晶体的.熔、沸点和硬度都介于晶体Si和金刚石之间,而金刚石和晶体Si均为原予晶体,B与C相邻与Si处于对角线处,亦为原于晶体。 ②每个三角形的顶点被5个三角形所共有,所以,此顶点完全属于一个三角形的只占到1/5,每个三角形中有3个这样的点,且晶体B中有20个这样的角形,因此,晶体B中这样的顶点(B原子)有3/5×20=12个。 又因晶体B中的三角形面为正三角形,所以键角为60° [例5]美国《科学》杂志报道:在40GPa高压下,用激光器加热到1800K,人们成功制得了原子晶体干冰,下列推断中不正确的是( )。 (A)原子晶体干冰有很高的熔点、沸点,有很大的硬度 (B)原子晶体干冰易气化,可用作制冷材料 (C)原子晶体干冰的硬度大,可用作耐磨材料 (D)每摩尔原子晶体干冰中含4molC—O键 [解析]解答前,应先弄清命题者是要考查干冰的性质、还是要考查原子晶体的性质。有的同学没有分析清楚这一点,认为是考查干冰的性质,因而造成错解。 通过“原子晶体干冰”来考测解题者对“原子晶体性质”的理解程度。原子晶体硬度大、熔点和沸点高,所以A和C两种说法正确。联想到二氧化硅晶体结构,可得出D说法也是正确的。答案应选B。 (四)总结 1.相邻原子间通过共价键结合而成空间网状结构的晶体属于离子晶体。 2.构成原子晶体的微粒是原子。原子间以较强共价键相结合,而且形成空间网状结构。键能大。原子晶体的熔点和沸点高。 3.同种晶体:若同为原子晶体,成键的原子半径越小,键长越短,键能越大,晶体熔点越高:如金刚石>SiC>Si。 第三课时(原子晶体)针对性训练 1.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 2.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 3.下列各物质中,按熔点由低到高排列正确的是( ) (A)O2、I2、Hg (B)CO2、KCl、SiO2 (C)Na、K、Rb (D)SiC、NaCl、SO2 4.下列各晶体申琪中任御一个原子都被相邻的4个原子所包围;似共价键潞戒正四面体结构,并向空间伸展虞网状结构的是( ) (A)甲烷 (B)石墨 (C)晶体硅 (D)水晶 5.在x mol石英晶体中,含有Si-O键数是( ) (A)x mol (B)2x mol (C)3 x mol (D)4x mol 6.固体熔化时,必须破坏非极性共价键的是( ) (A)冰 (B)晶体硅 (C)溴 (D)二氧化硅 7.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 8.石英玻璃是将纯石英在1600℃高温下熔化,冷却后形成的玻璃体。关于石英玻璃的结构和性质的叙述中正确的是( ) (A)石英玻璃属于原子晶体 (B)石英玻璃耐高温且能抵抗一切酸的腐蚀 (C)石英玻璃的结构类似于液体 (D)石英玻璃能经受高温剧变且能抗碱的腐蚀 9.已知C3N4晶体具有比金刚石还大的硬度,且构成该晶体的微粒间只以单键结合。下列关于C3N4晶体的说法错误的是( ) (A)该晶体属于原子晶体,其化学键比金刚石中的碳碳键更牢固 (B)该晶体中每个碳原子连接4个氮原子、每个氮原子连接3个碳原子 (C)该晶体中碳原子和氮原子的最外层都满足8电子结构 (D)该晶体与金刚石相似,都是原子间以非极性键形成空间网状结构 10.晶体可以分为分子晶体、离子晶体、原子晶体等,在以下①②两个题目中,分别对不同晶体的组成、微粒间的作用力以及晶体的几何构型等进行了描述,请根据各题的提问做出选择: (1)下列关于只含非金属元素的化合物的说法正确的是( ) (A)一定是共价化合物,且只能构成分子晶体; (B)其晶体不可能是离子晶体,因为微粒间的作用力只有分子间作用力; (C)其晶体不可能是原子晶体,原子晶体只有非金属单质,没有化合物; (D)可能是离子化合物。 (2)有下列离子晶体空间结构示意图:●为阳离子,○为阴离子。以M代表阳离子,N代表阴离子,化学式为MN2的晶体结构为( ) (A) (B) (C) (D) 11.石英晶体的平面示意图如图所示,实际上是立体网状结构,其中硅,氧原子个数比为____________ 12.SiO44-离子结构用周 表示,在二聚硅酸根离子Si2O76-中只有硅氧键,它的结构应是__________ 13.氮化硅是一种高温陶瓷材料,它的硬度大、熔点高、化学性质稳定。工业上曾普遍采用高纯硅与纯氮在1 300℃反应获得。 (1)氮化硅晶体属于__________晶体。 (2)已知氮化硅的晶体结构中,原子间以单键相连,且N原子和N原子,Si原子和S原子不直接相连,同时每个原子都满足8电子稳定结构。请写出氮化硅的化学式__________ (3)现用SiCl4和凡在H,气氛保护下,加强热发生反应,可得较高纯度的氮化硅。反应的化学方程式为__________________________________________________ 14.短周期元素K、Y、Z在周期表中位置关系如图: X Y Z (1)x元素的单质分子式是_______,若x核内中子数和质子数相等,x单质的摩尔质量为_______,单质是_______晶体。 (2)自然界中存在一种含Y的天然矿物名称是:电子式为_______,属于_______晶体。 (3)z单质的晶体类型属于_______,Z的氢化物和最高价氧化物的浓溶液反应的化学方程式为____________________________。 15.有A、B、C三种晶体,分别由C、H、Na、Cl四种元素中的一种或几种形成,对这三种晶体进行实验,结果如下图所示 (1)晶体的化学式分别为:A_______B_______C_______ (2)晶体的类型分别为:A_______B_______C_______ (3)晶体中粒子间的作用分别为:A _______ B_______ C_______ 第三课时(原子晶体)针对练习答案 1.A 2.D 3.B 4.C 5.D 6.B 7.D 8C 9D 10.(1)D;(2)B。 11.1∶2。 12. 13.(1)原子。(2)S3N4。 (3)3SiCl4+2N2+6H=Si3N4+12HCl 14.(1)He;4gmol-1;分于。(2)萤石。(3)分子晶体 H2S+H2S04(浓)=S↓+ SO2↑+2H2O 15.(1)A NaCl;B C;C HCl。 (2)A 离子晶体 B 原于晶体 C 分子晶体 (3)A 离子键 B共价键 C 分子间作用力。 金属晶体高二化学教学反思 本节课的教学目标是通过模型的构建掌握金属晶体内原子的几种常见堆积方式,了解不同堆积方式的区别,教学的对象是高二理科班的学生。由于学生在初三以及高一的化学学习,甚至是其它学科学习中,很少接触球体的堆积方式和相关模型,并且此部分内容的讲解较为枯燥,有一定难度,所以在进行课程的设计时,为了体现新课程的理念,我思考有以下三点: 1、如何打造一个轻松愉快的学习氛围,让学生能够亲自动手来构建金属原子的.堆积方式和模型; 2、如何设计活动让学生能够自主学习,合作探究,在教师的指导下主动地去获取和探究,充分发挥学生的主体作用; 3、教师如何能够从讲台上走下来和学生在一起,成为一个协助者而不是灌输者。因此,课程的前期准备,我们以乒乓球为载体,制作了不同形状和功能的半成品,以合作分组的形式进行课程的设计。在教学环节中,遵循知识构建的顺序,先讨论二维平面的排列方式,再研究三维空间的堆积方式,层层递进,并且在每一个环节设计问题和矛盾,引导学生自主发现,解决,最终获取,在一定程度上也培养了他们的空间想象能力。 在本节课中,电子白板的交互式活动起到了关键的辅助作用,在学生动手实践的基础之上再给以直观的多媒体显像,新颖的感官冲击,更多的是师生交互式的合作,彼此心灵发生碰撞,享受到了探究的乐趣。在融洽的师生关系,生生关系中,本节课的教学任务顺利完成,教学效果良好,基本营造了轻松愉快的学习氛围,教师和学生都有所收获。 一堂课下来,我对开放性课堂的理解又加深了一步,在开放性的课堂教学中,从来没有最好的教学设计,只有最合适的教学设计,今后,如何在教学过程中激发学生思维和活力,如何在40分钟内打破时间和空间的局限性是我应当多加思考的问题。 高二化学教学教案 【学习目标】 1、初步学会制取氧气的方法。 2、认识氧气的化学性质并学习探究气体性质的方法。 3、增强对化学现象的探究欲望,培养学习化学的兴趣。 【知识要点】 一、氧气的实验室制法 1、结合p75页实验探究,实验室制取氧气通常所用的药品是________和_______,其中____是催化剂,化学方程式为________________________ 。 2、催化剂能改变物质的_________________,而本身的_______和_________ 在反应前后都没有发生变化。 二、氧气的性质 1、在化学上我们研究一种物质的性质时,一般要从这种物质的________和_________两个方面去进行研究。 