《离子晶体、分子晶体、原子晶体》教案
【教学目标】
1、帮助学生了解离子晶体、分子晶体和原子晶体的结构模型及其性质的一般特点。
2、帮助学生理解离子晶体、分子晶体和原子晶体的晶体类型与性质的关系。
3、让学生初步了解分子间作用力、氢键的概念及氢键对物质性质的影响。
4、培养学生的空间想象能力和进一步认识“物质的结构决定物质的性质”的客观规律。
5、让学生掌握晶体中有关晶胞的计算。
【教学重点】
离子晶体、分子晶体和原子晶体的概念；晶体的类型和性质的关系；有关晶胞的计算
【教学难点】
离子晶体、分子晶体和原子晶体的结构模型，有关晶胞的计算
【教学用具】
多媒体课件
【课时安排】
3课时
第一课时 离子晶体
第二课时 分子晶体
第三课时 原子晶体
【教学方法】
观察、对比、分析、归纳相结合的方法。
【教学过程】：
[新课导入]：我们日常接触的很多物质是固体，其中多数是晶体。例如，自然界中纷飞的雪花，晶莹的水晶，调味用的食盐以及常用作净水剂的明矾等等，那么，什么是晶体呢？晶体又有哪些特征呢？
[媒体]：展示雪花、水晶、食盐、明矾四张晶体的图片。
[讲述]：晶体是内部原子（或分子、离子、原子团）有规则地呈周期性排列的固体，晶体的特征是①有规则的几何形状②具有一定的熔沸点
[过渡]：根据构成晶体的粒子种类及粒子之间的相互作用不同，可将晶体分为离子晶体、分子晶体、原子晶体和金属晶体。从今天开始，我们要学习这几种晶体的类型和性质具有什么样的关系？
[板书]第一单元 晶体的类型和性质
第一节 离子晶体、分子晶体和原子晶体
[过渡]：由离子键构成的化合物为离子化合物，室温下大多为晶体。
[板书]：一、离子晶体
[媒体]：播放NaCl 晶体结构模型动画，让学生从不同侧面观察晶体的结构。
[强调]：观察的重点是构成NaCl 晶体的粒子及粒子间的排列方式、相互作用。
[板书]：1、定义：离子间通过离子键结合而成的晶体，叫做离子晶体。
构成晶体的粒子：阴、阳离子
粒子间的作用：离子键
——[讲述]：在NaCl 晶体中，每个Na +同时吸引6个Cl , 每个Cl 同时也吸引6个Na +，向空间
延伸，形成NaCl 晶体。晶体内无单个的分子，NaCl 表示晶体中两种离子的个数比为1：1。
—[设疑]：NaCl 晶体模型中，Na + 和Cl 的个数分别有几个？
—[学生]：Na +有13个，Cl 有14个
[设问]：为何不是1:1呢？要解决这个问题，首先得学习晶胞的有关知识。
[媒体]：展示有关晶胞的计算（动画）
[讲述]：晶胞是晶体中具有代表性最小部分。在晶胞中，位于顶点的粒子，同时为八个晶胞所共用，每个粒子有1/8属于该晶胞；位于棱上的粒子，同时为四个晶胞所共用，每个粒子有1/4属于该晶胞；处于面上的粒子，同时为两个晶胞所共用，每个粒子有1/2属于该晶胞；位于晶胞内部的粒子，则完全属于该晶胞。
—[提问]：根据以上规则，请同学们计算NaCl 晶胞中含有的Na +和Cl 个数
[学生]：
Na +: 12ⅹ1/4 +1= 4
— Cl : 8ⅹ1/8 + 6ⅹ1/2=4
[习题]：
下图为高温超导领域里的一种化合物——钙钛矿晶体结构，该结构是具有代表性的最小重复单元。
（1）在该物质的晶体中，每个钛离子周围与它最接近的且距离相等的钛离子共有______个；
（2）该晶体结构中，元素氧、钛、钙的个数比是_________。
[过渡]：除了NaCl 是离子晶体外，CsCl 也是离子晶体，CsCl 晶体有何特点呢？
[媒体]：展示CsCl 晶体结构模型（动画）
——[讲述]：在CsCl 晶体中，每个Cs +同时吸引8个Cl , 每个Cl 同时也吸引8个Cs +，向空间
延伸，形成CsCl 晶体。晶体内无单个的分子，CsCl 表示晶体中两种离子的个数比为1：1。
[习题]：若设立方体的边长为L ，CsCl 的摩尔质量Mg/mol，密度为 g/cm3，求相邻Cs +与Cs +间的距离.
