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1、第三章 晶体构造及性质第一节 晶体常识第一课时教学目的设定:1、通过试验探究理解晶体及非晶体的差异。2、学会分析、理解、归纳和总结的逻辑思维方法,进步发觉问题、分析问题和解决问题的实力。3、理解区分晶体及非晶体的方法,相识化学的好用价值,增加学习化学的爱好。教学重难点:1、晶体及非晶体的区分2、晶体的特征教学方法建议:探究法教学过程设计:新课引入:前面我们探讨过原子构造、分子构造,对于化学键的形成也有了初步的理解,同时也知道组成千万种物质的质点可以是离子、原子或分子。又根据物质在不同温度和压强下,物质主要分为三态:气态、液态和固态,下面我们视察一些固态物质的图片。投影:1、蜡状白磷; 2、黄色
2、的硫磺; 3、紫黑色的碘; 4、高锰酸钾讲解并描绘:像上面这一类固体,有着自己有序的排列,我们把它们称为晶体;而像玻璃这一类固体,本身原子排列杂乱无章,称它为非晶体,今日我们的课题就是一起来探究晶体及非晶体的有关学问。板书:一、晶体及非晶体板书:1、晶体及非晶体的本质差异提问:在初中化学中,大家已学过晶体及非晶体,你知道它们之间有没有差异?答复:学生:晶体有固定熔点,而非晶体无固定熔点。讲解:晶体有固定熔点,而非晶体无固定熔点,这只是晶体及非晶体的表观现象,那么他们在本质上有哪些差异呢?投影 晶体及非晶体的本质差异自范性微观构造晶体有原子在三维空间里呈周期性有序排列非晶体没有原子排列相对无序板
3、书:自范性:晶体能自发性地呈现多面体外形的性质。说明:所谓自范性即“自发进展,但这里得留意,“自发过程的实现仍需肯定的条件。例如:水能自发地从高处流向低处,但不翻开拦截水流的闸门,水库里的水不能下泻。板书:留意:自范性须要肯定的条件,其中最重要的条件是晶体的生长速率适当。投影:通过影片播放出,同样是熔融态的二氧化硅,快速的冷却得到玛瑙,而缓慢冷却得到水晶过程。设问:那么得到晶体的途径,除了用上述的冷却的方法,还有没有其它途径呢?你能列举哪些?板书:2、晶体形成的一段途径:1熔融态物质凝固;2气态物质冷却不经液态干脆凝固凝华;3溶质从溶液中析出。投影图片:1、从熔融态结晶出来的硫晶体;2、凝华得
4、到的碘晶体;3、从硫酸铜饱和溶液中析出的硫酸铜晶体。探究试验:完成教材试验3-1,请同学们仔细视察,并提问同学视察到什么现象。答复:首先碘升华,然后在外表皿下面出现碘的固体。讲解:事实上,这里提到的固体就是凝华得到的碘晶体。过渡:很多固体的粉末用肉眼是看不见晶体的,但我们可以借助于显微镜视察,这也证明固体粉末仍是晶体,只不过晶粒太小了!投影:晶体二氧化硅和非晶体二氧化硅的示意图提问:小组探讨,通过比拟,可以得出什么样结论。答复:晶体的原子排列有序,而非晶体那么不是。讲解并描绘:从本质上来说,晶体的自范性是晶体中粒子在微观空间里所呈的现周期性。讲解并描绘:通过前面对晶体及非晶体的探讨,如今我们来
5、总结一下,晶体有哪些特点:板书:3、晶体的特点:1有固定的几何外形;2有固定的熔点;3有各向异性。解析:对于同一幅图案来说,从不同的方向谛视,也会产生不同的感受,那么对于晶体来说,很多物理性质:如硬度、导热性、光学性质等,因探讨角度不同而产生差异,即为各向异性。例如:蓝晶石Al2O3SiO2在不同方向上的硬度不同;石墨在及层垂直的方向上的导电率及层平行的方向上的导电率1104。小结:可以根据晶体特点区分某一固体属于晶体还是非晶体。然而,得出区分晶体及非晶体最牢靠的方法是利用x-射线衍射试验。提问:通过这节课的学习,如今请你用一句话来定义晶体,应当怎么说?答复:学生1、内部原子有规律的排列的物质
