《分子晶體與共價(jià)晶體》第二課時(shí) 教學(xué)設(shè)計(jì)課題《分子晶體與共價(jià)晶體》單元3學(xué)科化學(xué)年級(jí)高二教材分析本章內(nèi)容比較系統(tǒng)地介紹了晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)，內(nèi)容比較豐富。第三章作為選修性必修2結(jié)尾章，與前兩章一起構(gòu)成“原子、分子、晶體的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)”三位一體的物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)模塊的基本內(nèi)容。本節(jié)教學(xué)內(nèi)容是人教版高中化學(xué)選擇性必修第二冊第三章《晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》第二節(jié)《分子晶體與共價(jià)晶體》第二課時(shí)。                              本節(jié)安排了“共價(jià)晶體”這部分內(nèi)容。學(xué)生通過學(xué)習(xí)這部分知識(shí)，能辨識(shí)常見的共價(jià)晶體，并能從微觀角度分析共價(jià)晶體中各構(gòu)成微粒之間的作用對共價(jià)晶體物理性質(zhì)的影響。能利用共價(jià)晶體的通性推斷常見的共價(jià)晶體，并能利用均攤法對晶胞進(jìn)行分析。教學(xué)目標(biāo)與核心素養(yǎng)宏觀辨識(shí)與微觀探析：能辨識(shí)常見的共價(jià)晶體，并能從微觀角度分析共價(jià)晶體中各構(gòu)成微粒之間的作用對共價(jià)晶體物理性質(zhì)的影響。證據(jù)推理與模型認(rèn)知：能利用共價(jià)晶體的通性推斷常見的共價(jià)晶體，并能利用均攤法對晶胞進(jìn)行分析。重點(diǎn)難點(diǎn)共價(jià)晶體 教學(xué)過程教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖導(dǎo)入新課思考：所有晶體的微觀空間里都有分子嗎？思考通過思考，引發(fā)學(xué)生興趣，提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性。講授新課第一節(jié) 分子晶體與共價(jià)晶體        第二課時(shí) 共價(jià)晶體一、共價(jià)晶體1.定義所有原子都以共價(jià)鍵相互結(jié)合形成三維的立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體叫共價(jià)晶體。整塊晶體是一個(gè)三維的共價(jià)鍵網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，不存在單個(gè)的小分子，是一個(gè)“巨分子”。2.構(gòu)成共價(jià)晶體的微粒共價(jià)晶體是由原子構(gòu)成的，微粒間的作用力是共價(jià)鍵，氣化或熔化時(shí)破壞的作用力為共價(jià)鍵。3.常見的共價(jià)晶體①某些單質(zhì)：如硼（B）、硅（Si）、鍺（Ge）和錫（Sn）等②某些非金屬化合物：如碳化硅(SiC)、二氧化硅(SiO2)及氮化硅(Si3N4)等③極少數(shù)金屬氧化物，如剛玉(Al2O3)4.共價(jià)晶體的物理性質(zhì)①熔點(diǎn)很高共價(jià)晶體中，原子間以較強(qiáng)的共價(jià)鍵相結(jié)合，要使物質(zhì)熔化就要克服共價(jià)鍵，需要很高的能量。結(jié)構(gòu)相似的共價(jià)晶體，原子半徑越小，鍵長越短，鍵能越大，晶體的熔點(diǎn)越高。②硬度很大③一般不導(dǎo)電，但晶體硅是半導(dǎo)體④難溶于一般溶劑二、典型的共價(jià)晶體1．金剛石KT20+169.TIF金剛石的結(jié)構(gòu)特征：在金剛石晶體里①每個(gè)碳原子都采取SP3雜化，被相鄰的4個(gè)碳原子包圍，以共價(jià)鍵跟4個(gè)碳原子結(jié)合，形成正四面體，被包圍的碳原子處于正四面體的中心。②這些正四面體向空間發(fā)展，構(gòu)成一個(gè)堅(jiān)實(shí)的，彼此聯(lián)結(jié)的空間網(wǎng)狀晶體。