2、通常条件下,氧气是___色___味的气体,在压强为1.01×105pa下,氧气在–183℃时,可变为 色液体,在–218.4℃时,变为 色雪花状固体。由于_______溶于水,可以用______________法收集;又由于密度_____空气,还可以用__________法收集,充满氧气的集气瓶应瓶口向_____。 【活动天地】 实验一:实验室制取氧气 1、实验步骤:查( )、装(先加____ 再加_____ )、定、点、收、 离(先撤离导管是为了_______________________)、熄。 2、检验氧气的方法是:把____________放在集气瓶______,看是否__________。 验满氧气的方法是:把____________放在集气瓶______,看是否__________。 实验二:木炭在氧气中燃烧的现象:________________________________ _, 化学方程式为_________________________,用________________ 检验产物。 实验三:铁丝在氧气中燃烧的现象是 ______________, 化学方程式为_________________________,铁丝一端的火柴起 作用, 为何将铁丝绕成螺旋状?_____________________________,盛有氧气的集气瓶的瓶底应预先加入____________,目的是为了_________________________。 实验四:蜡烛在氧气中燃烧的现象是_________________________________,如何通过实验验证蜡烛燃烧的产物? __________________________________________________________________ 归纳总结:氧气跟碳、铁丝、蜡烛等物质反应,我们可以看出氧气是一种化学性质 的气体,他在氧化反应中能 ,具有 性,是一种常用的 。 【巩固提高】 1、关于空气的组成,从下列实验中你能得出空气中含有什么气体。(填化学式) (1)把小白鼠放在有空气的密闭容器中可存活一段时间,说明 ; (2)澄清的石灰水长期敞口放在空气中,瓶壁和石灰水液面上会出现白色固体物质,说明 ; (3)放置在空气中的饼干过几天就不脆了,这说明 ; (4)空气是制造氮肥的原料,说明 。 2、对下列物质在氧气中燃烧的实验现象描述正确的是( ) A.石蜡在氧气中燃烧时,有水和二氧化碳生成。 B.硫在氧气中燃烧时,火焰呈蓝紫色,生成无味的气体。 C.红磷在氧气中燃烧时,生成一种红色固体。 D.铁丝在氧气中燃烧,火星四射,放出大量的热,生成一种黑色固体。 3、过氧化氢溶液在二氧化锰作催化剂的.条件下能迅速分解成氧气和水。分液漏斗可以通过调节活塞控制液体滴加速度。回答下列问题: ⑴分液漏斗中应放入的物质是 ,锥形瓶中应放入的物质是 。 ⑵要收集一瓶纯净的氧气应选择图2–4中的装置 (填字母) ⑶某同学在观察到锥形瓶内有大量气泡时,开始用C装置收集氧气,过一断时间后用带火星的木条伸入瓶口、瓶中、瓶底,都未见木条复燃。其原因是 。 ⑷若实验时用此法代替高锰酸钾加热制氧气,优点是 (填序号) A.生成物中只有氧气 B.不需加热 C.需加热 ⑸装置A中反应剧烈,据此提出实验安全注意事项是 A.控制液体的滴加速度 B.用体积小的锥形瓶 C.加热反应物 化学素养评价 3-3 1、在装有空气的密闭容器中,欲用燃烧的方法除去其中的氧气,又不能混入其他气体,可以使用的可燃物是: ( ) A、 木炭 B、红磷 C、硫 D、蜡烛 2、将一个装有液态空气的容器打开,把一根燃着的木条置于容器上方,可观察到的现象是( ) A、熄灭 B、燃烧得更旺 C、先燃烧得更旺,后熄灭 D、无明显变化 3、实验室用加热高锰酸钾制取氧气,并用排水法收集时,装药品的试管破裂了,其可能原因是( )①装药品前忘了检查气密性 ②试管口没有略向下倾斜 ③试管没有均匀预热 ④收集完氧气,先熄灭酒精灯,后取出水中导管 ⑤试管外壁潮湿 ⑥夹试管的铁夹夹得太紧 A、①③④ B、②③④ C、②④⑤ D、②③④⑤⑥ 4、某气体能用排水法又能用向下排空气法收集,则该气体应具有 ( ) A、易溶于水,密度比空气小 B、难溶于水,密度比空气小 C、易溶于水,密度比空气大 D、难溶于水,密度比空气大 5、用双氧水制氧气时,忘了加二氧化锰,其结果是:( ) A、不放出氧气 B、放出氧气的速度慢 C、放出氧气的总量少 D、放出氧气总量减少且速度减慢 6、区别下列物质所用试剂或方法错误的是:( ) A、空气与氧气——带火星的木条 B、硬水与软水——肥皂水 C、二氧化碳和氮气——石灰水 D、氮气与氖气——燃着的木条 7、科学实验证明:空气中的微量臭氧可抵抗阳光中紫外线对人体的损害。