6、;学生2、内部原子有规律的排列,且外观为多面体的固体物质。板书:4、晶体的定义:质点分子、离子、原子在空间有规那么地排列成的,具有整齐外型,以多面体出现的固体物质。练习:1、以下关于晶体及非晶体的说法正确的选项是: A、 晶体肯定比非晶体的熔点高B、 晶体有自范性但排列无序C、 非晶体无自范性而且排列无序D、 固体SiO2肯定是晶体2、区分晶体及非晶体最牢靠的科学方法是: A、 熔沸点B、 硬度C、 颜色D、 x-射线衍射试验3、在我们的生活中遇到很多固体,通过今日这节课的学习,我们知道固体可以分为晶体及非晶体。请你举出常见的晶体及非晶体的实例。答案:1、C;2、D;3、晶体:玛瑙、水晶、硫晶
7、体等等;非晶体玻璃、水泥等等。4、以下不属于晶体的特点是: A、 肯定有固定的几何外形B、 肯定有各向异性C、 肯定有固定的熔点D、 肯定是无色透亮的固体5、以下过程可以得到晶体的有: A、 对NaCl饱和溶液降温,所得到的固体B、 气态H2O冷却为液态,然后再冷却成的固态C、 熔融的KNO3冷却后所得的固体D、 将液态的玻璃冷却成所得到的固体6、晶体具有各向异性。如蓝晶石Al2O3SiO2在不同方向上的硬度不同;又如石墨在及层垂直的方向上的导电率及层平行的方向上的导电率1104。晶体的各向异性主要表如今是: 硬度 导热性 导电性 光学性质A、 B、 C、 D、7、一些不法商人制造假宝石来牟取
8、暴利,你能否根据晶体物理性质的各向异性的特点,列举出一些可能有效鉴别假宝石的方法?第二课时一、晶胞定义:晶体构造中的根本单元叫晶胞二、晶胞中原子个数的计算方法:位于晶胞顶点的微粒,实际供给应晶胞的只有1/8;位于晶胞棱边的微粒,实际供给应晶胞的只有1/4;位于晶胞面心的微粒,实际供给应晶胞的只有1/2;位于晶胞中心的微粒,实际供给应晶胞的只有1。练习:1、现有甲、乙、丙、丁四种晶胞如图2-8所示,可推知:甲晶体中A及B的离子个数比为;乙晶体的化学式为;丙晶体的化学式为_;丁晶体的化学式为_。2、钙-钛矿晶胞构造如图2-9所示。视察钙-钛矿晶胞构造,求该晶体中,钙、钛、氧的微粒个数比为多少?3、
9、晶体硼的根本构造单元都是由硼原子组成的正二十面体,其中含有20个等边三角形的面和肯定数目的顶角,每个顶角各有一个硼原子。如图2-10所示,答复:1键角_;2晶体硼中的硼原子数_个;BB键_条?4、在碳单质的成员中还有一种混合型晶体石墨,如图2-11所示。它是层状构造,层及层之间依靠作用力相结合。每层内部碳原子及碳原子之间靠作用力相结合,其键角。分析图中每个六边形含有个碳原子。教学反思:本节内容是支配在原子构造、分子构造以及构造确定性质的内容之后来学习,对于学生的学习有肯定的理论根底。本节内容主要是通过介绍各种各样的固体为动身点来过渡到本堂课的主题晶体和非晶体。而晶体和非晶体的学习是以各自的自范
10、性和微观构造比拟为切入点,进而得出得到晶体的一般途径以及晶体的常见性质和区分晶体的方法。第二节 分子晶体及原子晶体第一课时 分子晶体教学目的设定:1、使学生理解分子晶体的组成粒子、构造模型和构造特点及其性质的一般特点。2、使学生理解晶体类型及性质的关系。3、使学生理解分子间作用力和氢键对物质物理性质的影响。4、知道一些常见的属于分子晶体的物质类别。5、使学生主动参及科学探究,体验探讨过程,激发他们的学习爱好。教学重点难点:重点驾驭分子晶体的构造特点和性质特点难点是氢键的方向性和氢键对物体物理性质的影响从三维空间构造相识晶胞的组成构造教学方法建议:运用模型和类比方法诱导分析归纳教学过程设计:复问
