第三章晶体结构与性质全章教案
第三章晶体结构与性质
第一节晶体常识
第一课时
教学目标：
1、通过实验探究理解晶体与非晶体的差异。
2、学会分析、理解、归纳和总结的逻辑思维方法，提高发现问题、分析问题和解决问题的能力。
3、了解区别晶体与非晶体的方法，认识化学的实用价值，增强学习化学的兴趣。
教学重难点：
1、晶体与非晶体的区别
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］:前面我们讨论过原子结构、分子结构，对于化学键的形成也有了初步的了解，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，下面我们观察一些固态物质的图片。
［投影］:1、蜡状白磷；2、黄色的硫磺；3、紫黑色的碘；4、高锰酸钾
［讲述］: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，今天我们的课题就是一起来探究晶体与非晶体的有关知识。［板书］:—、晶体与非晶体
［板书］:1、晶体与非晶体的本质差异
［提问］:在初中化学中，大家已学过晶体与非晶体，你知道它们之间有没有差异？
［回答］: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，这只是晶体与非晶体的表观现象，那么他
们在本质上有哪些差异呢？
［投影］晶体与非晶体的本质差异
［板书］:自范性：晶体能自发性地呈现多面体外形的性质。
［解释］:所谓自范性即“自发”进行，但这里得注意，“自发”过程的实现仍需一定的条件。例如：水能自发地从高处流向低处，但不打开拦截水流的闸门，水库里的水不能下泻。
［板书］:注意：自范性需要一定的条件，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直接凝固（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。
[ 探究实验] ：完成教材实验3-1 ，请同学们认真观察，并提问同学观察到什么现象。
[ 回答] ：首先碘升华，然后在表面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] ：许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观察，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] ：小组讨论，通过比较，可以得出什么样结论。
[ 回答] ：晶体的原子排列有序，而非晶体则不是。
[ 讲述] ：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。
[ 讲述] ：通过前面对晶体与非晶体的讨论，现在我们来总结一下，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,从不同的方向审视,也会产生不同的感受, 那么对于晶体来说许多物理性质：如硬度、导热性、光学性质等，因研究角度不同而产生差异，即为各向异性。
例如：蓝晶石（Al 203 ? SQ2）在不同方向上的硬度不同；石墨在与层垂直的方向上的导电率与层平行的方向上的导电率1 / 104。
[ 小结] ：可以根据晶体特点区别某一固体属于晶体还是非晶体。然而，得出区别晶体与非晶体最可靠的方法是利用x- 射线衍射实验。
[ 提问] ：通过这节课的学习，现在请你用一句话来定义晶体，应该怎么说？
[ 回答] ：学生1 、内部原子有规律的排列的物质；
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）在空间有规则地排列成的，具有整齐外型，以多面体出现的固体物质。
练习：
1 、下列关于晶体与非晶体的说法正确的是：
A、晶体一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SiO2一定是晶体
区别晶体与非晶体最可靠的科学方法是
A、熔沸点
B、硬度
C、颜色
D、x- 射线衍射实验
3、在我们的生活中遇到许多固体，通过今天这节课的学习，我们知道固体可以分为晶体与非晶体。请你举出常见的晶体与非晶体的实例。
答案：1、C; 2、D; 3、晶体：玛瑙、水晶、硫晶体等等；非晶体玻璃、水泥等等。
4、下列不属于晶体的特点是：
A、一定有固定的几何外形
B、一定有各向异性
C、一定有固定的熔点
D、一定是无色透明的固体
5、下列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( A12O3 ? SiO2)在不同方向上的硬度不同；又如石墨在与层垂直的方向上的导电率与层平行的方向上的导电率1 / 104。晶体的各向异性主要表现在是：
①硬度②导热性③导电性④光学性质
A、①③ B 、②④ C 、①②③ D 、①②③④
7、一些不法商人制造假宝石来牟取暴利，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：晶体结构中的基本单元叫晶胞
二、晶胞中原子个数的计算方法：位于晶胞顶点的微粒，实际提供给晶胞的只有1/8；位于晶胞棱边的微粒，实际提供给晶胞的只有1/4；位于晶胞面心的微粒，实际提供给晶胞的只有1/2；位于晶胞中心的微粒，实际提供给晶胞的只有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与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-钛矿晶胞结构如图2-9所示。观察钙-钛矿晶胞结构，求该晶体中，钙、钛、氧的微粒个数比为多少？
團2-9
3、晶体硼的基本结构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
和一定数目的顶角，每个顶角各有一个硼原子。如图2-10所示，回答：（1）键角 _______ ；（2）晶体硼中的硼原子数_______ 个；B—B键 ____ 条?
4、在碳单质的成员中还有一种混合型晶体一一石墨，如图2-11所示。它是层状结构，层与
层之间依靠作用力相结合。每层内部碳原子与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。
图2-11
5、C70分子是形如椭球状的多面体，该结构的建立基于以下考虑：
（1）C70分子中每个碳原子只跟相邻的3个碳原子形成化学键；
（2）C70分子中只含有五边形和六边形；
（3）多面体的顶点数、面数和棱边数的关系遵循欧拉定理：顶点数+面数-棱边数=2。
根据以上所述确定：（1）C70分子中所含的单键数和双键数；（2）C70分子中的五边形和六边形各有多少？
第二节分子晶体与原子晶体
第一课时分子晶体
教学目标：
1、使学生了解分子晶体的组成粒子、结构模型和结构特点及其性质的一般特点。
2、使学生了解晶体类型与性质的关系。
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、使学生主动参与科学探究，体验研究过程，激发他们的学习兴趣。
教学重点难点：
重点掌握分子晶体的结构特点和性质特点
难点是氢键的方向性和氢键对物体物理性质的影响
从三维空间结构认识晶胞的组成结构
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：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