空调和冰箱的制冷剂“氟利昂”是一种氯氟烃(以M代替其化学式),它可破坏臭氧层,其反应过程可以表示为:M+O3MO+O2;MO+O3M+O2。根据所学知识可知氯氟烃在反应过程中的作用是( ) A、氧化剂 B、还原剂 C、催化剂 D、稳定剂 8、下列反应即属于氧化反应,又属于化合反应的是( ) A.加热高锰酸钾制氧气 B.蜡烛燃烧 C.红磷在氧气中燃烧 D.甲烷在氧气中燃烧生成二氧化碳和水 9、实验室制取氧气大致可分为以下几个步骤: a将高锰酸钾装入试管, 用带导管的橡皮塞塞紧试管口,并把它固定在铁架台上; b检查装置的气密性; c 点燃酒精灯给试管加热; d 用排水法收集氧气; e 熄灭酒精灯; f 将导气管从水中取出. 正确的操作顺序是( ) A. bacdfe B. abcdef C. bacdef D.abcdfe 10、磷和木炭粉分别放在如图所示的装满氧气的集气瓶中,待二者完全燃烧后,同时打开活塞,可以看到的现象是( ) A. 水只倒吸入A瓶 B.水只倒吸入B瓶 C. A、B瓶都倒吸入水 D. A、B瓶都不倒吸入水 二、填空题 11、.某气体中可能含有CO、CO2、N2和H2中的一 种或几种。先将该气体通过澄清石灰水没出现浑浊;再将该气体在空气中点燃,在其火焰上方罩一个冷而干燥的小烧杯,其内壁有水珠生成,向小烧杯中倒入少量澄清石灰水振荡后,出现浑浊现象。 试用化学式回答:原气体中一定含有____ ,一定不含 ,可能含有 。 12、为了保证长时间潜航,在潜水艇里要装备氧气再生装置,有以下几种制氧的方法:①加热高锰酸钾; ②通电分解水; ③常温下过氧化钠固体与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气。 (1)写出③化学反应的化学反应方程式: ; (2)你认为最适合在潜水艇内制氧气的方法是 (填序号),与其他两种方法相比,这种方法的两条优点是:① ;② 。 三、实验题: 13、下图是实验室常用的制取气体的发生装置和收集装置(除化学方程式外其他用序号填空)。 (1)实验室制取氧气的化学方程式: (填一种即可),发生装置可用 或 ,收集装置可用 或 。 (2)实验室常用块状固体硫化亚铁(FeS)和稀硫酸在常温下制取硫化氢气体,有关化学方程式为:FeS+H2SO4=FeSO4+H2S↑,硫化氢气体是一种有臭鸡蛋气味的有毒的气体,能溶于水,根据上述信息回答:实验室制取硫化氢的发生装置为 ,收集装置为 。 高二化学《乙醇》教案 一、教材 该部分内容出自人教版高中化学必修2第三章第三节的内容,“乙醇”这一部分涉及的内容有:乙醇的物理性质、乙醇的化学性质、乙醇的结构。在教学时要注意从结构的角度适当深化学生对乙醇的认识,建立有机物“(组成)结构—性质—用途”的认识关系,使学生了解学习和研究有机物的一般方法,形成一定的分析和解决问题的能力。 (过渡:教师不仅要对教材进行分析,还要对学生的情况有清晰明了的掌握,这样才能做到因材施教,接下来我将对学情进行分析。) 二、学情 学生在日常生活中已经对乙醇有了一定的认识,并且乐于去探究物质的奥秘,因此本节课从科学探究和生活实际经验入手,充分利用实验研究物质的性质与反应,再从结构角度深化认识。通过这样的设置培养学生的科学态度和探究精神。 (过渡:根据新课程标准,教材特点和学生实际,我确定了如下教学目标:) 三、教学目标 【知识与技能】 知道烃的衍生物;认识到物质的结构与性质之间的关系;能说出乙醇的物理性质和化学性质;能写出乙醇的结构。 【过程与方法】 通过乙醇的结构和性质的学习,建立“(组成)结构—性质—用途”的有机物学习模式。 【情感态度与价值观】 体验科学探究的艰辛和乐趣,逐步形成严谨的科学态度,认识化学与人类生活的密切关系。 (过渡:根据新课标要求与教学目标,我确定了如下的重难点:) 四、教学重难点 【重点】乙醇的化学性质。 【难点】建立乙醇分子的立体结构模型。 (过渡:为了解决重点,突破重点,我确定了如下的教学方法:) 五、教学方法 实验探究法,讲授法 (过渡:好的教学方法应该在好的教学设计中应用,接下来我将重点说明我的教学过程。) 六、教学过程 教学过程包括了四个环节:导入新课、新课讲授、巩固提升、小结作业。