11、:什么是离子晶体?哪几类物质属于离子晶体?离子化合物为固态时均属于离子晶体,如大部分盐、碱、金属氧化物属于离子晶体投影晶体类型离子晶体构造构成晶体的类型粒子间的互相作用力性质硬度熔沸点导电性溶解性展示实物:冰、干冰、碘晶体老师诱导:这些物质属于离子晶体吗?构成它们的根本粒子是什么?这些粒子间通过什么作用结合而成的?学生分组探讨答复板书 :分子通过分子间作用力形成分子晶体一、分子晶体1、定义:含分子的晶体称为分子晶体也就是说:分子间以分子间作用力相结合的晶体叫做分子晶体看图3-9,如:碘晶体中只含有I2分子,就属于分子晶体 问:还有哪些属于分子晶体?2、较典型的分子晶体有非金属氢化物,部分非金属
12、单质,部分非金属氧化物,几乎全部的酸,绝大多数有机物的晶体。3、分子间作用力和氢键过度:首先让我们回忆一下分子间作用力的有关学问阅读必修2 P22科学视眼老师诱导:分子间存在着一种把分子聚集在一起的作用力叫做分子间作用力,也叫范徳华力。分子间作用力对物质的性质有怎么样的影响。学生答复:一般来说,对及组成和构造相像的物质,相对分子量越大分子间作用力越大,物质的熔沸点也越高。老师诱导:但是有些氢化物的熔点和沸点的递变却及此不完全符合,如:NH3,H2O和HF的沸点就出现反常。指导学生自学:教材中有些氢键形成的条件,氢键的定义,氢键对物质物理性质的影响。多媒体动画片氢键形成的过程:氢键形成的条件:半
13、径小,吸引电子实力强的原子N,O,F及H核氢键的定义:半径小、吸引电子实力强的原子及H核之间的静电吸引作用。氢键可看作是一种比拟强的分子间作用力。氢键对物质性质的影响:氢键使物质的熔沸点上升。投影 氢键的表示 如:冰一个水分子能和四周4个水分子从氢键相结合组成一个正四面体 见图3-11老师诱导:在分子晶体中,分子内的原子以共价键相结合,而相邻分子通过分子间作用力互相吸引。分子晶体有哪些特性呢?学生答复4分子晶体的物理特性:熔沸点较低、易升华、硬度小。固态和熔融状态下都不导电。老师诱导:大多数分子晶体构造有如下特征:假如分子间作用力只是范德华力。以一个分子为中心,其四周通常可以有几个紧邻的分子。
14、如图3-10的O2,C60,我们把这一特征叫做分子严密积累。假如分子间除范德华力外还有其他作用力如氢键,假如分子间存在着氢键,分子就不会实行严密积累的方式学生探讨答复:在冰的晶体中,每个水分子四周只有4个紧邻的水分子,形成正四面体。氢键不是化学键,比共价键弱得多却跟共价键一样具有方向性,而氢键的存在迫使四面体中心的每个水分子及四面体顶角方向的4个相邻水分子的互相吸引,这一排列使冰晶体中空间利用率不高,皆有相当大的空隙使得冰的密度减小。老师诱导,还有一种晶体叫做干冰,它是固体的CO2的晶体。干冰外观像冰,干冰不是冰。其熔点比冰低的多,易升华。出示干冰的晶体构造晶胞模型。老师讲解:干冰晶体中CO2
15、分子之间只存在分子间力不存在氢键,因此干冰中CO2分子严密积累,每个CO2分子四周,最近且等间隔 的CO2分子数目有几个?一个CO2分子处于三个互相垂直的面的中心,在每个面上,处于四个对角线上各有一个CO2分子四周,所以每个CO2分子四周最近且等间隔 的CO2分子数目是12个。投影小结完成表格晶体类型分子晶体构造构成晶体的粒子分子粒子间的互相作用力分子间作用力性质硬度小熔沸点较低导电性固态熔融状态不导电溶解性相像相溶课堂稳固练习1、以下属于分子晶体的一组物质是A 、CaO、NO、CO B、 CCl4、H2O2、He C、 CO2、SO2、NaCl D 、CH4、O2、Na2O2、以下性质符合分