[解答]：略
[过渡]：物质结构决定物质的性质，离子晶体具有什么性质呢？
[媒体]：展示NaCl 熔化、敲裂的动画，以及导电的有关录象
[板书]：2、离子晶体的物理性质
a 、 溶沸点较高、硬度较大
b 、 固态时不导电，熔融状态或溶于水时能导电。
[讨论]：一种晶体是否为离子晶体，如何判断？
[学生]：讨论
[板书]：3、离子晶体的判断
是否含有离子键
常见物质：强碱、金属氧化物、大多数盐。
[作业]：1、阅读教材离子晶体部分 2、教材课后练习二3、4题
第二课时
[引入]：本节课，我们来学习第二种类型的晶体
[板书]：二、分子晶体
[媒体]：展示干冰受热熔化的动画
[讲述]：CO 2常温下为气态，在降温或增大压强时，气体分子间距离减小，变不规则运动为有序排列，成为固态（干冰），说明CO 2分子间必定存在某种作用力，这种作用力为分子间作用力。
[板书]：1、分子间作用力：把分子聚集在一起的作用力，叫分子间作用力，又称范德华力（范德华，荷兰物理学家）。
[强调]：分子间作用力只存在于分子之间。
[媒体]：展示干冰晶体结构模型动画
[强调]：观察的重点是干冰晶体的结构、构成微粒。
[板书]：2、分子晶体
定义：分子间以分子间作用力相结合的晶体。常见的分子晶体有卤素单质、稀有
气体、氧气、氨、卤化氢等等
构成微粒：分子
微粒间作用：分子间作用力
[讲述]：像干冰一样，其他分子晶体的构成微粒也是分子，所以分子晶体的化学式就是分子式。由于分子间作用力很小，所以分子晶体具有哪些物理性质呢？
[板书]：3、分子晶体的物理性质
a 、熔沸点低，硬度小 b 、固态或熔化时均不导电，溶于水时部分导电
[设疑]：两种不同的分子晶体，熔沸点高低如何比较呢？
[讲述]：由于分子晶体是分子之间通过分子间作用力相结合的，所以分子晶体的熔沸点的高低就取决于分子间作用力的大小。
[媒体]：展示两张分子晶体熔沸点与相对分子质量关系的图片
[学生]：观察图片，总结规律
[板书]：4、分子间作用力大小的判断
a 、 结构和组成相似的物质
相对分子质量越大，分子间作用力就越大
相对分子质量相等，极性分子大于非极性分子
[媒体]：展示氢化物的熔沸点与相对分子质量的关系图
[提问]：为何这些物质不遵循上述规律呢？
[讲述并板书]：在某些氢化物分子间存在着一种比分子间作用力稍强的相互作用，称为氢键。
[板书]：b 、氢键
①强度：比分子间作用力稍强，但比化学键弱得多
②表示方法：用“···”表示
③影响：氢键的存在使物质的熔、沸点相对较高
[讨论]：存在氢键的物质，为何熔、沸点相对较高？
[学生]：略
[强调]：氢键只存在于固体、液体中，气体中无氢键。
[习题]：下图为干冰的结构单元，是一个 “面心立方体”。该结构单元是由_______个CO 2分子组成的，每个立方体所占有的CO 2分子数为 ，每个CO 2分子与
个其它分子紧相连。
[作业]：教材习题一、1、2；二、5；三、2
第三课时
[新课引入]：前面，我们学习了离子晶体、分子晶体的结构和性质；这节课，我们来学习原子晶体的结构和性质。
[媒体]：播放金刚石晶体结构模型动画
[强调]：学生观察的重点是金刚石晶体结构的特点、构成微粒
[讲述]：在金刚石晶体中，每个碳原子与周围四个碳原子通过四个共价键形成正四面体结构，伸展成空间网状结构。
[板书]：三、原子晶体
1、 定义：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
