化學：331《原子晶體》教案 2

1、第三節(jié) 原子晶體與分子晶體第一課時 原子晶體【教案目標】1. 通過明白典型原子晶體金剛石的宏觀性質(zhì),引導同學懂得原子晶體的空間結構特點 及微粒的積累方式,2. 熟悉由共價鍵構成的晶體特點；【重點難點】重點：把握原子晶體的結構與性質(zhì)特點；難點：懂得原子晶體與離子晶體、金屬晶體的區(qū)分；【 教案方法】自主合作探究型學案教案【教案過程】情老師活動同學活動設計意圖【設問】通過中學和必修課程的學習我們知道,碳和硅雖同學傾聽、思提出問題,引起景然都是 A 族元素,但他們的氧化物二氧化硅和二氧化碳考；同學摸索,激發(fā)導的性質(zhì)卻差別較大；例如,常溫下,二氧化碳是氣體,二同學學習的興入氧化硅卻是熔點高、硬度大的晶體

2、,這是為什么呢？這與趣；它們的結構有什么關系？這一節(jié)我們就來爭論他們的結構 及性質(zhì)上的不同；問【自學】請同學們先自學課本,然后完成學案中的基礎自同學先閱讀教充分發(fā)揮同學的題測內(nèi)容,再相互爭論,將發(fā)覺的疑難問題寫到學案的問題材,然后完成主體作用,提高發(fā)發(fā)覺 欄目中； 老師巡察,指導同學自學及正確使用學學案中的相應課堂效率,培育現(xiàn)案；）內(nèi)容；相互討同學的自學能論,提出問力；題；問【問題探究1】在中學我們都學習過金剛石的性質(zhì)展現(xiàn)金同學分組討通過問題探究和剛石的圖片）,金剛石有哪些特性？這些性質(zhì)明顯是由金論、探究,并遷移應用,學習剛石的結構打算的,已知金剛石中的碳原子的雜化軌道是依據(jù)想象動手金剛石的學

3、問；sp 3,那么,金剛石有怎樣的結構呢？請各小組相互爭論,制作金剛石的并依據(jù)自己的想象制作金剛石的結構模型；球棍模型；然題摸索后小組代表發(fā)探- 1 - / 5 究1. 在金剛石晶體中每個碳原子四周緊鄰的碳原子有多少表自己 的看通過問題探究及與個？法；應2. 在金剛石晶體中每個碳原子連接有幾個共價鍵？同學回憶復習用3. 在 金剛石晶體中碳原子個數(shù)與C-C 共價鍵個數(shù)之比是多少？雜化軌道知【板書】一原子晶體識,完善自己.概念：相鄰原子間以共價鍵相結合而形成空間立體網(wǎng)狀的金剛石球棍結構的晶體模型；【歸納拓展】 展現(xiàn)甲烷和金剛石的微觀結構圖,結合同學遷移應用,學習回答情形,共同分析總結）甲烷分子中的

4、碳原子的雜化軌二氧化硅的知道是 sp 3 雜化軌道,甲烷分子是正四周體形分子；金剛石中識；的碳原子的雜化軌道也是 sp 3雜化軌道,故每個碳原子以sp 3 雜化軌道和它近鄰的四個碳原子以共價鍵相互結合在一起形成正四周體形的空間立體網(wǎng)狀結構；其中 CC 鍵鍵長為 0.154nm,鍵能為 347kJmo l-1,正是這種特別的排列方式造就了金剛石晶體的特殊性質(zhì)；【遷移應用】關于金剛石的以下說法中,錯誤選項 ）；同學練習,鞏 固有關金剛石 的學問； A 晶體中不存在獨立的分子同學分組討通過問題探究,B碳原子間以共價鍵相結合論、探究,并C是硬度最大的物質(zhì)之一依據(jù)想象動手D化學性質(zhì)穩(wěn)固,即使在高溫下也不

5、會與氧氣發(fā)生反制作二氧化硅應的球棍模型；【板書】 2.常見的原子晶體然后小組代表總結出原子晶體金剛石 、晶體硼 發(fā)表自己的看的有關學問,比碳化硅 SiC）晶體、氮化硼B(yǎng)N ）晶體法 ；較金屬晶體、離二氧化硅 SiO ）晶體同學依據(jù)分子晶體、原子晶體的不同；【問題探究2】水晶是一種古老的寶石展現(xiàn)水晶的圖片）,晶體完好時呈六棱住鉆頭形,它的成分是二氧化析,完善自己硅；水晶的結構可以看成是硅晶體中每個 SiSi 鍵中 “插的二氧化硅球入”一個氧原子形成的,那么在二氧化硅中原子是怎樣排列棍模型；的呢？請各小組相互爭論,并依據(jù)自己的想象制作二氧化問 題 探硅的結構模型；摸索 1. 在 SiO 2晶體中每