16、子晶体的是A、 熔点1070,易熔于水,水溶液能导电B、 熔点是10.31,液体不导电,水溶液能导电C、 熔点97.81,质软,能导电,密度是/cm3D、 熔点,熔化时能导电,水溶液也能导电3、以下物质的液体中,不存在分子是A 二氧化硅 B 二氧化硫 C 二氧化碳 D二硫化碳4、以下说法正确的选项是A、离子化合物中可能含有共价键 B、分子晶体中的分子内不含有共价键C、分子晶体中肯定有非极性共价键D、分子晶体中分子肯定严密积累5、干冰汽化时,以下所述内容发生变更的是A、分子内共价键 B、分子间作用力C、分子间间隔 D、分子间的氢键6、“可燃冰是深藏在海底的白色晶体,存储量宏大,是人类将来极具潜在
17、优势的干净能源。在高压低温条件下,由水分子形成空间笼状构造,笼中“关甲烷而形成,如某种可燃冰的存在形式为CH42O。1“可燃冰 CH42O的分子中,mCH4:mH2O= 2假设要从“可燃冰中别离出甲烷,可用以下两中方法:在肯定温度下, 使气体从水合物中别离出来,在肯定压力下, 使气体从水合物中别离出来。7、选择以下物体填写以下空白A干冰 B氯化铵 C烧碱 D固体碘晶体中存在分子的是 (填写序号,下同)晶体中既有离子键又有共价键的是 熔化时不须要破坏共价键的是 常况下能升华的是 8四氯化硅的分子构造及四氯化碳类似,对其作出如下推想四氯化硅晶体是分子晶体。常温常压四氯化硅下是液体。四氯化硅分子是由
18、极性键形成的分子。四氯化硅熔点高于四氯化碳。其中正确的选项是A只有 B只有 C只有 D第二课时教学目的设定1、驾驭原子晶体的概念,可以区分原子晶体和分子晶体。2、理解金刚石等典型原子晶体的构造特征,能描绘金刚石、二氧化硅等原子晶体的构造及性质的关系。教学难点重点原子晶体的构造及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,推断金刚石是否属于分子晶体工程/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:P68 ,明确金刚石的晶型及构造归纳: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构造
19、的晶体。2构成粒子:原子;3粒子间的作用:共价键;展示:金刚石晶体构造填表: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。思索: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:P69 ,探讨“学及问 1 归纳:晶体熔沸点的上下比拟对于分子晶体,一般来说,对于组成和构造相像的物质,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。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及多少个C成键?形成怎样的空间构造?最小碳环由多少
20、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原子个数及CC键数之比为多少?312克金刚C键数为多少NA?比拟:CO2及SiO2晶体的物理性质物质/工程熔点状态(室温)CO2气态SiO21723固态阅读:P68 -69,明确SiO2的重要用处推断:SiO2晶体及CO2晶体性质相差很大,SiO2晶体不属于分子晶体展示:展示SiO2的晶体构造模型看书、模型、多媒体课件,分析其构造特点。引导探究:SiO2和C02的晶体构造不同。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原子四周结合4个O原子;同时,每个O原子跟2个Si原子相结合。事实上,SiO2晶体是由S