③所有的C—C鍵長相等，鍵角相等（109°28’）；④最小的碳環(huán)由6個(gè)碳組成，且不在同一平面內(nèi)；⑤每個(gè)C參與了4條C—C鍵的形成，而在每條鍵中的貢獻(xiàn)只有一半，故C原子與C—C鍵數(shù)之比為：1 ：（4 x ?）= 1：22．二氧化硅晶體把金剛石晶體中的碳原子換為硅原子,每兩個(gè)硅原子之間增加一個(gè)氧原子,即形成SiO2的晶體結(jié)構(gòu)。二氧化硅是自然界含量最高的固態(tài)二元氧化物，有多種結(jié)構(gòu)，最常見的是低溫石英(α­SiO2)。低溫石英的結(jié)構(gòu)中有頂角相連的硅氧四面體形成螺旋上升的長鏈，沒有封閉的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，這一結(jié)構(gòu)決定了它具有手性。SiO2的結(jié)構(gòu)特征：在SiO2晶體中①每個(gè)Si原子都采取SP3雜化和4個(gè)O原子形成4個(gè)共價(jià)鍵，每個(gè)Si原子周圍結(jié)合4個(gè)O原子；同時(shí)，每個(gè)O原子跟2個(gè)Si原子相結(jié)合。實(shí)際上，SiO2晶體是由Si原子和O原子按1：2的比例所組成的立體網(wǎng)狀的晶體。②最小的碳環(huán)是由6個(gè)Si原子和6個(gè)O原子組成的12元環(huán)。③1mol SiO2中含4mol Si—O鍵晶體SiO2的多種重要用途：制造： 水泥、玻璃、人造寶石、單晶硅、硅光電池、芯片、光導(dǎo)纖維三、分子晶體與共價(jià)晶體的比較四、分子晶體與共價(jià)晶體的判斷方法(1)依據(jù)構(gòu)成晶體的微粒和微粒間的作用力判斷。構(gòu)成共價(jià)晶體的微粒是原子,微粒間的作用力是共價(jià)鍵;構(gòu)成分子晶體的微粒是分子或原子(稀有氣體),微粒間的作用力是分子間作用力。(2)依據(jù)晶體的熔點(diǎn)判斷。共價(jià)晶體的熔點(diǎn)高,常在1000℃以上;而分子晶體熔點(diǎn)低,常在數(shù)百攝氏度以下甚至更低。(3)還可以依據(jù)晶體的硬度與機(jī)械性能判斷。共價(jià)晶體硬度大,分子晶體硬度小且較脆。(4)依據(jù)導(dǎo)電性判斷。分子晶體為非導(dǎo)體,但部分溶于水后能導(dǎo)電;原子晶體多數(shù)為非導(dǎo)體,但晶體硅、鍺是半導(dǎo)體。【思考與討論】（1）怎樣從原子結(jié)構(gòu)的角度理解金剛石、硅和鍺的熔點(diǎn)和硬度依次下降？C一C鍵，si一si鍵，Ge一Ge鍵鍵長增長，鍵越長，越不穩(wěn)定，所以依次下降。（2）“具有共價(jià)鍵的晶體叫做共價(jià)晶體”，這種說法對嗎？為什么？不對，共價(jià)晶體的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)是共價(jià)鍵形成的，而有的分子晶體中也存在共價(jià)鍵，比如干冰、冰等。 【課堂練習(xí)】1．判斷正誤(對的在括號(hào)內(nèi)打“√”，錯(cuò)的在括號(hào)內(nèi)打“×”。)1.分子晶體中一定存在共價(jià)鍵。 (　　)2.干冰升華的過程中破壞了共價(jià)鍵。(　　)3.二氧化硅和干冰雖然是同一主族元素形成的氧化物,但屬于不同的晶體類型。(　　)4.分子晶體的熔、沸點(diǎn)比較低,共價(jià)晶體的熔、沸點(diǎn)比較高。(　　)5.含有共價(jià)鍵的晶體都是共價(jià)晶體。(　　)6.SiO2是二氧化硅的分子式。(　　)答案：(1)× (2)× (3) √ (4)√  (5)× (6) ×2.下列有關(guān)共價(jià)晶體的敘述錯(cuò)誤的是(　　)A．共價(jià)晶體中，只存在共價(jià)鍵B．共價(jià)晶體具有空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)C．共價(jià)晶體中不存在獨(dú)立的分子D．共價(jià)晶體熔化時(shí)不破壞共價(jià)鍵解析:選D。A項(xiàng)，共價(jià)晶體中原子之間通過共價(jià)鍵相連；B項(xiàng)，共價(jià)晶體是相鄰原子之間通過共價(jià)鍵結(jié)合而成的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)；C項(xiàng)，共價(jià)晶體是由原子以共價(jià)鍵相結(jié)合形成的，不存在獨(dú)立的分子；D項(xiàng)，共價(jià)晶體中原子是通過共價(jià)鍵連接的，熔化時(shí)需要破壞共價(jià)鍵。