分子晶体和原子晶体.doc

第二节分子晶体与原子晶体(第一课时)
教学目标
(1)了解原子晶体的特征,能描述金刚石、二氧化硅等原子晶体的结构与性质的关系;
(2)举例说明分子间作用力对物质的状态、稳定性等方面的影响;
(3)能说出分子晶体与原子晶体结构基元以及物理性质方面的主要区别;
(4)进一步形成有关物质结构的基本观念,初步认识物质的结构与性质之间的关系。
教学重、难点
教学重点:
了解原子晶体与分子晶体的特征。
教学难点:
能用有关理论解释两种晶体的物理性质。
教学过程
[导课] 咱们在第二章中已学过分子间作用力,在必修中也学过离子键和共价键,有谁总结一下微粒间的作用力有哪些?(讨论)
[师生共同总结] 微粒为分子:分子间作用力(或范德华力)或氢键;
微粒为原子:极性共价键或非极性共价键;
微粒为离子:离子键。
[过渡] 今天我们开始研究晶体中微粒间的作用力。
[板书] 第二节分子晶体与原子晶体
一、分子晶体
[讲述] 只含分子的晶体称为分子晶体。如碘晶体只含I2分子,属于分子晶体。在分子晶体中,分子内的原子间以共价键结合,而相邻分子靠分子间作用力相互吸引。
[板书] 1、分子晶体:由分子构成。相邻分子靠分子间作用力相互吸引。
[设问]根据分子间作用力较弱的特点判断分子晶体的特性有哪些?参照表3-2。
[板书] 2、分子晶体特点:低熔点、升华、硬度很小等。
[学生阅读] 第二自然段,对常见的分子晶体归类。
[板书] 3、常见分子晶体分类:(1)所有非金属氢化物(2)部分非金属单质, (3)部分非金属氧化物(4)几乎所有的酸(而碱和盐则是离子晶体(5)绝大多数有机物的晶体。
[投影] 图3-10氧和碳-60是分子晶体:
[讲解] 大多数分子晶体的结构有如下特征:如果分子间作用力只是范德华力,若以一个分子为中心,其周围通常可以有12个紧邻的分子,如图3—10,分子晶体的这一特征称为分子密堆积。
[板书] 4、分子晶体结构特点:
(1)12个紧邻的分子密堆积,如O2和C60。
[讲解] 然而,分子间还有其他作用力的分子晶体,如我们最熟悉的冰,水分子之间的主要作用力是氢键(当然也存在范德华力),从图3—11可见,在冰的晶体中,每个水分子周围只有4个紧邻的水分子。尽管氢键比共价键弱得多,不属于化学键,却跟共价键一样具有方向性,即氢键的存在迫使在四面体中心的每个水分子与四面体顶角方向的4个相邻水分子相互吸引。这一排列使冰晶体中的水分子的空间利用率不高,留有相当大的空隙。当冰刚刚融化为液态水时,热运动使冰的结构部分解体,水分子间的空隙减小,密度反而增大,超过4℃时,才由于热运动加剧,分子间距离加大,密度渐渐减小。
[板书](2)冰的晶体:氢键、每个水分子周围只有4个紧邻的水分子、正四面体形。特点:4℃密度最大。
[投影] 冰和液态水结构对比:
[讲解] 有一种晶体叫做干冰,是CO2的晶体,干冰的外观很像冰,硬度也跟冰相似,而熔点却比冰低得多,在常压下极易升华。而且,由于干冰中的CO2分子之间只存在范德华力不存在氢键,一个分子周围有12个紧邻分子,密度比冰的高。干冰在工业上广泛用作制冷剂。
[板书](3)干冰:CO2的晶体。分子间存在范德华力,熔点低,易升华,制冷剂。
[阅读] 科学视野:天然气水合物—一种潜在的能源。