21、i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 比拟分子晶体原子晶体构成晶体微粒形成晶体作用力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:P69 ,探讨“学及问 2 归纳:推断晶体类型的根据1看构成晶体的微粒种类及微粒间的互相作用。对分子晶体,构成晶体的微粒是_,微粒间的互相作用是_ _;对于原子晶体,构成晶体的微粒是_ _,微粒间的互相作用是_键。2看物质的物理性质(如:熔、沸点或硬度)。一般状况下,不同类晶体熔点上下依次是原子晶体比分子晶体的熔、沸点高得多练习1
22、、以下的晶体中,化学键种类一样,晶体类型也一样的是 A、SO2及SiO2 B、C02及H2O C、C及HCl D、CCl4及SiC2、碳化硅SiC的一种晶体具有类似金刚石的构造,其中C原子和S原子的位置是交替的。在以下三种晶体金刚石 晶体硅 碳化硅中,它们的熔点从高到低的依次是A、 B、 C、 D、3、1999年美国科学杂志报道:在40GPa高压下,用激光器加热到1800K,人们胜利制得了原子晶体干冰,以下推断中不正确的选项是 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4molCO键4
23、、在SiO2晶体中,每个Si原子及 个O原子结合,构成 构造,Si位于_ _,O 位于_ _在SiO2晶体中,Si原子及O原子个数比为 在SiO2晶体中,最小的环为 个Si和 个O组成的 环。5、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382316832573沸点510026282823硬度10晶体硼的晶体类型属于_晶体,理由是_。晶体硼构造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肯定数目的顶点,每个项点上各有1个B原子。通过视察图形及推算,此晶体体构造单元由_个硼原子构成。其中BB键的键角为_。作业1以下晶体中不属于原子晶体的是 A干冰 B金刚砂 C金
24、刚石 D水晶2在金刚石的网状构造中,含有共价键形成的碳原子环,其中最小的环上,碳原子数是A2个 B3个 C4个 D6个 3以下各物质中,按熔点由低到高排列正确的选项是 AO2、I2、Hg BCO2、K、SiO2CNa、K、Rb DSiC、NaCl、SO24以下各晶体中随意一个原子都被相邻的4个原子所包围;以共价键结合成正四面体构造,并向空间伸展成网状构造的是 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 Ax mol B2x mol C3 x mol D4x mol 6固体熔化时,必需破坏非极性共价键的是 A冰 B晶体硅 C溴 D二氧化硅7石墨晶体是层状构造,在
25、每一层内;每一个碳原于都跟其他3个碳原子相结合,如图是其晶体构造的俯视图,那么图中7个六元环完全占有的碳原子数是 A10个 B18个 C24个 D14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。关于石英玻璃的构造和性质的表达中正确的选项是 A石英玻璃属于原子晶体B石英玻璃耐高温且能反抗一切酸的腐蚀C石英玻璃的构造类似于液体D石英玻璃能经受高温剧变且能抗碱的腐蚀9C3N4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。以下关于C3N4晶体的说法错误的选项是 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