我将会这样展开我的教学: 环节一:导入新课 在这一环节中我会以“乙醇汽油的利与弊”为话题,请学生谈一谈他们的想法,引发学生对社会问题的思考和警醒,培养学生的辩证意识。让学生在这个过程中意识到乙醇是一种与我们的生活联系密切的有机物,引入对乙醇的学习。 环节二:新课讲授 在这一环节中需要讲解乙醇的物理性质和化学性质。 1.乙醇的物理性质 我会让学生通过观察乙醇的颜色、状态、气味,结合自己的日常生活经验,得出结论。这一设计可以培养学生归纳总结概括的能力。 在讲解乙醇的化学性质之前,我会首先提问学生乙醇的分子式是什么,它的结构又是怎样的。既然物质的结构与性质是有所关联的,那么能否通过探究物质的性质推知物质的结构呢,从而进入接下来的学习。 2.乙醇的化学性质 教材涉及了两个性质:与钠的反应、氧化反应。 (1)乙醇与钠的反应 我会首先请学生观看乙醇与钠反应的视频,并请学生根据这一实验现象判断产物是哪种气体。接下来提出钠与烃不能反应,请学生判断乙醇分子中的氢的连接方式与烃分子中的氢的连接方式是否相同。接着让学生根据乙醇的分子式写出乙醇可能的'结构简式,并最终通过小组讨论确定乙醇的结构简式为。在这里我会指出—OH即为羟基。 在此基础上,我会让学生对比乙醇和乙烷的结构简式有何不同,由此建立乙醇分子的立体结构模型。从中提出烃的衍生物的概念,并且说明之前学习的卤代烃、硝基苯都属于烃的衍生物, 物质的结构和性质有着极其紧密的关联,我会请学生思考为什么乙醇和乙烷的化学性质不同,乙醇与钠反应的本质是什么,并写出相应的化学方程式,引出有关官能团的学习,由此建立有机物“结构—性质”的学习模式。 (2)乙醇的氧化反应 首先请学生写出乙醇在空气中燃烧的化学方程式,思考乙醇还能不能发生其他的氧化反应。接着请学生自主实验3-3,观察实验现象,根据教材判断生成的具有刺激性气味的气体是什么,铜丝的作用是什么。并且通过分析铜丝先变黑后变红的过程写出由乙醇生成乙醛的化学方程式: 在这里我会详细讲解在乙醇生成乙醛的过程中,乙醇分子内的化学键是如何断裂的,由此提出新的问题,如果醇经催化氧化能生成醛,醛应该具有怎样的结构。在这一过程中培养学生的分析与解决问题的能力。 最后请学生阅读教材了解其他的有关乙醇、乙醛、乙酸相互转化的信息。 环节三:巩固提升 在这一环节我会请学生完成学案上有关乙醇的题,达到学以致用的目的。 环节四:小结作业 化学学习不仅要关注学生学习的结果,还要关心学生学习的过程。课程最后,我会请学生回答本堂课的收获有哪些,可以回答学到了哪些知识,也可以回答学习的感受。 我也会给学生布置开放性的作业,比如将本节课的知识应用于生活生产中,或者让学生搜集相关资料。这一作业的设置也能够体现出化学与实际生活的联系,让学生感受到化学的无处不在。 七、板书设计 最后说一下我的板书,板书内容包括乙醇的物理性质、化学性质,乙醇的化学性质有2个,我将其提纲挈领地反映在板书里,便于学生清楚它们之间的逻辑关系。 高二化学化学平衡教案 第一课时化学反应速率 教学目标 知识与技能 1、学会描述化学反应速率、以及其表示方法、表达式、单位,学会用化学反应速率进行简单的计算。 2、认识影响化学反应速率的因素,并尝试应用化学反应速率说明生产生活中的实际问题。 过程与方法 1、通过由浅到深、由感性到理性的认知思维学习化学反应速率。 2、通过对影响过氧化氢分解速率的因素的探究培养自己的观察、分析能力设计简单实验的能力。 3、通过运用函数图像观察和描述特定化学反应的速率,了解化学反应速率随时间的变化情况,提高自己的理解能力和表达能力。 情感态度与价值观 1、培养对化学反应研究的兴趣,能够在对化学反应原理的探究过程中找到成功的喜悦,激发学习化学、探究原理的动力。 2、增强合作、创新与求实精神。 教学重点 1、学会应用化学反应速率进行简单的'计算 2、认识影响化学反应速率的因素 教学难点:独立设计实验的能力 教学方法:发现探究式教学法 教学过程 教师活动 学生活动 设计意图 引入:日常生活和生产中我们会遇到很多化学反应,有的反应进行地轰轰烈烈,而有些反应却是在潜移默化中完成的。 展示图片:炸药的爆炸、溶洞的形成、牛奶的变质 提出问题:这几幅图片所描述的化学反应进行的快慢如何? 引导:对前两个反应过程的快慢大家都能迅速作出判断,但对牛奶变质进行快慢产生了分歧,同学们有自己的想法很不错,我们不妨换个思考方式,牛奶变质与溶洞形成相比较它的快慢如何?在和炸药爆炸相比较快慢又如何? 提问:你从比较牛奶变质中对化学变化的快慢有何新的认识? 