构成粒子：原子
粒子间作用：共价键
[媒体]：展示金刚石硬度大、熔化的动画
[板书]：2、原子晶体的物理性质
a 、 熔沸点很高，硬度很大
b 、 难溶于一般的溶剂
c 、 大部分不导电
[过渡]：前面，我们学过CO 2是分子晶体，其熔沸点很低，C 与Si 在同一主族，SiO 2晶体与CO 2晶体是否具有相似的结构和性质呢？
[媒体]：展示SiO 2晶体与CO 2晶体性质比较的表格
[学生]：SiO 2不是分子晶体
[媒体]：播放SiO 2晶体结构模型动画
[讲述]：SiO 2晶体中，每个硅原子周围以共价键结合4个氧原子，同时每个氧原子跟2个硅原子相结合，其中硅、氧原子数之比为1:2,从而形成空间网状结构的晶体。常见的原子晶体有金刚石、SiO 2、晶体硅、SiC 晶体等
[板书]：3、常见的原子晶体
金刚石、SiO 2、晶体硅、SiC 晶体
[总结]：到现在为止，我们已经学习了离子晶体、分子晶体和原子晶体三种晶体的结构和性质，下面我们来比较这三种晶体的结构和性质。
[设疑]：如何来判断一种晶体的类型？
[学生]：略
[归纳]：1、从组成上判断（仅限于中学范围）
(1)有无离子键？(有：离子晶体)
(2)是否属于“四种原子晶体”
(3)以上皆否定，则多数是分子晶体
2、从性质上判断
(1)熔沸点和硬度；( 高:原子晶体；中:离子晶体；低:分子晶体)
(2)熔融状态的导电性。( 导电：离子晶体)
[作业]：教材习题：一、3，4；二、1，2；三、莫氏硬度、石墨晶体。
《离子晶体、分子晶体、原子晶体》教案
【教学目标】
1、帮助学生了解离子晶体、分子晶体和原子晶体的结构模型及其性质的一般特点。
2、帮助学生理解离子晶体、分子晶体和原子晶体的晶体类型与性质的关系。
3、让学生初步了解分子间作用力、氢键的概念及氢键对物质性质的影响。
4、培养学生的空间想象能力和进一步认识“物质的结构决定物质的性质”的客观规律。
5、让学生掌握晶体中有关晶胞的计算。
【教学重点】
离子晶体、分子晶体和原子晶体的概念；晶体的类型和性质的关系；有关晶胞的计算
【教学难点】
离子晶体、分子晶体和原子晶体的结构模型，有关晶胞的计算
【教学用具】
多媒体课件
【课时安排】
3课时
第一课时 离子晶体
第二课时 分子晶体
第三课时 原子晶体
【教学方法】
观察、对比、分析、归纳相结合的方法。
【教学过程】：
[新课导入]：我们日常接触的很多物质是固体，其中多数是晶体。例如，自然界中纷飞的雪花，晶莹的水晶，调味用的食盐以及常用作净水剂的明矾等等，那么，什么是晶体呢？晶体又有哪些特征呢？
[媒体]：展示雪花、水晶、食盐、明矾四张晶体的图片。
[讲述]：晶体是内部原子（或分子、离子、原子团）有规则地呈周期性排列的固体，晶体的特征是①有规则的几何形状②具有一定的熔沸点
[过渡]：根据构成晶体的粒子种类及粒子之间的相互作用不同，可将晶体分为离子晶体、分子晶体、原子晶体和金属晶体。从今天开始，我们要学习这几种晶体的类型和性质具有什么样的关系？
[板书]第一单元 晶体的类型和性质
第一节 离子晶体、分子晶体和原子晶体
[过渡]：由离子键构成的化合物为离子化合物，室温下大多为晶体。
[板书]：一、离子晶体
[媒体]：播放NaCl 晶体结构模型动画，让学生从不同侧面观察晶体的结构。
[强调]：观察的重点是构成NaCl 晶体的粒子及粒子间的排列方式、相互作用。
[板书]：1、定义：离子间通过离子键结合而成的晶体，叫做离子晶体。
构成晶体的粒子：阴、阳离子