26、个碳原子C该晶体中碳原子和氮原子的最外层都满意8电子构造D该晶体及金刚石相像,都是原子间以非极性键形成空间网状构造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。工业上曾普遍采纳高纯硅及纯氮在1 300反响获得。(1)氮化硅晶体属于_晶体。(2)氮化硅的晶体构造中,原子间以单键相连,且N原子和N原子,Si原子和S原子不干脆相连,同时每个原子都满意8电子稳定构造。请写出氮化硅的化学式_(3)现用SiCl4和N2在H2气氛爱护下,加强热发生反响,可得较高纯度的氮化硅。反响的化学方程式为_ 11短周期元素K、Y、Z在周期表中位置关系如图:XYZ1x元素的单质分子式是_,假设x核内中子
27、数和质子数相等,x单质的摩尔质量为_,单质是_晶体。 2z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响的化学方程式为_。教学反思:晶体具有的规那么的几何外形源于组成晶体的微粒按肯定规律周期性的重复排列。本节持续前面一节离子晶体,以“构成微粒-晶体类型-晶体性质的认知形式为主线,着重探究了典型分子晶体冰和干冰的晶体构造特点。并谈到了分子间作用力和氢键对物质性质的影响。使学生对分子晶体的构造和性质特点有里一个大致的理解。并为后面学习原子晶体做好了学问打算,以形成比拟。第三节 金属晶体第1课时【教学目的】1、理解金属键的概念和电子气理论2、初步学会用电子气理论说明金属的物理性质【教学难
28、点】金属键和电子气理论【教学重点】金属具有共同物理性质的说明。【教学过程设计】【引入】大家都知道晶体有固定的几何外形、有确定的熔点,水、干冰等都属于分子晶体,靠范德华力结合在一起,金刚石、金刚砂等都是原子晶体,靠共价键互相结合,那么我们所熟识的铁、铝等金属是不是晶体呢?它们又是靠什么作用结合在一起的呢?【板书】一、金属键金属晶体中原子之间的化学作用力叫做金属键。【讲解】金属原子的电离能低,简洁失去电子而形成阳离子和自由电子,阳离子整体共同整体吸引自由电子而结合在一起。这种金属离子及自由电子之间的较强作用就叫做金属键。金属键可看成是由很多原子共用很多电子的一种特别形式的共价键,这种键既没有方向性
29、也没有饱和性,金属键的特征是成键电子可以在金属中自由流淌,使得金属呈现出特有的属性在金属单质的晶体中,原子之间以金属键互相结合。金属键是一种遍布整个晶体的离域化学键。【强调】金属晶体是以金属键为根本作用力的晶体。【板书】二、电子气理论及其对金属通性的说明1电子气理论【讲解】经典的金属键理论叫做“电子气理论。它把金属键形象地描绘成从金属原子上“脱落下来的大量自由电子形成可及气体相比拟的带负电的“电子气,金属原子那么“浸泡在“电子气的“海洋之中。2金属通性的说明【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,引导视察铜的金属光泽。表达应用部分包括电工架设金
30、属高压电线,家用铁锅炒菜,锻压机把钢锭压成钢板等。【老师引导】从上述金属的应用来看,金属有哪些共同的物理性质呢【学生分组探讨】请一位同学归纳,其他同学补充。【板书】金属共同的物理性质简洁导电、导热、有延展性、有金属光泽等。金属导电性的说明在金属晶体中,充溢着带负电的“电子气,这些电子气的运动是没有肯定方向的,但在外加电场的条件下电子气就会发生定向挪动,因此形成电流,所以金属简洁导电。【设问】导热是能量传递的一种形式,它必定是物质运动的结果,那么金属晶体导热过程中电子气中的自由电子担当什么角色金属导热性的说明金属简洁导热,是由于电子气中的自由电子在热的作用下及金属原子频繁碰撞从而把能量从温度高的