讲解:不同的化学反应进行的快慢千差万别,“快”与“慢”是相对而言的,在科学研究和实际应用中,需要用一个统一的定量标准来衡量或比较。与物理学中物体的运动快慢用“速度”表示相类似,化学反应过程中进行的快慢用“化学反应速率”来表示。 阅读教材p28第3、4段,回答下列问题: 1、定义: 2、表示方法: 3、表达式: (用v表示化学反应速率,△c表示浓度的变 化量,△t表示时间的变化量) 4、推断单位:___________________________ 投影学生的答案,交流讨论。 应用1 :在体积为2l的容积不变的密闭 容器中充入0.8mol的氮气与1.6mol氢气,一定条件下发生反应。4min后,测得容器内生成的氨气为0.24mol,求: ①用nh3的浓度变化表示的反应速率。 ②分别用h2 、 n2 的浓度变化表示的反应速率。 应用2.向一个容积为1l的密闭容器中放入2molso2和1molo2,在一定的条件下,2s末测得容器内有0.8molso2,求2s内so2、o2、so3的平均反应速率和反应速率比 一、教材分析 1、教材的地位和作用 分子和原子是初中学生初次接触到的微小粒子,是继前面学习物质的变化和性质之后的,从宏观到微观过渡的第一课。同时,这节课也是为以后探索物质结构奥秘,理解质量守衡定律,解释一切化学反应实质的基础 2、教学目标分析 (1)知识和能力目标 认识物质是由分子和原子等微观粒子构成的;认识分子原子的性质,理解其概念; 用分子原子观点解释生活中常见现象;培养学生抽象思维能力,微观想象力和分析理解的能力 (2)过程与方法目标 学习通过观察自然、实验、识图等方法获取信息;学习用想象、类比、分析归纳、推理判断等方法处理信息;在教师的启发和指导下通过与他人合作实验对问题进行探究。实验中注意观察与思考相结合,能用化学语言表述交流。 (3)情感态度与价值观目标 用分子原子观点来解释日常生活中的现象,增强对生活和自然界中的一些化学现象的好奇心和探究欲,增强学生学习化学的兴趣;建立“世界是物质的,物质是可分的”的辩证唯物主义认识观。 3、教学重点 分子和原子的概念 教学难点: 用分子的观点解释化学变化和物理变化 二、教法分析 结合本课内容和学生的特点我确定了以教师引导,实验探究为主线,结合交流、讨论、分析、归纳等方法,目的是培养学生善于动手、善于观察、善于思考的能力,学生通过探究活动了解有关原子和分子的知识,突出本课的重点,再以多媒体辅助教学,帮助学生形成微观想象力,突破难点。这样多种方法互相穿插渗透,也使课堂变的生动有趣,优化课堂教学,使课堂教学更加完美 三、学情分析 初中学生好奇、好动、好表现,希望得到大家的表扬和认可,同时注意力又容易分散,所以在教学中应抓住学生这一特点,用创设情景,吸引学生思考;用交流和讨论让学生发现自己和别人的长处和不足。大家互相帮助,互相鼓励,体验成功的喜悦,增强学习化学的信心。由于本节课位置靠前,学生实验要注意指导,提示观察角度,注重学生对实验现象表述的完整性和准确性,要不失时机的引导学生透过实验现象分析其本质,才能不断培养和提高学生科学探究的能力。 教学过程 (一)从身边事物创设情景 在你从操场回来的路上,有没有闻到月季花香?现在我们就学习和它有关的分子和原子。 问:在生物课上,我们知道细胞是生物体最基本的单位,那么物质呢?是不是也可以把它分成很小很小的粒子? 事实证明这种微小粒子是存在的,我们把这种粒子叫分子。观察P50页苯分子、硅原子图像,分子是很小的,我们用肉眼是无法看到的,大家看一下水分子自述,来感受一下分子。 多媒体播放(同学们好,我是水分子„„) 通过阅读你能总结出,分子有什么特征吗? 学生思考、归纳分子特征: 1、分子的质量何体积都很小。 师:自述中有两个问题,你有什么想法呢? 生答:猜想分子是运动的,有空隙。 师:口说无凭,看我们做个小实验。 演示:品红扩散 问:大家看到什么现象?是不是重力作用才使品红下落的?我们可以再看下面的实验。 活动探究。 教师:在试管中加少量水,加酚酞,滴加浓氨水。 学生观察,回答现象。 师:刚才我将加酚酞的水和浓氨水放到一起,人为让他们接触,溶液变红了,那么不直接让它们接触会不会变色呢?想想你会怎样设计实验? 学生小组讨论思考:确定方案回答,其他做补充。 请一组同学上来做给大家看。 学生一起归纳分子特征: 2、分子是运动的。 讨论交流:烧杯A、B哪些条件相同?哪些条件不同?这样设计起什么作用? 师:其实我们闻到花的香味不是我们的鼻子在运动就是花香分子运动的结果。