3.3.下列說法正確的是(　　)A.共價(jià)晶體中只存在非極性共價(jià)鍵B.因?yàn)?/span>HCl的相對分子質(zhì)量大于HF,所以HCl晶體的熔點(diǎn)高于HFC.干冰升華時(shí),分子內(nèi)共價(jià)鍵不會(huì)發(fā)生斷裂D.金屬元素和非金屬元素形成的化合物一定是離子化合物解析:選C。共價(jià)晶體中可能存在極性共價(jià)鍵,如SiO2、SiC等,A項(xiàng)不正確;HF晶體中存在氫鍵,熔點(diǎn)高于HCl晶體,B項(xiàng)不正確;干冰升華是物理變化,分子間作用力被破壞,但分子內(nèi)共價(jià)鍵不斷裂,C項(xiàng)正確;金屬元素和非金屬元素形成的化合物不一定是離子化合物,也可能是共價(jià)化合物,如AlCl3等,D項(xiàng)不正確。4.在學(xué)習(xí)分子晶體后,某化學(xué)興趣小組的同學(xué)查閱了幾種氯化物的熔、沸點(diǎn),記錄如下:根據(jù)這些數(shù)據(jù)分析,你認(rèn)為屬于分子晶體的是(　　)A.NaCl、MgCl2、CaCl2         B.AlCl3、SiCl4        C.NaCl、CaCl2         D.全部答案：B5.硅是一種重要的非金屬單質(zhì),硅及其化合物的用途非常廣泛。根據(jù)所學(xué)知識(shí)回答硅及其化合物的相關(guān)問題。(1)基態(tài)硅原子的核外電子排布式為　                  。 (2)晶體硅的微觀結(jié)構(gòu)與金剛石相似,晶體硅中Si—Si鍵之間的夾角大小為　　　　。 (3)請?jiān)诳驁D中補(bǔ)充完成SiO2晶體的結(jié)構(gòu)示意圖(部分原子已畫出),并進(jìn)行必要的標(biāo)注。id:2147488927;FounderCES(4)根據(jù)下表中三種物質(zhì)(晶體)的熔點(diǎn)回答以下問題。簡要解釋熔點(diǎn)產(chǎn)生差異的原因:①SiO2和SiCl4:                  　。 ②SiCl4和SiF4:                  　。答案：（1）1s22s22p63s23p2（2）109°28'（3）id:2147488942;FounderCES（4）①SiO2是共價(jià)晶體,微粒間作用力為共價(jià)鍵;SiCl4是分子晶體,分子間作用力為范德華力,故SiO2熔點(diǎn)高于SiCl4②SiCl4和SiF4均為分子晶體,分子間作用力均為范德華力,根據(jù)分子結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì),相對分子質(zhì)量越大,范德華力越大,可知SiCl4熔點(diǎn)高于SiF4                                      思考                     認(rèn)真思考                                                                                      能辨識(shí)常見的共價(jià)晶體。                  能辨識(shí)常見的共價(jià)晶體，并能從微觀角度分析共價(jià)晶體中各構(gòu)成微粒之間的作用對共價(jià)晶體物理性質(zhì)的影響。             能利用共價(jià)晶體的通性推斷常見的共價(jià)晶體。                    能利用均攤法對晶胞進(jìn)行分析。                                                          檢測反饋                  課堂小結(jié)    一、共價(jià)晶體  板書  一、共價(jià)晶體       

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第二節(jié) 分子晶體與共價(jià)晶體

版本： 人教版 (2019)

年級(jí)： 選擇性必修2

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