31、部分传到温度低的部分,从而使整块金属到达一样的温度。金属延展性的说明当金属受到外力作用时,晶体中的各原子层就会发生相对滑动,但不会变更原来的排列方式,充溢在金属原子间的电子气可以起到类似轴承中滚珠之间光滑剂的作用,所以在各原子层之间发生相对滑动以后,仍可保持这种互相作用,因此即使在外力作用下,发生形变也不易断裂。因此,金属都有良好的延展性。【练习】1金属晶体的形成是因为晶体中存在A、金属离子间的互相作用B、金属原子间的互相作用 C、金属离子及自由电子间的互相作用 D、金属原子及自由电子间的互相作用 2金属能导电的缘由是A、金属晶体中金属阳离子及自由电子间的互相作用较弱 B、金属晶体中的自由电子
32、在外加电场作用下可发生定向挪动 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挪动 D、金属晶体在外加电场作用下可失去电子 课后阅读材料1超导体一类急待开发的材料一般说来,金属是电的良好导体(汞的很差)。 1911年荷兰物理学家H昂内斯在探讨低温条件下汞的导电性能时,发觉当温度降到约4 K(即269、)时汞的电阻“奇异般地降为零,表现出超导电性。后又发觉还有几种金属也有这种性质,人们将具有超导性的物质叫做超导体。2合金两种和两种以上的金属(或金属及非金属)熔合而成的具有金属特性的物质,叫做合金,合金属于混合物,对应的固体为金属晶体。合金的特点仍保存金属的化学性质,但物理性质变更很大;熔点
33、比各成份金属的都低;强度、硬度比成分金属大;有的抗腐蚀实力强;导电性比成分金属差。3金属的物理性质由于金属晶体中存在大量的自由电子和金属离子(或原子)排列很严密,使金属具有很多共同的性质。(1)状态:通常状况下,除Hg外都是固体。(2)金属光泽:多数金属具有光泽。但除Mg、Al、 Cu、Au在粉末状态有光泽外,其他金属在块状时才表现出来。 (3)易导电、导热:由于金属晶体中自由电子的运动,使金属易导电、导热。(4)延展性(5)熔点及硬度:由金属晶体中金属离子跟自由电子间的作用强弱确定。金属除有共同的物理性质外,还具有各自的特性。颜色:绝大多数金属都是银白色,有少数金属具有颜色。如Au金黄色Cu
34、紫红色Cs银白略带金色。密度:及原子半径、原子相对质量、晶体质点排列的严密程度有关。最重的为锇(Os)铂(Pt)最轻的为锂(Li)熔点:最高的为钨(W),最低的为汞(Hg),Cs,为284Ca为30硬度:最硬的金属为铬(Cr),最软的金属为钾 (K),钠(Na),铯(Cs)等,可用小刀切割。导电性:导电性能强的为银(Ag),金(Au),铜 (Cu)等。导电性能差的为汞(Hg)延展性:延展性最好的为金(Au),Al第二课时【教材内容分析】晶体学问和分子晶体、原子晶体已经做了介绍,学生对晶体内微粒的空间排列有了初步的相识。学生自己探究金属晶体的构造有了可能。【教学目的设定】1理解金属晶体内原子的几
35、种常见排列方式2训练学生的动手实力和空间想象实力。3 培育学生的合作意识【教学重点难点】金属晶体内原子的空间排列方式【教学方法建议】 活动探究【教学过程设计】【引入】分子晶体中,分子间的范德华力使分子有序排列;原子晶体中,原子之间的共价键使原子有序排列;金属晶体中,金属键使金属原子有序排列。今日,我们一起探讨有关金属原子的空间排列问题。【分组活动1】利用20个大小一样的玻璃小球,有序地排列在程度桌面上二维平面上,要求小球之间严密接触。可能有几种排列方式。探讨每一种方式的配位数。配位数:同一层内及一个原子严密接触的原子数【学生活动1】学生分四组活动,各由一人汇报结果。利用多媒体展示,学生排列结果