(调节课堂气氛,让学生轻松学知识) 分子是时刻运动的,在我们生活中你能再举出一些分子运动的例子吗? 学生举例 问:湿衣服再阳光下容易干,还是再阴凉处容易干?说明分子运动和什么有关? 学生猜想:和温度有关。 演示实验:加热食醋 总结:温度越高,分子运动越快。 学生再举生活中的例子。 创设情景:冬天,水缸放在室外会被水涨破,是不是水分子变大了? 问:水的三态变化发生是化学变化吗? 相同质量时,体积为什么不相等呢?水分子自述中问到我们第二个问题是什么?你怎样认为? 比喻讲解:取满满一杯沙子,在里面加水,能加入吗?说明沙粒之间存在什么?那么分子呢? 演示:10ml酒精和10ml水混合,(学生量取)混合。 学生观察现象、分析原因,总结结论: 3、分子之间有间隔。 多媒体播放:分子之间空隙的相互占据,其实品红实验中也可以说品红分子进入了水分子之间的空隙。 (二)设疑:水分子和水通电都可以使水减少,那么这两种情况下的变化是否相同呢? 学生思考并回答(一个物理变化,一个化学变化) 物理变化是:液态水分子之间间隔增大变为气态。 化学变化是:水变成了氢气何氧气。 问:水变成氢气和氧气还是水吗?也就是水分子变成氢气、氧气分子还是水分子吗? 解释化学变化,实际就是分子的变化。而分子变了之后,就不再有原来的化学性质。所以分子概念:分子是保持物质化学性质的最小粒子。 问:水分子是怎样变成氢气、氧气分子的呢? 观察课本P52页:水分解示意图 说明分子可以再分成更小的微粒:原子 打出水分子分解运动动画。 打出水分子、氧化汞分子分解示意图及氢气与氯气反应的示意图。 让学生观察、分组讨论,比一比回答下列问题,看哪组答的多。 在化学变化中: (1)一定不变的有: (2)一定变化的有: (3)可能变化的有: 思考物理变化与化学变化的区别。 讨论、总结: 物理变化:分子之间间隔变化、分子本身不变。 化学变化:分子本身发生变化,分成原子,原子重新组合成新物质的分子。 原子定义:原子是化学变化中的最小粒子。 提出问题:分子概念中为什么只强调化学性质? 教师释疑:(如同一个人站不成队形一样,单个分子既无色、态、味可言,也无气、液、固之分,所以分子定义中自然不会提到物理性质) (三)练习巩固: 用分子、原子观点解释下列现象 1、夏天架电线要松,冬天架电线要紧。 2、樟脑丸放一段时间消失了,衣橱中有樟脑的气味。 (四)总结: 学完本课你该知道: 1、物质是由原子、分子等微小粒子构成的。 2、分子是保持物质化学性质的最小微粒。 3、原子是化学变化中最小的粒子,原子可以相互结合形成分子。 4、同种物质分子化学性质相同,不同种物质分子化学性质不同。 判断下列说法正确吗? 1、分子一定比原子大。 2、静止的水中水分子是静止的,沸腾的水中水分子是运动的。 3、空气是由空气分子组成的。 4、同种原子可以结合成分子,不同种原子不能结合成分子。 (五)作业: 布置科普小文章(二选一) 1、分子的自述 2、假设你是一个水分子在浩瀚的海洋里你会看到什么? 一、教学目标 1、知识与技能 ①认识物质是由分子、原子等微小粒子构成的。 ②认识分子的基本性质。 ③运用微粒的观点解释某些常见的现象。 2、过程与方法 通过对学生熟悉的现象提出问题,引发学生思考,来探索微观世界,认识分子的基本性质。 3、情感态度和价值观 ①增强学生对微观世界的好奇心和探究欲,激发学生学习化学的兴趣。 ②培养学生的抽象思维的能力、想象力和分析、推理能力。 二、教学重点、难点 重点:从宏观现象想象微观粒子的运动,逐步理解分子的基本性质。 难点:抽象思维能力的培养 三、教学准备 1、准备品红和氨的扩散实验的仪器和药品。 2、准备酒精和水的混合实验。 3、准备多媒体课件。 四、教学过程: 多媒体投影:同学们能解释下列生活中的实例吗? ①为什么从讲台经过会闻到花露水的香味呢?(打开装有花露水瓶的瓶塞) ②为什么湿衣服在室外会慢慢变干? 从以上事实让我们感知到什么?(小组合作选代表回答,教师评价) 自主学习:请同学们阅读教材48页内容,并思考 这些微小的粒子我们看不见也摸不着,它们真实的存在吗? 多媒体投影:科学事实图片(苯分子图像和硅原子摆成的“中国”二字),要求学生仔细察,并想一想从上述图片中你能获得什么信息?(抢答,应该含有分子性质的相关内容) 过渡:今天我们一起来探讨分子的基本性质。 多媒体投影:一个水分子的质量约是:3×10 kg一滴水中大约有1.67×10 个水分子;(如果一滴水里的水分子个数由10亿人来数,每人每分钟数100个,日夜不停,大概要用3万年才能数完。)