化學(xué)：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(shí) 原子晶體【教案目標(biāo)】1. 通過(guò)明白典型原子晶體金剛石的宏觀性質(zhì),引導(dǎo)同學(xué)懂得原子晶體的空間結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 及微粒的積累方式,2. 熟悉由共價(jià)鍵構(gòu)成的晶體特點(diǎn)；【重點(diǎn)難點(diǎn)】重點(diǎn)：把握原子晶體的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)特點(diǎn)；難點(diǎn)：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(xué)案教案【教案過(guò)程】情老師活動(dòng)同學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖【設(shè)問(wèn)】通過(guò)中學(xué)和必修課程的學(xué)習(xí)我們知道,碳和硅雖同學(xué)傾聽(tīng)、思提出問(wèn)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(xué)摸索,激發(fā)導(dǎo)的性質(zhì)卻差別較大；例如,常溫下,二氧化碳是氣體,二同學(xué)學(xué)習(xí)的興入氧化硅卻是熔點(diǎn)高、硬度大的晶體

2、,這是為什么呢？這與趣；它們的結(jié)構(gòu)有什么關(guān)系？這一節(jié)我們就來(lái)爭(zhēng)論他們的結(jié)構(gòu) 及性質(zhì)上的不同；問(wèn)【自學(xué)】請(qǐng)同學(xué)們先自學(xué)課本,然后完成學(xué)案中的基礎(chǔ)自同學(xué)先閱讀教充分發(fā)揮同學(xué)的題測(cè)內(nèi)容,再相互爭(zhēng)論,將發(fā)覺(jué)的疑難問(wèn)題寫到學(xué)案的問(wèn)題材,然后完成主體作用,提高發(fā)發(fā)覺(jué) 欄目中； 老師巡察,指導(dǎo)同學(xué)自學(xué)及正確使用學(xué)學(xué)案中的相應(yīng)課堂效率,培育現(xiàn)案；）內(nèi)容；相互討同學(xué)的自學(xué)能論,提出問(wèn)力；題；問(wèn)【問(wèn)題探究1】在中學(xué)我們都學(xué)習(xí)過(guò)金剛石的性質(zhì)展現(xiàn)金同學(xué)分組討通過(guò)問(wèn)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(yīng)用,學(xué)習(xí)剛石的結(jié)構(gòu)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(dòng)手金剛石的學(xué)

3、問(wèn)；sp 3,那么,金剛石有怎樣的結(jié)構(gòu)呢？請(qǐng)各小組相互爭(zhēng)論,制作金剛石的并依據(jù)自己的想象制作金剛石的結(jié)構(gòu)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(gè)碳原子四周緊鄰的碳原子有多少表自己 的看通過(guò)問(wèn)題探究及與個(gè)？法；應(yīng)2. 在金剛石晶體中每個(gè)碳原子連接有幾個(gè)共價(jià)鍵？同學(xué)回憶復(fù)習(xí)用3. 在 金剛石晶體中碳原子個(gè)數(shù)與C-C 共價(jià)鍵個(gè)數(shù)之比是多少？雜化軌道知【板書】一原子晶體識(shí),完善自己.概念：相鄰原子間以共價(jià)鍵相結(jié)合而形成空間立體網(wǎng)狀的金剛石球棍結(jié)構(gòu)的晶體模型；【歸納拓展】 展現(xiàn)甲烷和金剛石的微觀結(jié)構(gòu)圖,結(jié)合同學(xué)遷移應(yīng)用,學(xué)習(xí)回答情形,共同分析總結(jié)）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(shí)；的碳原子的雜化軌道也是 sp 3雜化軌道,故每個(gè)碳原子以sp 3 雜化軌道和它近鄰的四個(gè)碳原子以共價(jià)鍵相互結(jié)合在一起形成正四周體形的空間立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)；其中 CC 鍵鍵長(zhǎng)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(yīng)用】關(guān)于金剛石的以下說(shuō)法中,錯(cuò)誤選項(xiàng) ）；同學(xué)練習(xí),鞏 固有關(guān)金剛石 的學(xué)問(wèn)； A 晶體中不存在獨(dú)立的分子同學(xué)分組討通過(guò)問(wèn)題探究,B碳原子間以共價(jià)鍵相結(jié)合論、探究,并C是硬度最大的物質(zhì)之一依據(jù)想象動(dòng)手D化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)固,即使在高溫下也不

5、會(huì)與氧氣發(fā)生反制作二氧化硅應(yīng)的球棍模型；【板書】 2.常見(jiàn)的原子晶體然后小組代表總結(jié)出原子晶體金剛石 、晶體硼 發(fā)表自己的看的有關(guān)學(xué)問(wèn),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(xué)依據(jù)分子晶體、原子晶體的不同；【問(wèn)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(shí)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(jié)構(gòu)可以看成是硅晶體中每個(gè) SiSi 鍵中 “插的二氧化硅球入”一個(gè)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(qǐng)各小組相互爭(zhēng)論,并依據(jù)自己的想象制作二氧化問(wèn) 題 探硅的結(jié)構(gòu)模型；摸索 1. 在 SiO 2晶體中每