36、主要介绍以下两种方式。配位数:同一层内及一个原子严密接触的原子数非密置层,配位数4 密置层,配位数6我们接着探讨,原子在三维空间的排列。首先探讨非密置层这种状况。【学生活动2】 非密置层排列的金属原子,在空间内可能的排列。汇总各类状况逐一探讨。一简洁立方体积累这种积累方式形成的晶胞是一个立方体,每个晶胞含1个原子,被称为简洁立方积累。这种积累方式的空间利用率太低,只有金属钋实行这种积累方式。二钾型假如是非密置层上层金属原子填入下层的金属原子形成的凹穴中,每层均照此积累,如以下图: 这种积累方式的空间利用率明显比简洁立方积累的高多了,很多金属是这种积累方式,如碱金属,简称为钾型。第三课时【教材内
37、容分析】晶体学问和分子晶体、原子晶体已经做了介绍,学生对晶体内微粒的空间排列有了初步的相识。学生自己探究金属晶体的构造有了可能。【教学目的设定】1理解金属晶体内原子的几种常见排列方式2训练学生的动手实力和空间想象实力。3 培育学生的合作意识【教学重点难点】金属晶体内原子的空间排列方式【教学方法建议】 活动探究【教学过程设计】密置层的原子按钾型积累方式积累,会得到两种根本积累方式,镁型和铜型。镁型如以下图左侧,按ABABABAB的方式积累;铜型如图右侧,按ABCABCABC的方式积累.这两种积累方式都是金属晶体的最密积累,配位数均为12,空间利用率均为74,但所得的晶胞的形式不同.归纳及整理金属
38、晶体的四种积累模型比照积累模型采纳这种积累的典型代表空间利用率配位数晶胞简洁立方Po526钾型Na K Fe688镁型Mg Zn Ti7412铜型Cu Ag Au7412混合晶体石墨不同于金刚石,这的碳原子不像金刚石的碳原子那样呈sp3杂化.而是呈sp2杂化,形成平面六元并环构造,因此石墨晶体是层状构造的,层内的碳原子的核间距为142pm层间间隔 为335pm,说明层间没有化学键相连,是靠范德华力维系的;石墨的二维构造内,每一个碳原子的配位数为3,有一个末参及杂化的2p电子,它的原子轨道垂直于碳原子平面。石墨晶体中,既有共价键,又有金属键,还有范德华力,不能简洁地归属于其中任何一种晶体,是一种
39、混合晶体。【教学反思】在必修2中,学生已初步理解了物质构造和元素周期律、离子键、共价键、分子间作用力等学问。本节内容是在介绍了分子晶体和原子晶体等学问的根底上,再介绍金属晶体的学问,可以使学生对于晶体有一个较全面的理解,也可使学生进一步深化对所学的学问的相识。教材从介绍金属键和电子气理论入手,对金属的通性作出了说明,并在金属键的根底上,简洁的介绍了金属晶体的几种常见的积累模型,让学生对金属晶体有一个较为全面的相识。第四节 离子晶体第一课时教学目的设定:1驾驭离子晶体的概念,能识别氯化钠、氯化铯、氟化钙的晶胞构造。2学会离子晶体的性质及晶胞构造的关系。3通过探究知道离子晶体的配位数及离子半径比的
40、关系。4、通过碳酸盐的热分解温度及阳离子半径的自学,拓展学生视野。教学重点难点:1、离子晶体的物理性质的特点2、离子晶体配位数及其影响因素教学方法建议:分析、归纳、探讨、探究教学过程设计:引入1、什么是离子键?什么是离子化合物?2、以下物质中哪些是离子化合物?哪些是只含离子键的离子化合物?Na2O NH4Cl O2 Na2SO4 NaCl CsCl CaF23、我们已经学习过几种晶体?它们的构造微粒和微粒间的互相作用分别是什么?板书一、离子晶体展示 NaCl 、CsCl晶体模型板书阴、阳离子通过离子键形成离子晶体1、离子晶体定义:由阳离子和阴离子通过离子键结合而成的晶体注:1构造微粒:阴、阳离子2互相作用:离子键3种类繁多:含离子键的化合物晶体:强碱、活泼金属氧化物、绝大多数盐4理论上,构造粒子可向空间无限扩展思索以下物质的晶体,哪些属离子晶体?离子晶体及离子化合物之间的关系是什么?干冰、NaOH、H2SO4 、K2SO4 、NH4Cl、CsCl投影2、离子晶体的物理性质及说明性质说明硬度 熔沸点 溶于水 熔融 离子晶体溶解性差异较大:NaCl、 KNO3、(NH4)2SO4_