粒子间的作用：离子键
——[讲述]：在NaCl 晶体中，每个Na +同时吸引6个Cl , 每个Cl 同时也吸引6个Na +，向空间
延伸，形成NaCl 晶体。晶体内无单个的分子，NaCl 表示晶体中两种离子的个数比为1：1。
—[设疑]：NaCl 晶体模型中，Na + 和Cl 的个数分别有几个？
—[学生]：Na +有13个，Cl 有14个
[设问]：为何不是1:1呢？要解决这个问题，首先得学习晶胞的有关知识。
[媒体]：展示有关晶胞的计算（动画）
[讲述]：晶胞是晶体中具有代表性最小部分。在晶胞中，位于顶点的粒子，同时为八个晶胞所共用，每个粒子有1/8属于该晶胞；位于棱上的粒子，同时为四个晶胞所共用，每个粒子有1/4属于该晶胞；处于面上的粒子，同时为两个晶胞所共用，每个粒子有1/2属于该晶胞；位于晶胞内部的粒子，则完全属于该晶胞。
—[提问]：根据以上规则，请同学们计算NaCl 晶胞中含有的Na +和Cl 个数
[学生]：
Na +: 12ⅹ1/4 +1= 4
— Cl : 8ⅹ1/8 + 6ⅹ1/2=4
[习题]：
下图为高温超导领域里的一种化合物——钙钛矿晶体结构，该结构是具有代表性的最小重复单元。
（1）在该物质的晶体中，每个钛离子周围与它最接近的且距离相等的钛离子共有______个；
（2）该晶体结构中，元素氧、钛、钙的个数比是_________。
[过渡]：除了NaCl 是离子晶体外，CsCl 也是离子晶体，CsCl 晶体有何特点呢？
[媒体]：展示CsCl 晶体结构模型（动画）
——[讲述]：在CsCl 晶体中，每个Cs +同时吸引8个Cl , 每个Cl 同时也吸引8个Cs +，向空间
延伸，形成CsCl 晶体。晶体内无单个的分子，CsCl 表示晶体中两种离子的个数比为1：1。
[习题]：若设立方体的边长为L ，CsCl 的摩尔质量Mg/mol，密度为 g/cm3，求相邻Cs +与Cs +间的距离.
[解答]：略
[过渡]：物质结构决定物质的性质，离子晶体具有什么性质呢？
[媒体]：展示NaCl 熔化、敲裂的动画，以及导电的有关录象
[板书]：2、离子晶体的物理性质
a 、 溶沸点较高、硬度较大
b 、 固态时不导电，熔融状态或溶于水时能导电。
[讨论]：一种晶体是否为离子晶体，如何判断？
[学生]：讨论
[板书]：3、离子晶体的判断
是否含有离子键
常见物质：强碱、金属氧化物、大多数盐。
[作业]：1、阅读教材离子晶体部分 2、教材课后练习二3、4题
第二课时
[引入]：本节课，我们来学习第二种类型的晶体
[板书]：二、分子晶体
[媒体]：展示干冰受热熔化的动画
[讲述]：CO 2常温下为气态，在降温或增大压强时，气体分子间距离减小，变不规则运动为有序排列，成为固态（干冰），说明CO 2分子间必定存在某种作用力，这种作用力为分子间作用力。
[板书]：1、分子间作用力：把分子聚集在一起的作用力，叫分子间作用力，又称范德华力（范德华，荷兰物理学家）。
[强调]：分子间作用力只存在于分子之间。
[媒体]：展示干冰晶体结构模型动画
[强调]：观察的重点是干冰晶体的结构、构成微粒。
[板书]：2、分子晶体
定义：分子间以分子间作用力相结合的晶体。常见的分子晶体有卤素单质、稀有
气体、氧气、氨、卤化氢等等
构成微粒：分子
微粒间作用：分子间作用力
[讲述]：像干冰一样，其他分子晶体的构成微粒也是分子，所以分子晶体的化学式就是分子式。由于分子间作用力很小，所以分子晶体具有哪些物理性质呢？