6、個(gè)硅原子四周緊鄰的氧原子有多少個(gè)？每個(gè)氧原子四周緊鄰的硅原子有多少個(gè)？在SiO 2晶體- 2 - / 5 究中硅原子與氧原子個(gè)數(shù)之比是多少？同學(xué)復(fù)習(xí)、填與摸索 2. 在 SiO 2晶體中每個(gè)硅原子連接有幾個(gè)共價(jià)鍵？每個(gè)表,總結(jié)復(fù)習(xí)應(yīng)氧原子連接有幾個(gè)共價(jià)鍵？有關(guān)晶體的知用【歸納拓展】 展現(xiàn)二氧化硅的微觀結(jié)構(gòu)圖,結(jié)合同學(xué)回答識(shí)；情形,共同分析總結(jié)）碳和硅都是第A 族元素,如以硅原子代替金剛石晶體結(jié)構(gòu)中的碳原子,便可得到晶體硅的結(jié)構(gòu)；如再在硅晶體每個(gè)SiSi 鍵中 “ 插入 ” 一個(gè)氧原子,便可得到以硅氧四周體為骨架的二氧化硅的結(jié)構(gòu)；在二氧 通過(guò)問(wèn)題探究,化硅晶體里,一個(gè)硅原子能形成四個(gè)共價(jià)鍵,一個(gè)

7、氧原子 總結(jié)原子晶體的能形成兩個(gè)共價(jià)鍵,因此二氧化硅晶體中硅原子和 氧原子 熔點(diǎn)等遞變規(guī)的個(gè)數(shù)比為 1:2；律；【問(wèn)題探究 3】通過(guò)以上分析,比較金剛石、二氧化硅與我們前面學(xué)過(guò)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(gòu)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(xué)自己填表,再分析講解）：晶體類型構(gòu)成微粒微粒間作用力實(shí) 例同學(xué)練習(xí),鞏金屬晶體Ca、Cu、Mg 離子晶體金剛石、固有關(guān)原子晶體的學(xué)問(wèn)；二氧化硅像這樣相鄰原子間以共價(jià)鍵相結(jié)合而形成的具有空間立體網(wǎng)狀 結(jié)構(gòu)的晶體成為原子晶體；常見(jiàn)的原子晶體有金剛石、晶體硅、金剛砂、水晶等；同學(xué)分組討說(shuō)明：

8、由金剛石的晶體結(jié)構(gòu)可以看出,在每個(gè)碳原子 論,探究原子四周排列的碳原子只能有四個(gè),這是由共價(jià)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(jié)構(gòu)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(yīng)用】在二氧化硅晶體中,原子未排列成“緊密堆積”結(jié)構(gòu),其緣由是 ）；A共價(jià)鍵具有飽和性B共價(jià)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(gòu)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(diǎn)和硬度表晶體鍵能 /kJ mol-1熔點(diǎn) /硬度*同學(xué)練習(xí),鞏金剛石CC）347 33

9、5 0 10 固有關(guān)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(xué)問(wèn)；【摸索】 1. 怎樣從原子結(jié)構(gòu)角度懂得金剛石、硅和鍺的熔點(diǎn)和硬度依次下降？2. “具有共價(jià)鍵的晶體叫做原子晶體” ；這種說(shuō)法對(duì)嗎？為 什么？【歸納拓展】 1在原子晶體中,各原子均以共價(jià)鍵相結(jié)合,由于原子 晶體熔化時(shí)必需破壞其中的共價(jià)鍵,而共價(jià)鍵的鍵能相對(duì) 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(diǎn)； 2對(duì)結(jié)構(gòu)相像的原子晶體來(lái)說(shuō),原子半徑越小,鍵長(zhǎng)越 短,鍵能越大,晶體的熔點(diǎn)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(qiáng)的共價(jià)鍵相結(jié)合

10、,而且 形成空間立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),所以原子晶體的1）熔點(diǎn)和沸點(diǎn)高 2）硬度大 3）一般不導(dǎo)電 4）且難溶于一些常見(jiàn)的溶劑【遷移應(yīng)用】碳化硅的晶體有類似金剛石的結(jié)構(gòu),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(xiàng) ）；A 熔點(diǎn)從高到低的次序是：金剛石碳化硅晶體硅 B熔點(diǎn)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(jié)構(gòu)單元都是正四周體結(jié)構(gòu) D三種晶體都是原子晶體且均為電的良導(dǎo)體- 4 - / 5 1金屬晶體、離子晶體、原子晶體在結(jié)構(gòu)和性質(zhì)上有何不同學(xué)填表練以問(wèn)題的形式呈同？請(qǐng)?zhí)顚懴卤?；?xí),比較總結(jié)現(xiàn),讓同學(xué)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(jié),歸納構(gòu)成微粒關(guān)結(jié)構(gòu)和性出本節(jié)主要內(nèi)容微粒間的質(zhì)；及有關(guān)規(guī)律；作用力概化學(xué)鍵同學(xué)填表練特點(diǎn)括實(shí) 例整合2常見(jiàn)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(jiàn)原原子數(shù)與