这些数字说明了什么?(小组合作,并指定学生回答) 思考:微小的粉笔灰是一个分子吗? 多媒体投影:图片“墙内开花墙外香”引入分子扩散实验。 合作探究一:分子扩散实验。 教师做演示实验并投影,学生仔细观察并完成下列相关的问题: ①实验现象 ②猜想:是什么物质使A中的酚酞变红? ③分析:A烧杯和B烧杯周围各有什么物质? ④思考:B烧杯的作用是什么? ⑤对现象进行分析 ⑥实验结论 多媒体投影:演示实验----品红的扩散 教师演示,学生仔细观察,并完成下列问题①现象 ②结论 合作探究二:①酒精与水混合实验,②学生操作,并描述现象。 ③思考:为什么酒精和水混合体积会减少? 多媒体投影:酒精和水混合时体积减少的模拟图 小组合作,选派代表回答酒精与水混合实验得出什么结论?(伙伴评价) 多媒体投影:①温度越高,间隔 (热胀冷缩) ②压强增大,间隔 ③思考:气体、固体、液体中,哪种状态分子间的间隔最大? 五当堂小结: 六、当堂检测 七、布置作业 八、板书设计 3.1分子和原子 一、物质是由分子和原子等微小粒子构成的。 二、分子的性质: (1).分子的质量和体积都很小; (2).分子是不断运动的; (3).分子之间有间隔。 -2621 50+50=? 教学目标: 知识与技能: 1.用化学知识解释生活中的现象。激发学生对化学的兴趣 2.初步了解分子都在不停的运动 3.认识到一切物质都是由微粒构成的 过程与方法 1.问题引导法、实验探究法。通过演示实验引发思考,引导学生思考物质的性质,进而初步对分子和原子的性质展开学习 2.指导归纳法。通过对实验的思考,归纳整理生活中的现象,学会观察和思考 情感态度与价值观 1.增强学生对微观世界的好奇心和探究欲,激发学生学习化学的兴趣 2.建立“世界是物质的,物质是可分的”的辩证唯物主义物质观 3.会用分子的知识解释日常生活中的现象,增强学生触类旁通的能力 学习重难点 重点:1.理论联系实际,将生活中的现象和化学理论联系起来,建立原子分子的基本印象。2.学习分子的基本性质 难点:从宏观现象观察微粒运动,建立建立分子、原子的概念 教学用具 多媒体演示;黑板; 教学过程 一,[创设情境] 日常生活中,我们都有这样的见闻: 1)糖放入水中为什么不见了? 2)打开香水就闻到香味? 3)湿衣服晒干,水跑到什么地方去了? 设问,然后引入正课 实验3–2:品红的扩散:在静止的水中品红为什么能扩散呢?(同步加做加热水中品红) [过渡] 在很久以前许多学者就对上述这些问题进行了探究,他们提出了物质是由不连续的微小的粒子构成的设想,用于解释以上现象。那么,他们的论断是否正确呢? 展示图片:教材P48图3- 6、3-7 小结:物质确实是由微小的粒子……分子和原子构成的。 二,[提问]分子有何特点呢? (阅读)分子很小 1个水分子的质量约是3×10-26kg; 1滴水中大约有1.67×1021个水分子 [活动与探究]做氨水的扩散实验 请同学们猜想:为什么A杯中的溶液很快变红了?而B杯中的溶液过很久才变红呢? 小结: 氨水中氨分子不断扩散进入了酚酞溶液中,使酚酞溶液变成了红色。该实验说明了分子在不停地运动。 [提问]在受热的情况下,分子运动速率怎样?能否举例子 电脑:①1000ml酒精与100ml水的混合,思考为什么混合后体积不为200ml呢?②一碗黄豆与一碗绿豆混合是否等于两碗? 小结:分子之间有间隔 思考题: 用分子的观点分析: 1、为什么墙内开花墙外香? 2、为什么湿衣服在阳光下比在阴凉处易凉干? 3、物质为何有三态变化? 三,作业与练习 板书第一课时 一、物质都是由微粒构成的 二、分子的性质 1、分子是真实存在的 2、分子在不断运动 3、分子之间有间隔 三、 分子的概念 分子是保持物质化学性质的最小粒子 ★ 化学课本教案 【高二化学原子晶体与分子晶体的教案(精选20篇)】相关文章: 全新化学高考总结2023-05-19 高二化学会考复习计划及方法2022-05-07 高二化学教学反思2023-04-25 硅及其重要的化合物2022-04-30 化学会考知识点总结2023-06-15 生物选修3教学计划2022-05-04 人教版高中化学选修6教案2023-04-07 高二化学选修4知识点易错点总结2023-09-13 高二化学备课组的工作总结2024-05-07 初中生的离子教案2022-06-07篇6:离子晶体、分子晶体和原子晶体(二)
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