[板书]：3、分子晶体的物理性质
a 、熔沸点低，硬度小 b 、固态或熔化时均不导电，溶于水时部分导电
[设疑]：两种不同的分子晶体，熔沸点高低如何比较呢？
[讲述]：由于分子晶体是分子之间通过分子间作用力相结合的，所以分子晶体的熔沸点的高低就取决于分子间作用力的大小。
[媒体]：展示两张分子晶体熔沸点与相对分子质量关系的图片
[学生]：观察图片，总结规律
[板书]：4、分子间作用力大小的判断
a 、 结构和组成相似的物质
相对分子质量越大，分子间作用力就越大
相对分子质量相等，极性分子大于非极性分子
[媒体]：展示氢化物的熔沸点与相对分子质量的关系图
[提问]：为何这些物质不遵循上述规律呢？
[讲述并板书]：在某些氢化物分子间存在着一种比分子间作用力稍强的相互作用，称为氢键。
[板书]：b 、氢键
①强度：比分子间作用力稍强，但比化学键弱得多
②表示方法：用“···”表示
③影响：氢键的存在使物质的熔、沸点相对较高
[讨论]：存在氢键的物质，为何熔、沸点相对较高？
[学生]：略
[强调]：氢键只存在于固体、液体中，气体中无氢键。
[习题]：下图为干冰的结构单元，是一个 “面心立方体”。该结构单元是由_______个CO 2分子组成的，每个立方体所占有的CO 2分子数为 ，每个CO 2分子与
个其它分子紧相连。
[作业]：教材习题一、1、2；二、5；三、2
第三课时
[新课引入]：前面，我们学习了离子晶体、分子晶体的结构和性质；这节课，我们来学习原子晶体的结构和性质。
[媒体]：播放金刚石晶体结构模型动画
[强调]：学生观察的重点是金刚石晶体结构的特点、构成微粒
[讲述]：在金刚石晶体中，每个碳原子与周围四个碳原子通过四个共价键形成正四面体结构，伸展成空间网状结构。
[板书]：三、原子晶体
1、 定义：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
构成粒子：原子
粒子间作用：共价键
[媒体]：展示金刚石硬度大、熔化的动画
[板书]：2、原子晶体的物理性质
a 、 熔沸点很高，硬度很大
b 、 难溶于一般的溶剂
c 、 大部分不导电
[过渡]：前面，我们学过CO 2是分子晶体，其熔沸点很低，C 与Si 在同一主族，SiO 2晶体与CO 2晶体是否具有相似的结构和性质呢？
[媒体]：展示SiO 2晶体与CO 2晶体性质比较的表格
[学生]：SiO 2不是分子晶体
[媒体]：播放SiO 2晶体结构模型动画
[讲述]：SiO 2晶体中，每个硅原子周围以共价键结合4个氧原子，同时每个氧原子跟2个硅原子相结合，其中硅、氧原子数之比为1:2,从而形成空间网状结构的晶体。常见的原子晶体有金刚石、SiO 2、晶体硅、SiC 晶体等
[板书]：3、常见的原子晶体
金刚石、SiO 2、晶体硅、SiC 晶体
[总结]：到现在为止，我们已经学习了离子晶体、分子晶体和原子晶体三种晶体的结构和性质，下面我们来比较这三种晶体的结构和性质。
[设疑]：如何来判断一种晶体的类型？
[学生]：略
[归纳]：1、从组成上判断（仅限于中学范围）
(1)有无离子键？(有：离子晶体)
(2)是否属于“四种原子晶体”
(3)以上皆否定，则多数是分子晶体
2、从性质上判断
(1)熔沸点和硬度；( 高:原子晶体；中:离子晶体；低:分子晶体)
(2)熔融状态的导电性。( 导电：离子晶体)
[作业]：教材习题：一、3，4；二、1，2；三、莫氏硬度、石墨晶体。