6、個硅原子四周緊鄰的氧原子有多少個？每個氧原子四周緊鄰的硅原子有多少個？在SiO 2晶體- 2 - / 5 究中硅原子與氧原子個數(shù)之比是多少？同學復習、填與摸索 2. 在 SiO 2晶體中每個硅原子連接有幾個共價鍵？每個表,總結復習應氧原子連接有幾個共價鍵？有關晶體的知用【歸納拓展】 展現(xiàn)二氧化硅的微觀結構圖,結合同學回答識；情形,共同分析總結）碳和硅都是第A 族元素,如以硅原子代替金剛石晶體結構中的碳原子,便可得到晶體硅的結構；如再在硅晶體每個SiSi 鍵中 “ 插入 ” 一個氧原子,便可得到以硅氧四周體為骨架的二氧化硅的結構；在二氧 通過問題探究,化硅晶體里,一個硅原子能形成四個共價鍵,一個

7、氧原子 總結原子晶體的能形成兩個共價鍵,因此二氧化硅晶體中硅原子和 氧原子 熔點等遞變規(guī)的個數(shù)比為 1:2；律；【問題探究 3】通過以上分析,比較金剛石、二氧化硅與我們前面學過的金屬晶體、離子晶體有何不同？【歸納拓展】金剛石、二氧化硅與金屬晶體、離子晶體的構成微粒和微粒間的相互作用都不同；可列表比較如下 先讓同學自己填表,再分析講解）：晶體類型構成微粒微粒間作用力實 例同學練習,鞏金屬晶體Ca、Cu、Mg 離子晶體金剛石、固有關原子晶體的學問；二氧化硅像這樣相鄰原子間以共價鍵相結合而形成的具有空間立體網(wǎng)狀 結構的晶體成為原子晶體；常見的原子晶體有金剛石、晶體硅、金剛砂、水晶等；同學分組討說明：

8、由金剛石的晶體結構可以看出,在每個碳原子 論,探究原子四周排列的碳原子只能有四個,這是由共價鍵的飽和性與 晶體的性質(zhì)遞方向性打算的；正是由于在中心原子四周排列的原子的數(shù) 變規(guī)律及原目是有限的,所以這種比較松散排列的結構與金屬晶體和 因；離子晶體中的緊密積累排列有很大的不同；【遷移應用】在二氧化硅晶體中,原子未排列成“緊密堆積”結構,其緣由是 ）；A共價鍵具有飽和性B共價鍵具有方向性C二氧化硅是化合物- 3 - / 5 D二氧化硅是由非金屬元素的原子構成的【溝通與研討】分析下表中的數(shù)據(jù),部分原子晶體的鍵能、熔點和硬度表晶體鍵能 /kJ mol-1熔點 /硬度*同學練習,鞏金剛石CC）347 33

9、5 0 10 固有關原子晶碳化硅CSi）301 2600 9 體性質(zhì)遞變規(guī)晶體硅SiSi）226 1415 7 律的學問；【摸索】 1. 怎樣從原子結構角度懂得金剛石、硅和鍺的熔點和硬度依次下降？2. “具有共價鍵的晶體叫做原子晶體” ；這種說法對嗎？為 什么？【歸納拓展】 1在原子晶體中,各原子均以共價鍵相結合,由于原子 晶體熔化時必需破壞其中的共價鍵,而共價鍵的鍵能相對 較大,破壞他們需要很高的溫度,所以原子晶體具有很高 的熔點； 2對結構相像的原子晶體來說,原子半徑越小,鍵長越 短,鍵能越大,晶體的熔點就越高；【板書】 3.原子晶體的物理特性 在原子晶體中,由于原子間以較強的共價鍵相結合

10、,而且 形成空間立體網(wǎng)狀結構,所以原子晶體的1）熔點和沸點高 2）硬度大 3）一般不導電 4）且難溶于一些常見的溶劑【遷移應用】碳化硅的晶體有類似金剛石的結構,其中碳 原子和硅原子的位置是交替的；它與晶體硅和金剛石相比 較,正確選項 ）；A 熔點從高到低的次序是：金剛石碳化硅晶體硅 B熔點從高到低的次序是：金剛石晶體硅碳化硅 C三種晶體中的結構單元都是正四周體結構 D三種晶體都是原子晶體且均為電的良導體- 4 - / 5 1金屬晶體、離子晶體、原子晶體在結構和性質(zhì)上有何不同學填表練以問題的形式呈同？請?zhí)顚懴卤?；?比較總結現(xiàn),讓同學討晶體類型金屬晶體離子晶體原子晶體幾種晶體的有論、總結,歸納構成微粒關結構和性出本節(jié)主要內(nèi)容微粒間的質(zhì)；及有關規(guī)律；作用力概化學鍵同學填表練特點括實 例整合2常見的原子晶體有金剛石、晶體硅、金剛砂、水晶,比較并填寫下表；常見原原子數(shù)與